¿Qué es el endurecimiento por precipitación?
El endurecimiento por precipitación, también denominado endurecimiento por edad, es una técnica donde el calor se aplica a un material maleable, como una aleación de metal, para fortalecerlo. La técnica endurece la aleación creando impurezas sólidas, llamadas precipitados, que detienen el movimiento de dislocaciones en la estructura de la red cristalina. Las dislocaciones son la principal causa de plasticidad en un material; Por lo tanto, la ausencia de dislocaciones aumenta la resistencia del rendimiento del material. Las aleaciones que se usan típicamente incluyen aleaciones de aluminio, magnesio, níquel y titanio.
La creación de materiales endurecidos de precipitación comienza con calentar el material a una temperatura muy alta para disolver el precipitado. El precipitado tarda de 1 hora y 20 horas para disolverse por completo. La nueva mezcla se vuelve a sobresaturarse y está lista para ser tratada aún más.
La supersaturación de la solución se logra a través del enfriamiento. El enfriamiento se puede completar en agua, aire o alguna mezcla deun aire y agua. Como un paso importante en el fortalecimiento de la solución sólida, deja el material más suave y más preparado para la siguiente fase de endurecimiento por precipitación.
Después de la fase inicial y la fase de enfriamiento, la solución está envejecida. El envejecimiento artificial se produce calentando la solución a la temperatura ambiente superior y luego permitiéndole remojar durante 2 a 20 horas. La temperatura de envejecimiento y el tiempo de remojo están determinados por la fuerza deseada del producto final. Es importante tener mucho cuidado con la temperatura y el tiempo, porque una temperatura demasiado alta y demasiado remojo puede conducir a menos precipitados que disminuyen la resistencia y aumenta la ductilidad.
El envejecimiento natural es otra opción. Si uno decide usar esta opción, tenga en cuenta que el envejecimiento natural de una solución lleva mucho más tiempo que el método mencionado anteriormente. Puede llevar desde unos pocos días hasta varias semanas.
impuritieS que se producen a través del proceso de endurecimiento por precipitación interrumpen la estructura de la red de cristal en acero inoxidable, aluminio y otras aleaciones. Inhiben dislocaciones en estas estructuras que hacen que sea más difícil que las partículas sueltas corten el material. Inhibir estas interrupciones es clave para aumentar la fuerza de rendimiento de la aleación con el tiempo.
Las aleaciones fabricadas por endurecimiento por precipitación tienen muchos usos prácticos en la industria manufacturera. Por lo general, se utilizan para hacer piezas que deben soportar situaciones de alta temperatura, como partes de un recipiente a presión o un turbocompresor. Muchas aleaciones tienen usos muy importantes en la industria. Silicon, una aleación de aluminio, se usa para fabricar materiales de semiconductores. El cobre, otra aleación de aluminio, se usa para una amplia variedad de propósitos, desde la construcción naval hasta el techo.