एनिलिङ र क्वेन्चिङ र एजिङ एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको आधारभूत ताप उपचार प्रकारहरू हुन्। एनिलिङ एक नरम उपचार हो, जसको उद्देश्य मिश्र धातुलाई संरचना र संरचनामा एकरूप र स्थिर बनाउनु, कामको कडापन हटाउनु, र मिश्र धातुको प्लास्टिसिटी पुनर्स्थापित गर्नु हो। क्वेन्चिङ र एजिङ एक बलियो ताप उपचार हो, जसको उद्देश्य मिश्र धातुको बल सुधार गर्नु हो, र मुख्यतया गर्मी उपचारद्वारा बलियो बनाउन सकिने एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।
१ एनिलिङ
विभिन्न उत्पादन आवश्यकताहरू अनुसार, एल्युमिनियम मिश्र धातु एनिलिङलाई धेरै रूपहरूमा विभाजन गरिएको छ: इन्गट होमोजेनाइजेसन एनिलिङ, बिलेट एनिलिङ, इन्टरमिडिएट एनिलिङ र फिनिश प्रोडक्ट एनिलिङ।
१.१ इन्गट एकरूपता एनिलिङ
द्रुत संक्षेपण र असंतुलन क्रिस्टलाइजेसनको अवस्थामा, इन्गटमा असमान संरचना र संरचना हुनुपर्छ, र ठूलो आन्तरिक तनाव पनि हुनुपर्छ। यो अवस्था परिवर्तन गर्न र इन्गटको तातो काम गर्ने प्रक्रियागतता सुधार गर्न, समरूपीकरण एनिलिङ सामान्यतया आवश्यक हुन्छ।
आणविक प्रसारलाई प्रवर्द्धन गर्न, समरूपीकरण एनिलिङको लागि उच्च तापक्रम चयन गर्नुपर्छ, तर यो मिश्र धातुको कम पग्लने बिन्दु युटेक्टिक पग्लने बिन्दु भन्दा बढी हुनु हुँदैन। सामान्यतया, समरूपीकरण एनिलिङको तापक्रम पग्लने बिन्दु भन्दा ५ ~ ४० ℃ कम हुन्छ, र एनिलिङ समय प्रायः १२ ~ २४ घण्टाको बीचमा हुन्छ।
१.२ बिलेट एनिलिङ
बिलेट एनिलिङले दबाब प्रशोधनको क्रममा पहिलो चिसो विकृति हुनुभन्दा पहिले एनिलिङलाई बुझाउँछ। यसको उद्देश्य बिलेटलाई सन्तुलित संरचना प्राप्त गर्नु र अधिकतम प्लास्टिक विकृति क्षमता हुनु हो। उदाहरणका लागि, हट-रोल्ड एल्युमिनियम मिश्र धातु स्ल्याबको रोलिङ एन्ड तापक्रम २८०~३३० डिग्री सेल्सियस छ। कोठाको तापक्रममा द्रुत चिसो भएपछि, काम कडा पार्ने घटनालाई पूर्ण रूपमा हटाउन सकिँदैन। विशेष गरी, तातो-उपचार गरिएको बलियो एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि, द्रुत चिसो पछि, पुन: क्रिस्टलाइजेसन प्रक्रिया समाप्त भएको छैन, र सुपरस्याचुरेटेड ठोस घोल पूर्ण रूपमा विघटन भएको छैन, र काम कडा पार्ने र शमन गर्ने प्रभावको एक भाग अझै पनि कायम छ। एनिलिङ बिना सिधै चिसो रोल गर्न गाह्रो छ, त्यसैले बिलेट एनिलिङ आवश्यक छ। LF3 जस्ता गैर-तातो-उपचार गरिएको बलियो एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि, एनिलिङ तापमान ३७०~४७० डिग्री सेल्सियस छ, र हावा चिसो १.५~२.५ घण्टाको लागि न्यानो राखेपछि गरिन्छ। चिसो-ड्रन ट्यूब प्रशोधनको लागि प्रयोग गरिने बिलेट र एनिलिङ तापक्रम उचित रूपमा बढी हुनुपर्छ, र माथिल्लो सीमा तापक्रम चयन गर्न सकिन्छ। LY11 र LY12 जस्ता ताप उपचारद्वारा बलियो बनाउन सकिने एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि, बिलेट एनिलिङ तापक्रम 390 ~ 450 ℃ हो, यो तापक्रममा 1 ~ 3 घण्टाको लागि राखिन्छ, त्यसपछि भट्टीमा 30 ℃/घण्टा भन्दा बढीको दरमा 270 ℃ भन्दा कममा चिसो पारिन्छ र त्यसपछि भट्टीबाट हावामा चिसो पारिन्छ।
१.३ मध्यवर्ती एनिलिङ
मध्यवर्ती एनिलिङले चिसो विकृति प्रक्रियाहरू बीचको एनिलिङलाई बुझाउँछ, जसको उद्देश्य निरन्तर चिसो विकृतिलाई सहज बनाउन कामको कडापन हटाउनु हो। सामान्यतया, सामग्री एनिल गरिसकेपछि, ४५ ~ ८५% चिसो विकृतिबाट गुज्रिसकेपछि मध्यवर्ती एनिलिङ बिना चिसो काम जारी राख्न गाह्रो हुनेछ।
मध्यवर्ती एनिलिङको प्रक्रिया प्रणाली मूलतः बिलेट एनिलिङ जस्तै हो। चिसो विकृति डिग्रीको आवश्यकता अनुसार, मध्यवर्ती एनिलिङलाई तीन प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: पूर्ण एनिलिङ (कुल विकृति ε≈60~70%), साधारण एनिलिङ (ε≤50%) र हल्का एनिलिङ (ε≈30~40%)। पहिलो दुई एनिलिङ प्रणालीहरू बिलेट एनिलिङ जस्तै हुन्, र पछिल्लोलाई 320~350℃ मा 1.5~2 घण्टाको लागि तताइन्छ र त्यसपछि हावामा चिसो गरिन्छ।
१.४. समाप्त उत्पादन एनिलिङ
समाप्त उत्पादन एनिलिङ भनेको अन्तिम ताप उपचार हो जसले उत्पादनको प्राविधिक अवस्थाहरूको आवश्यकता अनुसार सामग्रीलाई निश्चित संगठनात्मक र यान्त्रिक गुणहरू दिन्छ।
समाप्त उत्पादन एनिलिङलाई उच्च तापक्रम एनिलिङ (नरम उत्पादनहरूको उत्पादन) र कम तापक्रम एनिलिङ (विभिन्न अवस्थाहरूमा अर्ध-कठोर उत्पादनहरूको उत्पादन) मा विभाजन गर्न सकिन्छ। उच्च तापक्रम एनिलिङले पूर्ण पुन: स्थापना संरचना र राम्रो प्लास्टिसिटी प्राप्त गर्न सकिन्छ भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्नुपर्छ। सामग्रीले राम्रो संरचना र प्रदर्शन प्राप्त गर्छ भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्ने सर्तमा, होल्डिङ समय धेरै लामो हुनु हुँदैन। ताप उपचारद्वारा बलियो बनाउन सकिने एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि, हावा शीतलन शमन प्रभावलाई रोक्नको लागि, शीतलन दर कडाईका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ।
कम तापक्रमको एनिलिङमा तनाव राहत एनिलिङ र आंशिक नरम एनिलिङ समावेश छ, जुन मुख्यतया शुद्ध एल्युमिनियम र गैर-तातो उपचार बलियो एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। कम तापक्रमको एनिलिङ प्रणाली तयार गर्नु धेरै जटिल कार्य हो, जसमा एनिलिङ तापक्रम र होल्डिङ समयलाई मात्र विचार गर्नु पर्दैन, तर अशुद्धता, मिश्र धातु डिग्री, चिसो विकृति, मध्यवर्ती एनिलिङ तापक्रम र तातो विकृति तापक्रमको प्रभावलाई पनि विचार गर्नु आवश्यक छ। कम तापक्रमको एनिलिङ प्रणाली तयार गर्न, एनिलिङ तापक्रम र मेकानिकल गुणहरू बीचको परिवर्तन वक्र मापन गर्न आवश्यक छ, र त्यसपछि प्राविधिक अवस्थाहरूमा निर्दिष्ट कार्यसम्पादन सूचकहरू अनुसार एनिलिङ तापक्रम दायरा निर्धारण गर्न आवश्यक छ।
२ शमन गर्दै
एल्युमिनियम मिश्र धातुको शमनलाई समाधान उपचार पनि भनिन्छ, जसमा धातुमा रहेका धेरै मिश्र धातु तत्वहरूलाई दोस्रो चरणमा सकेसम्म ठोस घोलमा उच्च-तापमान ताप मार्फत विघटन गर्नु हो, त्यसपछि दोस्रो चरणको वर्षालाई रोक्न द्रुत शीतलन गर्नु हो, जसले गर्दा सुपरस्याचुरेटेड एल्युमिनियम-आधारित α ठोस घोल प्राप्त हुन्छ, जुन अर्को बुढ्यौली उपचारको लागि राम्रोसँग तयार छ।
सुपरस्याचुरेटेड α ठोस घोल प्राप्त गर्ने आधार भनेको तापक्रम बढ्दै जाँदा एल्युमिनियममा रहेको मिश्र धातुमा दोस्रो चरणको घुलनशीलता उल्लेखनीय रूपमा बढ्नु पर्छ, अन्यथा, ठोस घोल उपचारको उद्देश्य प्राप्त गर्न सकिँदैन। एल्युमिनियममा रहेका धेरैजसो मिश्र धातु तत्वहरूले यो विशेषता भएको युटेक्टिक चरण रेखाचित्र बनाउन सक्छन्। उदाहरणको रूपमा अल-क्यू मिश्र धातु लिँदा, युटेक्टिक तापक्रम ५४८ ℃ हुन्छ, र कोठाको तापक्रममा एल्युमिनियममा तामाको घुलनशीलता ०.१% भन्दा कम हुन्छ। ५४८ ℃ मा तताउँदा, यसको घुलनशीलता ५.६% सम्म बढ्छ। त्यसकारण, ५.६% भन्दा कम तामा भएको अल-क्यू मिश्र धातुहरू तताउने तापक्रमले यसको सोल्भस रेखा नाघेपछि α एकल चरण क्षेत्रमा प्रवेश गर्छन्, अर्थात्, दोस्रो चरण CuAl2 म्याट्रिक्समा पूर्ण रूपमा विघटन हुन्छ, र एकल सुपरस्याचुरेटेड α ठोस घोल निभाउन सकिन्छ।
आल्मुनियम मिश्र धातुहरूको लागि शमन सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण र सबैभन्दा माग गर्ने ताप उपचार अपरेशन हो। मुख्य कुरा भनेको उपयुक्त शमन तापक्रम चयन गर्नु र पर्याप्त शमन शीतलन दर सुनिश्चित गर्नु, र भट्टीको तापक्रमलाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नु र शमन विकृति कम गर्नु हो।
शमन तापक्रम छनोट गर्ने सिद्धान्त भनेको शमन तापक्रमलाई सकेसम्म धेरै बढाउनु हो, साथै एल्युमिनियम मिश्र धातु धेरै नजलोस् वा दाना अत्यधिक नबढोस् भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्नु हो, जसले गर्दा α ठोस घोलको सुपरस्याचुरेशन र बुढ्यौली उपचार पछिको बल बढ्छ। सामान्यतया, एल्युमिनियम मिश्र धातु तताउने भट्टीलाई भट्टीको तापक्रम नियन्त्रण शुद्धता ±3℃ भित्र हुनु आवश्यक हुन्छ, र भट्टीको तापक्रमको एकरूपता सुनिश्चित गर्न भट्टीमा हावा परिसंचरण गर्न बाध्य पारिन्छ।
एल्युमिनियम मिश्र धातुको ओभरबर्निंग धातु भित्र कम-पग्लने-बिन्दु घटकहरू, जस्तै बाइनरी वा बहु-तत्व युटेक्टिक्सको आंशिक पग्लने कारणले हुन्छ। ओभरबर्निंगले मेकानिकल गुणहरूमा कमी मात्र ल्याउँदैन, तर मिश्र धातुको जंग प्रतिरोधमा पनि गम्भीर प्रभाव पार्छ। त्यसकारण, एक पटक एल्युमिनियम मिश्र धातुलाई ओभरबर्न गरिसकेपछि, यसलाई हटाउन सकिँदैन र मिश्र धातु उत्पादनलाई खारेज गर्नुपर्छ। एल्युमिनियम मिश्र धातुको वास्तविक ओभरबर्निंग तापमान मुख्यतया मिश्र धातु संरचना र अशुद्धता सामग्री द्वारा निर्धारण गरिन्छ, र यो मिश्र धातु प्रशोधन अवस्थासँग पनि सम्बन्धित छ। प्लास्टिक विरूपण प्रशोधनबाट गुज्रिएका उत्पादनहरूको ओभरबर्निंग तापमान कास्टिङको भन्दा बढी हुन्छ। विरूपण प्रशोधन जति ठूलो हुन्छ, तताउँदा गैर-सन्तुलन कम-पग्लने-बिन्दु घटकहरूलाई म्याट्रिक्समा विघटन गर्न त्यति नै सजिलो हुन्छ, त्यसैले वास्तविक ओभरबर्निंग तापमान बढ्छ।
एल्युमिनियम मिश्र धातुको शीतलन दरले मिश्र धातुको बुढ्यौली बलियो बनाउने क्षमता र जंग प्रतिरोधमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। LY12 र LC4 को शीतलन प्रक्रियाको क्रममा, α ठोस घोल विघटन नहुने कुरा सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ, विशेष गरी २९० ~ ४२० ℃ को तापक्रम संवेदनशील क्षेत्रमा, र पर्याप्त ठूलो शीतलन दर आवश्यक छ। यो सामान्यतया निर्धारित गरिन्छ कि शीतलन दर ५० ℃/s भन्दा माथि हुनुपर्छ, र LC4 मिश्र धातुको लागि, यो १७० ℃/s सम्म पुग्नु वा बढी हुनुपर्छ।
एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने शीतलन माध्यम पानी हो। उत्पादन अभ्यासले देखाउँछ कि शीतलनको समयमा शीतलन दर जति बढी हुन्छ, शीतलन गरिएको सामग्री वा वर्कपीसको अवशिष्ट तनाव र अवशिष्ट विकृति त्यति नै बढी हुन्छ। त्यसकारण, साधारण आकार भएका साना वर्कपीसहरूको लागि, पानीको तापक्रम थोरै कम हुन सक्छ, सामान्यतया १० ~ ३० ℃, र ४० ℃ भन्दा बढी हुनु हुँदैन। जटिल आकारहरू र भित्ताको मोटाईमा ठूलो भिन्नता भएका वर्कपीसहरूको लागि, शीतलन विकृति र क्र्याकिंग कम गर्न, पानीको तापक्रम कहिलेकाहीं ८० ℃ सम्म बढाउन सकिन्छ। यद्यपि, यो कुरा औंल्याउनुपर्छ कि शीतलन ट्याङ्कीको पानीको तापक्रम बढ्दै जाँदा, सामग्रीको शक्ति र जंग प्रतिरोध पनि तदनुसार घट्छ।
३. बुढ्यौली
३.१ बुढ्यौलीको समयमा संगठनात्मक रूपान्तरण र कार्यसम्पादन परिवर्तनहरू
शमन गरेर प्राप्त हुने अतिसंतृप्त α ठोस घोल एक अस्थिर संरचना हो। तताउँदा, यो विघटित हुनेछ र सन्तुलन संरचनामा रूपान्तरण हुनेछ। उदाहरणको रूपमा Al-4Cu मिश्र धातु लिँदा, यसको सन्तुलन संरचना α+CuAl2 (θ चरण) हुनुपर्छ। शमन पछि एकल-चरण सुपरसंतृप्त α ठोस घोललाई बुढ्यौलीको लागि तताउँदा, यदि तापक्रम पर्याप्त उच्च छ भने, θ चरण सिधै अवक्षेपित हुनेछ। अन्यथा, यो चरणहरूमा गरिनेछ, अर्थात्, केही मध्यवर्ती संक्रमण चरणहरू पछि, अन्तिम सन्तुलन चरण CuAl2 मा पुग्न सकिन्छ। तलको चित्रले Al-Cu मिश्र धातुको बुढ्यौली प्रक्रियाको क्रममा प्रत्येक वर्षा चरणको क्रिस्टल संरचना विशेषताहरू चित्रण गर्दछ। चित्र a. शमन अवस्थामा क्रिस्टल जाली संरचना हो। यस समयमा, यो एकल-चरण α सुपरसंतृप्त ठोस घोल हो, र तामा परमाणुहरू (कालो थोप्लाहरू) एल्युमिनियम (सेतो थोप्लाहरू) म्याट्रिक्स जालीमा समान रूपमा र अनियमित रूपमा वितरित छन्। चित्र b. वर्षाको प्रारम्भिक चरणमा जाली संरचना देखाउँछ। तामाका परमाणुहरूले म्याट्रिक्स जालीका केही क्षेत्रहरूमा केन्द्रित हुन थाल्छन् जसले गर्दा गिनियर-प्रेस्टन क्षेत्र बन्छ, जसलाई GP क्षेत्र भनिन्छ। GP क्षेत्र अत्यन्तै सानो र डिस्क आकारको हुन्छ, जसको व्यास लगभग 5~10μm र मोटाई 0.4~0.6nm हुन्छ। म्याट्रिक्समा GP क्षेत्रहरूको संख्या अत्यन्तै ठूलो हुन्छ, र वितरण घनत्व 10¹⁷~10¹⁸cm-³ सम्म पुग्न सक्छ। GP क्षेत्रको क्रिस्टल संरचना अझै पनि म्याट्रिक्सको जस्तै छ, दुवै अनुहार-केन्द्रित घन छन्, र यसले म्याट्रिक्ससँग एक सुसंगत इन्टरफेस कायम राख्छ। यद्यपि, तामाका परमाणुहरूको आकार एल्युमिनियम परमाणुहरूको भन्दा सानो भएकोले, तामाका परमाणुहरूको संवर्धनले क्षेत्र नजिकको क्रिस्टल जालीलाई संकुचित गर्नेछ, जसले जाली विकृति निम्त्याउँछ।
बुढ्यौलीको समयमा अल-क्यू मिश्र धातुको क्रिस्टल संरचना परिवर्तनको योजनाबद्ध रेखाचित्र
चित्र क. निभाइएको अवस्था, एकल-चरण α ठोस घोल, तामाका परमाणुहरू (कालो थोप्लाहरू) समान रूपमा वितरित हुन्छन्;
चित्र ख। बुढ्यौलीको प्रारम्भिक चरणमा, GP क्षेत्र बनाइन्छ;
चित्र ग. बुढ्यौलीको अन्तिम चरणमा, अर्ध-सुसंगत संक्रमण चरण बनाइन्छ;
चित्र घ. उच्च तापक्रमको बुढ्यौली, असंगत सन्तुलन चरणको अवक्षेपण
GP क्षेत्र पहिलो पूर्व-वर्षा उत्पादन हो जुन एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको बुढ्यौली प्रक्रियाको क्रममा देखा पर्दछ। बुढ्यौली समय विस्तार गर्नाले, विशेष गरी बुढ्यौली तापक्रम बढाउनाले, अन्य मध्यवर्ती संक्रमण चरणहरू पनि बन्नेछ। Al-4Cu मिश्र धातुमा, GP क्षेत्र पछि θ” र θ' चरणहरू हुन्छन्, र अन्तमा सन्तुलन चरण CuAl2 पुग्छ। θ” र θ' दुवै θ चरणका संक्रमण चरणहरू हुन्, र क्रिस्टल संरचना वर्गाकार जाली हो, तर जाली स्थिरांक फरक छ। θ को आकार GP क्षेत्र भन्दा ठूलो छ, अझै पनि डिस्क-आकारको छ, लगभग 15~40nm व्यास र 0.8~2.0nm मोटाईको साथ। यसले म्याट्रिक्ससँग एक सुसंगत इन्टरफेस कायम राख्न जारी राख्छ, तर जाली विकृतिको डिग्री बढी तीव्र हुन्छ। θ” बाट θ' चरणमा संक्रमण गर्दा, आकार २०~६००nm सम्म बढेको छ, मोटाई १०~१५nm छ, र सुसंगत इन्टरफेस पनि आंशिक रूपमा नष्ट भएको छ, अर्ध-सुसंगत इन्टरफेस बन्न पुगेको छ, चित्र c मा देखाइए अनुसार। बुढ्यौली वर्षाको अन्तिम उत्पादन सन्तुलन चरण θ (CuAl2) हो, जुन समयमा सुसंगत इन्टरफेस पूर्ण रूपमा नष्ट हुन्छ र चित्र d मा देखाइए अनुसार गैर-सुसंगत इन्टरफेस बन्छ।
माथिको अवस्था अनुसार, Al-Cu मिश्र धातुको बुढ्यौली वर्षा क्रम αs→α+GP क्षेत्र→α+θ”→α+θ'→α+θ हो। बुढ्यौली संरचनाको चरण मिश्र धातुको संरचना र बुढ्यौली विशिष्टतामा निर्भर गर्दछ। एउटै अवस्थामा प्रायः एक भन्दा बढी बुढ्यौली उत्पादनहरू हुन्छन्। बुढ्यौली तापक्रम जति उच्च हुन्छ, सन्तुलन संरचनाको नजिक त्यति नै हुन्छ।
बुढ्यौली प्रक्रियाको क्रममा, म्याट्रिक्सबाट निस्कने GP क्षेत्र र संक्रमण चरण आकारमा सानो, अत्यधिक फैलिएको, र सजिलै विकृत हुँदैन। एकै समयमा, तिनीहरूले म्याट्रिक्समा जाली विकृति निम्त्याउँछन् र तनाव क्षेत्र बनाउँछन्, जसले विस्थापनको गतिमा महत्त्वपूर्ण बाधा पुर्याउँछ, जसले गर्दा मिश्र धातुको प्लास्टिक विकृतिको प्रतिरोध बढ्छ र यसको बल र कठोरतामा सुधार हुन्छ। यो बुढ्यौली कडा हुने घटनालाई वर्षा कडा हुने भनिन्छ। तलको चित्रले वक्रको रूपमा शमन र बुढ्यौली उपचारको क्रममा Al-4Cu मिश्र धातुको कठोरता परिवर्तनलाई चित्रण गर्दछ। चित्रमा चरण I ले यसको मूल अवस्थामा मिश्र धातुको कठोरतालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। विभिन्न तातो काम गर्ने इतिहासहरूको कारण, मूल अवस्थाको कठोरता फरक हुनेछ, सामान्यतया HV=30~80। 500℃ मा तताउने र शमन (चरण II) पछि, सबै तामा परमाणुहरू HV=60 सँग एकल-चरण सुपरस्याचुरेटेड α ठोस समाधान बनाउन म्याट्रिक्समा विघटन हुन्छन्, जुन एनिल गरिएको अवस्था (HV=30) मा कठोरता भन्दा दोब्बर कडा हुन्छ। यो ठोस समाधान सुदृढीकरणको परिणाम हो। शमन गरेपछि, यसलाई कोठाको तापक्रममा राखिन्छ, र GP क्षेत्रहरू (चरण III) को निरन्तर गठनको कारणले मिश्र धातुको कठोरता निरन्तर बढ्छ। कोठाको तापक्रममा यो बुढ्यौली कडा हुने प्रक्रियालाई प्राकृतिक बुढ्यौली भनिन्छ।
म—मूल अवस्था;
II—ठोस घोल अवस्था;
III—प्राकृतिक बुढ्यौली (GP क्षेत्र);
IVa—१५०~२००℃ मा रिग्रेसन उपचार (GP क्षेत्रमा पुन: घुलनशील);
IVb—कृत्रिम बुढ्यौली (θ”+θ' चरण);
V—ओभरएजिङ (θ”+θ' चरण)
चरण IV मा, मिश्र धातुलाई बुढ्यौलीको लागि १५० डिग्री सेल्सियसमा तताइन्छ, र प्राकृतिक बुढ्यौलीको तुलनामा कडा हुने प्रभाव बढी स्पष्ट हुन्छ। यस समयमा, वर्षा उत्पादन मुख्यतया θ” चरण हो, जसको अल-क्यू मिश्र धातुहरूमा सबैभन्दा ठूलो बलियो प्रभाव हुन्छ। यदि बुढ्यौलीको तापक्रम अझ बढाइयो भने, वर्षा चरण θ” चरणबाट θ' चरणमा संक्रमण हुन्छ, कडा हुने प्रभाव कमजोर हुन्छ, र कठोरता घट्छ, चरण V मा प्रवेश गर्दछ। कृत्रिम तताउने आवश्यक पर्ने कुनै पनि बुढ्यौली उपचारलाई कृत्रिम बुढ्यौली भनिन्छ, र चरण IV र V यस श्रेणीमा पर्छन्। यदि कठोरता बुढ्यौली पछि मिश्र धातुले पुग्न सक्ने अधिकतम कठोरता मानमा पुग्यो भने (अर्थात्, चरण IVb), यो बुढ्यौलीलाई शिखर बुढ्यौली भनिन्छ। यदि शिखर कठोरता मान पुगेन भने, यसलाई कम उमेरको वा अपूर्ण कृत्रिम बुढ्यौली भनिन्छ। यदि शिखर मान पार गरियो र कठोरता घट्यो भने, यसलाई ओभर-एजिंग भनिन्छ। स्थिरीकरण बुढ्यौली उपचार पनि ओभर-एजिंगसँग सम्बन्धित छ। प्राकृतिक बुढ्यौलीको समयमा बनेको GP क्षेत्र धेरै अस्थिर हुन्छ। जब द्रुत गतिमा उच्च तापक्रममा, जस्तै लगभग २००°C मा तताइन्छ र छोटो समयको लागि न्यानो राखिन्छ, GP क्षेत्र α ठोस घोलमा फेरि घुल्नेछ। यदि यसलाई θ” वा θ' अवक्षेपण जस्ता अन्य संक्रमण चरणहरू अघि द्रुत गतिमा चिसो (निभाइएको) गरियो भने, मिश्र धातुलाई यसको मूल निभाइएको अवस्थामा पुनर्स्थापित गर्न सकिन्छ। यो घटनालाई "प्रतिगमन" भनिन्छ, जुन चित्रमा चरण IVa मा डटेड लाइन द्वारा संकेत गरिएको कठोरता ड्रप हो। प्रतिगमन गरिएको एल्युमिनियम मिश्र धातुमा अझै पनि उस्तै उमेरको कडा हुने क्षमता छ।
उमेर कडा पार्नु ताप-उपचार योग्य एल्युमिनियम मिश्र धातुहरू विकास गर्ने आधार हो, र यसको उमेर कडा पार्ने क्षमता प्रत्यक्ष रूपमा मिश्र धातु संरचना र ताप उपचार प्रणालीसँग सम्बन्धित छ। अल-सी र अल-एमएन बाइनरी मिश्र धातुहरूमा कुनै वर्षा कडा पार्ने प्रभाव हुँदैन किनभने सन्तुलन चरण बुढ्यौली प्रक्रियाको क्रममा प्रत्यक्ष रूपमा अवक्षेपित हुन्छ, र गैर-तातो-उपचार योग्य एल्युमिनियम मिश्र धातुहरू हुन्। यद्यपि अल-एमजी मिश्र धातुहरूले GP क्षेत्रहरू र संक्रमण चरणहरू β' बनाउन सक्छन्, तिनीहरूसँग उच्च-म्याग्नेसियम मिश्र धातुहरूमा मात्र निश्चित वर्षा कडा पार्ने क्षमता हुन्छ। अल-सीयू, अल-सीयू-एमजी, अल-एमजी-सी र अल-जेएन-एमजी-सीयू मिश्र धातुहरूमा तिनीहरूको GP क्षेत्रहरू र संक्रमण चरणहरूमा बलियो वर्षा कडा पार्ने क्षमता हुन्छ, र हाल मुख्य मिश्र धातु प्रणालीहरू हुन् जुन ताप-उपचार योग्य र बलियो बनाउन सकिन्छ।
३.२ प्राकृतिक बुढ्यौली
सामान्यतया, तातो उपचारद्वारा बलियो बनाउन सकिने एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूमा शमन पछि प्राकृतिक बुढ्यौली प्रभाव हुन्छ। प्राकृतिक बुढ्यौली बलियो बनाउने काम GP क्षेत्रको कारणले हुन्छ। Al-Cu र Al-Cu-Mg मिश्र धातुहरूमा प्राकृतिक बुढ्यौली व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। Al-Zn-Mg-Cu मिश्र धातुहरूको प्राकृतिक बुढ्यौली धेरै लामो समयसम्म रहन्छ, र स्थिर चरणमा पुग्न धेरै महिना लाग्छ, त्यसैले प्राकृतिक बुढ्यौली प्रणाली प्रयोग गरिँदैन।
कृत्रिम बुढ्यौलीको तुलनामा, प्राकृतिक बुढ्यौली पछि, मिश्र धातुको उत्पादन शक्ति कम हुन्छ, तर प्लास्टिसिटी र कठोरता राम्रो हुन्छ, र जंग प्रतिरोध उच्च हुन्छ। Al-Zn-Mg-Cu प्रणालीको सुपर-हार्ड एल्युमिनियमको अवस्था अलि फरक छ। कृत्रिम बुढ्यौली पछि जंग प्रतिरोध प्रायः प्राकृतिक बुढ्यौली पछि भन्दा राम्रो हुन्छ।
३.३ कृत्रिम बुढ्यौली
कृत्रिम बुढ्यौली उपचार पछि, एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूले प्रायः उच्चतम उपज शक्ति (मुख्यतया संक्रमण चरण सुदृढीकरण) र राम्रो संगठनात्मक स्थिरता प्राप्त गर्न सक्छन्। सुपर-हार्ड एल्युमिनियम, नक्कली एल्युमिनियम र कास्ट एल्युमिनियम मुख्यतया कृत्रिम रूपमा बुढ्यौली हुन्छन्। बुढ्यौलीको तापक्रम र बुढ्यौलीको समयले मिश्र धातुको गुणहरूमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। बुढ्यौलीको तापक्रम प्रायः १२० ~ १९० ℃ बीचमा हुन्छ, र बुढ्यौलीको समय २४ घण्टा भन्दा बढी हुँदैन।
एकल-चरण कृत्रिम बुढ्यौलीको अतिरिक्त, एल्युमिनियम मिश्रहरूले पनि श्रेणीबद्ध कृत्रिम बुढ्यौली प्रणाली अपनाउन सक्छन्। अर्थात्, फरक तापक्रममा दुई वा बढी तापक्रम गरिन्छ। उदाहरणका लागि, LC4 मिश्र धातुलाई २~४ घण्टाको लागि ११५~१२५℃ मा र त्यसपछि ३~५ घण्टाको लागि १६०~१७०℃ मा बुढ्यौली गर्न सकिन्छ। क्रमिक बुढ्यौलीले समयलाई उल्लेखनीय रूपमा छोटो पार्न मात्र सक्दैन, तर Al-Zn-Mg र Al-Zn-Mg-Cu मिश्र धातुहरूको सूक्ष्म संरचनालाई पनि सुधार गर्न सक्छ, र मेकानिकल गुणहरूलाई मूल रूपमा कम नगरी तनाव जंग प्रतिरोध, थकान शक्ति र फ्र्याक्चर कठोरतामा उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सक्छ।
पोस्ट समय: मार्च-०६-२०२५
