Co je kalení srážek?
Precipitační kalení, také označované jako vytvrzování stárnutím, je technika, při které se teplo aplikuje na tvárný materiál, jako je kovová slitina, za účelem jeho posílení. Tato technika vytvrzuje slitinu vytvářením pevných nečistot, nazývaných sraženiny, které zastavují pohyb dislokací ve struktuře krystalové mřížky. Dislokace jsou primární příčinou plasticity v materiálu; nepřítomnost dislokací zvyšuje mez pevnosti materiálu. Mezi obvykle používané slitiny patří slitiny hliníku, hořčíku, niklu a titanu.
Vytváření srážených vytvrzených materiálů začíná zahříváním materiálu na velmi vysokou teplotu, aby se sraženina rozpustila. Úplné rozpuštění sraženiny trvá 1 hodinu až 20 hodin. Nová směs se pak stane přesycenou a je připravena k dalšímu zpracování.
Přesycení roztoku je dosaženo zhášením. Kalení může být dokončeno ve vodě, vzduchu nebo nějaké směsi vzduchu a vody. Jako důležitý krok při zpevňování pevného roztoku zanechává materiál měkčí a připravenější pro další fázi vytvrzování srážením.
Po počáteční fázi a fázi zhášení je roztok stárnut. K umělému stárnutí dochází zahřátím roztoku na teplotu vyšší než je pokojová teplota a poté jeho necháním na dobu 2 až 20 hodin. Teplota stárnutí a doba máčení je určena požadovanou pevností konečného produktu. Je důležité být velmi opatrný, pokud jde o teplotu a čas, protože příliš vysoká teplota a příliš mnoho namáčení může vést k méně sraženinám, což snižuje pevnost a zvyšuje tažnost.
Další možností je přirozené stárnutí. Pokud se někdo rozhodne tuto možnost využít, vezměte na vědomí, že přirozené stárnutí řešení trvá mnohem déle než výše uvedená metoda. Může to trvat kdekoli od několika dnů do několika týdnů.
Nečistoty, které vznikají při procesu srážení, narušují strukturu krystalové mřížky z nerezové oceli, hliníku a dalších slitin. Inhibují dislokace v těchto strukturách, což ztěžuje pronikání volných částic materiálem. Inhibice těchto narušení je klíčem ke zvýšení meze kluzu slitiny v průběhu času.
Slitiny vyrobené precipitačním kalením mají ve výrobním průmyslu mnoho praktických využití. Obvykle se používají pro výrobu dílů, které musí odolávat vysokým teplotám, jako jsou části tlakové nádoby nebo turbodmychadlo. Mnoho slitin má v průmyslu velmi důležité použití. Křemík, slitina hliníku, se používá k výrobě polovodičových materiálů. Měď, další hliníková slitina, se používá pro nejrůznější účely od stavby lodí po zastřešení.