Precipitation hardening, or age hardening, is a heat treatment process that increases the قوة الخضوع of malleable materials. It involves heating an alloy to dissolve solute elements (solutionizing), rapidly cooling (quenching) to trap them in a supersaturated solid solution, and then aging at a lower temperature to allow fine particles of a second phase (precipitates) to form, which obstruct dislocation movement.
The discovery of precipitation hardening by Alfred Wilm was accidental. While studying an aluminum alloy containing copper, magnesium, and manganese (later named Duralumin), he noticed its hardness increased over several days after quenching, even at room temperature. This phenomenon is now understood as a three-step process. First, in solution treatment, the alloy is heated to a temperature high enough to dissolve all the solute atoms into a single-phase solid solution. Second, the alloy is rapidly quenched in a medium like water, which freezes the atoms in place, creating a supersaturated solid solution. This state is thermodynamically unstable. Third, during aging (either at room temperature or an elevated temperature), the supersaturated solute atoms diffuse and cluster together to form extremely small, coherent particles of a new phase called precipitates.
These precipitates act as powerful obstacles to the movement of dislocations, which are the primary carriers of plastic deformation in crystalline materials. The effectiveness of the strengthening depends on the size, shape, and distribution of these precipitates. Initially, as precipitates form and grow, the strength increases. However, if the aging process continues for too long (over-aging), the precipitates become too large and lose coherency with the matrix, allowing dislocations to bypass them more easily, which leads to a decrease in strength. This process allows for the precise tailoring of an alloy’s mechanical properties.
متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية
احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه
أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة
{{العنوان}}
{% إذا كان المقتطف %}{{ مقتطفات | truncatewords: 55 }}
{% endif %}
