Hvad er nedbørshærdning?

Udfældningshærdning, også kaldet aldershærdning, er en teknik, hvor varme påføres et formbart materiale, såsom en metallegering, for at styrke den.Teknikken hærder legeringen ved at skabe solide urenheder, kaldet bundfald, som stopper bevægelsen af dislokationer i krystalgitterstrukturen.Dislokationer er den primære årsag til plasticitet i et materiale;Fraværet af dislokationer øger således materialernes udbyttestyrke.Legeringer, der typisk anvendes, inkluderer legeringer af aluminium, magnesium, nikkel og titanium.

Oprettelse af nedbørshærdet materiale starter med at opvarme materialet til en meget høj temperatur for at opløse bundfaldet.Det tager overalt fra 1 time til 20 timer, før bundfaldet opløses fuldstændigt.Den nye blanding bliver derefter overmættet og er klar til at blive behandlet yderligere.

Overmætning af opløsningen opnås gennem slukning.Slukning kan afsluttes i vand, luft eller en blanding af en luft og vand.Som et vigtigt trin i solid opløsningsstyrke efterlader det det materielle blødere og mere forberedt til den næste fase af nedbørshærdning.

Efter den indledende fase og slukningsfasen ældes opløsningen.Kunstig aldring forekommer ved opvarmning af opløsningen til ovenstående stuetemperatur og lader den derefter blødgøre i 2 til 20 timer.Den aldrende temperatur og blødningstid bestemmes af den ønskede styrke af det endelige produkt.Det er vigtigt at være meget forsigtig med både temperatur og tid, fordi for høj af en temperatur og for meget blødgøring kan føre til mindre bundfald, hvilket reducerer styrken og øger duktiliteten.

Naturlig aldring er en anden mulighed.Hvis man beslutter at bruge denne mulighed, skal du være opmærksom på, at naturligt aldring af en løsning tager meget længere tid end den førnævnte metode.Det kan tage overalt fra et par dage til flere uger.

Urenheder, der produceres gennem nedbørshærdningsprocessen, forstyrrer strukturen af krystalgitteret i rustfrit stål, aluminium og andre legeringer.De hæmmer dislokationer i disse strukturer, der gør det sværere for løse partikler at skære igennem materialet.Inhibering af disse forstyrrelser er nøglen til at øge udbyttestyrken for legeringen over tid.

Legeringer fremstillet ved nedbørshærdning har mange praktiske anvendelser i fremstillingsindustrien.De bruges normalt til fremstilling af dele, der skal modstå situationer med høj temperatur, såsom dele af et trykbeholder eller en turbolader.Mange legeringer har meget vigtige anvendelser i industrien.Silicium, en aluminiumslegering, bruges til at fremstille halvledermaterialer.Kobber, en anden aluminiumslegering, bruges til en lang række formål fra skibsbygning til tagdækning.