Dowiedz się więcej o utwardzaniu wydzieleniowym

Azotek tytanu wytrąca się w utwardzanej wydzieleniowo stali HSLA. Prawa autorskie do zdjęć: University of Nevada, Reno

Utwardzanie wydzieleniowe, zwane również utwardzaniem starzeniowym lub utwardzaniem cząstek, to obróbka cieplna proces, który pomaga wzmocnić metale. Proces ten polega na wytwarzaniu równomiernie rozproszonych cząstek w strukturze ziarna metalu, które utrudniają ruch, a tym samym go wzmacniają — szczególnie, jeśli metal jest plastyczny.

Proces utwardzania wydzieleniowego

Szczegóły dotyczące procesu wytrącania mogą wydawać się nieco skomplikowane, ale prostym sposobem wyjaśnienia tego jest ogólne spojrzenie na trzy etapy, które są zaangażowane: obróbka w roztworze, hartowanie i starzenie.

Leczenie roztworem:Podgrzewasz metal do wysokiej temperatury i traktujesz roztworem.Hartowanie:Następnie szybko schładzasz metal nasączony roztworem.Starzenie się:Na koniec ten sam metal podgrzewasz do średniej temperatury i ponownie szybko schładzasz.

Wynik: twardszy, mocniejszy materiał.

Utwardzanie przez wytrącanie jest zwykle przeprowadzane w próżni, obojętnej atmosferze w temperaturach od 900 stopni do 1150 stopni Farenheita. Proces trwa od jednej do kilku godzin, w zależności od dokładnego materiału i właściwości

Podobnie jak w przypadku odpuszczania, osoby, które przeprowadzają utwardzanie wydzieleniowe, muszą zachować równowagę między wynikającym z tego wzrostem wytrzymałości a utratą plastyczność oraz wytrzymałość . Dodatkowo muszą uważać, aby nie postarzyć materiału przez zbyt długie hartowanie. Mogłoby to skutkować dużymi, rozproszonymi i nieefektywnymi osadami.

Metale obrabiane przez opady

Metale, które są często poddawane obróbce przez wytrącanie lub utwardzanie starzeniowe, obejmują:

• Aluminium — Jest to metal najobficiej występujący w skorupie ziemskiej i pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 13. Nie rdzewieje ani nie magnetyzuje się i jest używany w wielu produktach, od puszek po napojach po karoserie pojazdów.
• Magnez — To najlżejszy ze wszystkich elementów metalowych i najobficiej występujący na powierzchni Ziemi. Większość magnezu jest stosowana w stopach lub metalach wytwarzanych przez połączenie dwóch lub więcej pierwiastków metalowych. Jego zastosowania są szerokie i są szeroko stosowane w głównych gałęziach przemysłu, w tym w transporcie, pakowaniu i budownictwie.
• Nikiel — Pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 28, nikiel, może być używany we wszystkim, od przygotowywania żywności po budowę wysokich budynków i infrastruktury transportowej.
• Tytan — Jest to metal, który często występuje w stopach i zawiera pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 22. Jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, wojskowym i sportowym ze względu na swoją wytrzymałość, odporność na korozję i niewielką wagę.
• Stale nierdzewne — W rzeczywistości są to stopy żelaza i chromu odporne na korozję.

Inne stopy - ponownie są to metale wytwarzane przez łączenie elementów metalowych - które są utwardzane przez obróbki wytrącające obejmują:

• Stopy aluminiowo-miedziane
• Stopy miedziowo-berylowe
• Stopy miedzi z cyną
• Stopy magnezowo-aluminiowe
• Niektóre stopy żelaza