عملیات حرارتی آلومینیوم

مهمترین فرایند عملیات حرارتی برای آلیاژهای آلومینیوم پیر سختی یا رسوب سختی است.برای استفاده از این روش،باید دیاگرام تعادلی آلیاژ دارای حلالیت جزیی در حالت جامد باشد وشیب خط انحلال بصورتی باشد که قابلیت انحلال در درجه حرارت های بالاتر بیشتر از قابلیت انحلال در درجه حرارت های پایین تر باشد.پیر سختی یکی از روش های استحکام بخشی به مواد فلزی با اضافه کردن ذره های سخت و کاملا پراکنده به آن است.

برای افزایش استحکام و سختی یک آلیاژ،تنها دو روش اصلی وجود دارد:

۱-کار سرد

۲-عملیات حرارتی

مهمترین فرایند عملیات حرارتی برای آلیاژهای آلومینیوم پیر سختی  یا رسوب سختی است. با انتخاب مناسب عناصر آلیاژی اضافه شونده و عملیات گرمایی،می توان توزیع مناسبی از رسوب حالت جامد فاز دوم را در زمینه ای که آن رسوبات را در خود حل کرده است پدید آورد.اگر با این عمل فلز استحکام یافت آن را رسوب سختی می نامند که روشی قابل استفاده در سطحی وسیع برای استحکام بخشی آلیاژ ها عملیات حرارت شونده آلومینیوم است.

به طور کلی در عملیلت حرارتی پیر سختی سه مرحله وجود دارد :

۱)عملیات حرارتی انحلالی (محلول سازی) در دمای نسبتا بالا در ناحیه تک فازی به منظور حل شدن عناصر آلیاژی.

۲)کوئنچ(آبدهی) تا دمای محیط برای بدست آوردن محلول جامد فوق اشباع از این عناصر در آلومینیوم.

۳)پیر سازی (تجزیه کنترل شده محلول جامد فوق اشباع برای تشکیل رسوبات ریز و پراکنده در زمینه فلز).

آلیاژ پس از اینکه  در یک مدت مشخص تا یک دمای مشخص در یک منطقه تک فازحرارت داده شد،در آب سریع سرد می شود .حال آلیاژ کوئنچ شده،یک محلول جامد فوق اشباع است و ببنابراین در یک حالت ناپایدار قرار دارد .بطوری که اتم محلول اضافی ،تمایل دارد که از محلول خارج شود.منظور از انجام عملیات حرارتی محلول سازی،حصول انحلال کامل عناصر آلیاژی است.در مرحله سوم از عملیات حرارتی پیر سختی،به تجزیه کنترل شده محلول جامد فوق اشباع عناصر آلیاژی اصلی در آلومینیوم برای تشکیل رسوبات ریز و پراکنده در زمینه آلومینیوم پرداخته می شود.به عبارتی مرحله پیر سازی،اجازه دادن  به فاز استحکام  دهنده جهت رسوب از محلول جامد فوق اشباع می باشد اگر این عملیات در دمای محیط و در حالت خود به خودی و به عبارتی بدون عملیات گرمایی انجام شود به آن عملیات پیر سازی طبیعی گفته می شود اما اگر این عملیات با حرارت دادن قطعه در دماهای پایین انجام شود به آن عملیات حرارتی پیر سازی مصنوعی نسبت داده می شود.در واژگان تخصصی عملیات حرارتی،T6 و T4 به ترتیب به آلیاژهای آلومینیوم عملیات حرارتی پذیر پیر سخت شده مصنوعی  و طبیعی آلومینیوم اطلاق می شود.

T1 سرد شده از یک فرایند شکل دهی،با درجه حرارت بالا و پیر شده به صورت طبیعی T2سرد شده از یک فرایند شکل دهی،با درجه حرارت بالا،کار سرد شده و پیر شده به صورت طبیعی T3 عملیات حرارتی آلومینیوم از نوع محلول سازی شد،کار سرد شده و پیر شده به صورت طبیعی T4 عملیات حرارتی آلومینیوم از از نوع محلول سازی شده و پیر شده  به صوررت طبیعی T5 سرد شده از یک فرایند شکل دهی با دمای بالا و پیر شده به صورت مصنوعی T6 عملیات حرارتی آلومینیوم از نوع محلول سازی شده و پیر شده به صورت مصنوعی T7 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده و پایدار شده T8 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده،کار سرد و پیر شده به صورت مصنوعی T9 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده،پیر شده به صورت مصنوعی و سپس کار سرد شده T10 سرد شده از یک فرایند شکل دهی با درجه حرارت بالا،کار سرد شده و پیر شده به صورت مصنوعی