Döksan

ALÜMİNYUM SERTLEŞTİRME

Mekanik işlemlerle üretilen alüminyum alaşımlarının mukavemetinin arttırılması için ısıl işlem uygulanır. Bu işlemler 3 basamaktan oluşur:

  • Çözeltiye Alma
  • Su Verme
  • Yaşlandırma

Çözeltiye alma ısıl işleminde malzemenin solvüs eğrisi üzerindeki bir sıcaklığa ısıtıldıktan sonra, hızla bu sıcaklıktan soğutulması ile aşırı doymuş katı eriyik yapısı oluşturulur. Burada amaç çökelme sertleştirmesi yaratacak elementlerin çözünerek katı çözelti içinde hapsedilmesidir. Çözeltiye alma adımında üç faz görülür. Birincisi alaşım elementlerinin çözünerek zengin bir alüminyum matriks fazının oluşturulması ki bunlar daha sonra çökelme sertleşmesi yaratacaktır, ikincisi çözünmeyen bileşenlerin küreselleşmesi ve üçüncüsü mikro yapının homojenleşmesidir. Hızlı soğutma yani su verme işlemi çözünen elementlerin çözeltide kalmasını sağlamaktadır. Su verme esnasında ortaya çıkan gerilimin daha sonra parçanın kullanımında boyutsal kararlılık ve yorulma dayanımı gibi özellikleri üzerinde olumsuz etkileri olduğu bilinmektedir. Kullanılacak su verme yöntemi parçanın ağırlığı, geometrisi ve beklenilen özelliklerine göre belirlenir. Su verme sonrasında çözeltide kalan çözünen elementler, oda sıcaklığında yavaşça çökelmeye başlarlar. Bir süre sonra bazı alaşımlar oda sıcaklığında oldukça sertleşebilirler. Buna doğal yaşlanma adı verilir. Suni yaşlandırma olarak anılan işlem ise döküm parçaların 100-200 °C gibi sıcaklıklarda tutulması ile yaşlandırmanın hızlandırılmasıdır. Yaşlandırma sıcaklığında süre arttıkça yavaş yavaş çökelti yapısı oluşur ve sertlik maksimum değerine doğru artar. Daha fazla yaşlandırmaya devam edilirse sertlik düşmesinin görüldüğü aşırı yaşlanma durumu ortaya çıkar.

Kullanım Alanları

SERTLEŞEBİLEN ALÜMİNYUM ALAŞIMLARI

  • 2xxx Serisi Alaşımlar: %4,5 bakır, %1,5 magnezyum ve %0,6 mangan
  • 6xxx Serisi Alaşımlar: %1,0 magnezyum, %0,6 silisyum, %0,3 bakır
  • 7xxx Serisi Alaşımlar: %5,6 çinko, %2,5 magnezyum, %1,6 bakır ve %0,25 krom