Kas ir vecuma sacietēšana?

Metāls, kas tiek pakļauts vecuma rūdīšanai, tiek uzkarsēts līdz augstai temperatūrai, kas mainās atkarībā no izmantotajiem materiāliem un vēlamajām gala rezultāta īpašībām. Piemēram, martensīta tēraudu termiski apstrādā aptuveni 1510 ° F (apmēram 820 ° C) temperatūrā. Leģējošus materiālus pievieno un ļauj izkliedēt caur metālu, līdz sakarsētais metāls ir ar tiem pārsātināts, kas nozīmē, ka metālā izšķīdušo šo materiālu daudzums ir lielāks, nekā tas būtu iespējams cietam šķīdumam istabas temperatūrā.

Tālāk metāls tiek novecots. Dažos sakausējumos tas tiek darīts, vairākas stundas karsējot metālu temperatūrā, kas ir zemāka par sākotnējās fāzes temperatūru, bet joprojām ir daudz karstāka par istabas temperatūru. Citus sakausējumus dienas vai nedēļas uzglabā istabas temperatūrā. Zemākā temperatūrā visi leģējošie materiāli vairs nevar palikt izšķīdināti pārsātinātajā metālā, tāpēc daži no tiem tiek pakļauti nokrišņiem un atdalās no cietā šķīduma, kļūstot par piemaisījumiem, kas izplatās visā metālā. Temperatūra, kurā notiek novecošanās process, ietekmē šo nokrišņu veidošanos un tādējādi ietekmē iegūtā sakausējuma mehāniskās īpašības.

Šie cietēšanas procesā radītie piemaisījumi stiprina metālu, traucējot kristalogrāfisko defektu, ko sauc par dislokācijām, kustību, kas rodas no neatbilstības atomos, kas veido metāla kristālisko struktūru. Dislokācijas padara metālu neaizsargātāku pret neatgriezenisku ārēju spēku saliekšanu. To izturība pret dislokāciju nodrošina novecojušiem sakausējumiem augstu tecēšanas izturību un spēju pretoties paliekošām deformācijām, ja tie ir pakļauti lielai slodzei.

Sakausējumiem, kas izveidoti ar vecumu sacietēšanas procesā, ir daudz pielietojumu, jo īpaši lietojumos, kur nepieciešama augsta izturība un laba veiktspēja augstās temperatūrās. Martensīta tēraudu izmanto dzinēju daļās un raķešu un raķešu konstrukcijās. Lidmašīnu būvē bieži ir izmantoti novecojuši alumīnija sakausējumi, kas izgatavoti no tādiem metāliem kā niķelis, varš un cinks. Sakausējums Rene 41, kas izgatavots no niķeļa, kas sakausēts ar molibdēnu, titānu, hromu un kobaltu, tiek izmantots lietojumos, kas saistīti ar ārkārtēju slodzi un temperatūru, piemēram, reaktīvos dzinējos.