Qu'est-ce que le durcissement des précipitations?

Le durcissement des précipitations, également appelé durcissement de l'âge, est une technique où la chaleur est appliquée à un matériau malléable, comme un alliage métallique, afin de le renforcer.La technique durcit l'alliage en créant des impuretés solides, appelées précipités, qui arrêtent le mouvement des dislocations dans la structure du réseau cristallin.Les dislocations sont la principale cause de plasticité dans un matériau;Ainsi, l'absence de dislocations augmente la limite d'élasticité des matériaux.Les alliages généralement utilisés comprennent des alliages d'aluminium, de magnésium, de nickel et de titane.

La création de matériaux durcies de précipitation commence par chauffer le matériau à une température très élevée afin de dissoudre le précipité.Il faut de 1 heure à 20 heures pour que le précipité se dissout complètement.Le nouveau mélange devient ensuite sursaturé et est prêt à être traité plus loin.

La sursaturation de la solution est obtenue par extinction.La trempe peut être achevée dans l'eau, l'air ou un mélange d'un air et d'une eau.En tant qu'étape importante dans le renforcement de la solution solide, il laisse le matériau plus doux et plus préparé pour la prochaine phase de durcissement des précipitations.

Après la phase initiale et la phase de trempe, la solution est vieillie.Le vieillissement artificiel se produit en chauffant la solution au-dessus de la température ambiante, puis en lui permettant de tremper pendant 2 à 20 heures.La température de vieillissement et le temps de trempage sont déterminés par la résistance souhaitée du produit final.Il est important de faire très attention à la température et au temps, car une température trop élevée et trop de trempage peuvent entraîner moins de précipités, ce qui diminue la résistance et augmente la ductilité.

Le vieillissement naturel est une autre option.Si l'on décide d'utiliser cette option, notez que le vieillissement naturel d'une solution prend beaucoup plus de temps que la méthode susmentionnée.Il peut prendre de quelques jours à plusieurs semaines.

Les impuretés qui sont produites par le processus de durcissement des précipitations perturbent la structure du réseau cristallin dans l'acier inoxydable, l'aluminium et d'autres alliages.Ils inhibent les dislocations dans ces structures, ce qui rend plus difficile pour les particules lâches de couper le matériau.L'inhibition de ces perturbations est essentiel pour augmenter la limite d'élasticité de l'alliage au fil du temps.

Les alliages fabriqués par durcissement des précipitations ont de nombreuses utilisations pratiques dans l'industrie manufacturière.Ils sont généralement utilisés pour fabriquer des pièces qui doivent résister à des situations à haute température, telles que des parties d'un récipient sous pression ou d'un turbocompresseur.De nombreux alliages ont des utilisations très importantes dans l'industrie.Le silicium, un alliage en aluminium, est utilisé pour fabriquer des matériaux semi-conducteurs.Le cuivre, un autre alliage d'aluminium, est utilisé à une grande variété d'objectifs de la construction navale à la toiture.