Saf alüminyum, dislokasyonların kristal kafesinde nispeten kolay hareket edebilmesi nedeniyle yumuşaktır. Alaşımlama, kafesi bozan çözünen atomlar ve deformasyonu engelleyen sert intermetalik veya ikinci faz parçacıkları ekleyerek alüminyumu sertleştirir. Isıl işleme tabi tutulabilen alaşımlar, çözelti işlemi, su verme ve yaşlandırma işlemlerinin çökelti parçacıklarının ince bir dağılımını sağlamasıyla ek mukavemet kazanır. Soğuk işleme ve tane yapısı da plastik akışa karşı direnci etkiler. Bu nedenle nihai sertlik, yalnızca alüminyum içeriğinden ziyade bileşim, faz dağılımı, ısıl işlem, temperleme ve işleme geçmişine bağlıdır.
Saf alüminyum, yüz merkezli kübik kristal kafesinde dislokasyonların nispeten kolay hareket etmesi nedeniyle yumuşaktır. Alüminyum alaşımları ise, alaşımlama ve ısıl işlem sonucunda bu harekete direnç gösteren engeller ortaya çıktığı için daha serttir.
Alaşım atomları alüminyumda çözündüğünde, farklı atom boyutları kafes yapısını bozar. Ortaya çıkan yerel gerilme alanları dislokasyonlarla etkileşime girer; bu nedenle plastik deformasyon için daha fazla gerilme uygulanması gerekir. Mukavemet artırıcı etki, çözünen maddenin türüne ve miktarına ve katı çözeltide ne kadarının kaldığına bağlıdır.
Alaşım elementleri ayrıca intermetalik bileşikler veya diğer ikincil fazlar oluşturabilir. Bu parçacıklar genellikle alüminyum matrisinden çok daha serttir ve dislokasyon hareketini engeller. Bu nedenle, yumuşak matris ile sert bileşiğin mekanik bir karışımı, saf alüminyumdan daha yüksek sertliğe sahiptir; ancak aşırı miktarda kırılgan bileşikler, süneklik ve tokluğu azaltabilir.
Isıl işleme tabi tutulabilen alüminyum alaşımları, çözelti işlemine tabi tutulabilir, su verilip yaşlandırılabilir. Yaşlandırma sırasında, aşırı doymuş katı çözeltiden ince dağılmış çökeltiler oluşur. Birbirine yakın mesafede bulunan tutarlı veya yarı tutarlı parçacıklar, dislokasyonları güçlü bir şekilde engeller. Çökelti parçacıkları büyüdükçe ve aralarındaki mesafe değiştikçe, sertlik önce bir zirveye ulaşır ve daha sonra aşırı yaşlandırma sırasında düşebilir.
Sertlik, yalnızca alüminyum içeriğiyle belirlenmez. Sertlik, alaşım sistemini, çözünen madde seviyesini, bileşiklerin türünü ve dağılımını, tane yapısını, soğuk işlemeyi ve ısıl işlem koşullarını yansıtır. Bu nedenle, iki farklı alüminyum alaşımı ya da aynı alaşımın farklı sertlik derecelerindeki halleri, birbirinden çok farklı sertlik değerlerine sahip olabilir.
Çiziminizi, malzemenizi, tolerans hedefinizi veya uygulama sorunuzu paylaşın. Mühendislik ekibimiz işleme rotasını gözden geçirmeye ve pratik bir sonraki adım önermeye yardımcı olabilir.
Malzeme Kılavuzu
Alüminyum kaynaklarında gözenekliliğin başlıca nedeni hidrojen'dir. Erimiş alüminyum katılaşırken hidrojenin çözünürlüğü keskin bir şekilde azalır; buna karşılık hızlı soğutma ise...
Makaleyi OkuyunMalzeme Kılavuzu
Titanyum alaşımları, düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, korozyon direnci ve yüksek sıcaklıklarda ve kriyojenik sıcaklıklarda gösterilen kullanışlı performansı bir araya getirir. Bu avantajlar, zorlu...
Makaleyi OkuyunMalzeme Kılavuzu
Titanyum ve titanyum alaşımları, yüksek özgül mukavemet, ısı direnci ve korozyon direncini, zorlu yüksek sıcaklıkta işleme gereklilikleriyle bir araya getirir. Bu kılavuz, ticari olarak...
Makaleyi OkuyunMalzeme Kılavuzu
Alüminyum alaşımları, havacılık sektörüyle birlikte gelişerek, ilk dönemdeki motor dökümlerinden yüksek mukavemetli ve hasara dayanıklı uçak gövdesi yapılarına kadar ilerlemiştir. Bu kılavuzda, ...'nın rolleri açıklanmaktadır.
Makaleyi Okuyun
