降水硬化とは何ですか？

析出硬化は、時効硬化とも呼ばれ、金属合金などの展性材料を強化するために、その材料に熱を加える手法です。 この技術は、結晶格子構造内の転位の動きを止める沈殿物と呼ばれる固体不純物を生成することにより、合金を硬化させます。 転位は、材料の可塑性の主な原因です。 したがって、転位がないと、材料の降伏強度が増加します。 通常使用される合金には、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、チタンの合金が含まれます。

析出硬化材料の作成は、析出物を溶解するために材料を非常に高い温度に加熱することから始まります。 沈殿物が完全に溶解するまで1時間から20時間かかります。 新しい混合物は過飽和状態になり、さらに処理する準備が整います。

急冷により、溶液の過飽和が達成されます。 焼入れは、水、空気、または空気と水の混合物で完了できます。 固溶強化の重要なステップとして、材料をより柔らかくし、析出硬化の次の段階に備えます。

初期段階と急冷段階の後、溶液は熟成されます。 人工老化は、溶液を室温以上に加熱し、2〜20時間浸すことで起こります。 熟成温度と浸漬時間は、最終製品の望ましい強度によって決まります。 温度が高すぎると浸漬が多すぎると、沈殿物が少なくなり、強度が低下し、延性が増加するため、温度と時間の両方に非常に注意することが重要です。

自然老化は別のオプションです。 このオプションを使用することにした場合、ソリューションの自然なエージングは​​前述の方法よりもはるかに時間がかかることに注意してください。 数日から数週間かかることがあります。

析出硬化プロセスを通じて生成される不純物は、ステンレス鋼、アルミニウム、およびその他の合金の結晶格子の構造を破壊します。 それらは、これらの構造内の転位を抑制し、遊離粒子が材料を通り抜けにくくします。 これらの破壊を抑制することは、時間とともに合金の降伏強度を高めるための鍵となります。

析出硬化により製造された合金は、製造業で多くの実用的な用途があります。 これらは通常、圧力容器やターボチャージャーの部品など、高温の状況に耐えなければならない部品の製造に利用されます。 多くの合金は、産業において非常に重要な用途があります。 アルミニウム合金であるシリコンは、半導体材料の製造に使用されます。 もう1つのアルミニウム合金である銅は、造船から屋根まで幅広い用途に使用されます。