مقدمه:
با توجه به اينكه اساس موضوع پروژه بر پايه عمليات حرارتي رسوب سختي1 مي باشد لازم است براي درك آسان مطالب توسط مخاطب، مقدماتي راجع به اين عمليات بيان شود. توضيح بيشتر در مورد اين عمليات حرارتي در ادامة مباحث آورده خواهد شد.
براي افزايش استحكام و سختي يك آلياژ، تنها دو روش اصلي وجود دارد: كارسرد يا عمليات حرارتي. مهمترين فرآيند عمليات حرارتي براي آلياژهاي غير آهني پير سختي يا رسوب سختي است. براي استفاده از اين روش، بايد دياگرام تعادلي داراي حلاليت جزئي در حالت جامد باشد و شيب خط انحلال بصورتي باشد كه قابليت انحلال در درجه حرارتهاي بالاتر بيشتر از قابليت انحلال در درجه حرارتهاي پايين تر باشد.
پير سختي يكي از روش هاي استحكام بخشي به مواد فلزي با اضافه كردن ذره هاي سخت و كاملاً پراكنده به آن است. با انتخاب مناسب عناصر آلياژي اضافه شونده و عمليات گرمايي، مي توان توزيع مناسبي از رسوب حالت جامد فاز دوم را در زمينه اي كه آن رسوبات را درخود حل كرده است پديد آورد. اگر با اين عمل فلز استحكام يافت آن را رسوب سختي مي نامند كه روشي قابل استفاده در سطحي وسيع براي استحكام بخشي مواد فلزي است.
بطور كلي در عمليات حرارتي پير سختي (رسوب سختي) سه مرحله وجود دارد:
1)عمليات حرارتي انحلالي1 (محلول سازي) در دماي نسبتاً بالا در ناحيه تك فازي به منظور حل شدن عناصر آلياژي
2)كوانچ(آبدهي)2 تا دماي محيط براي بدست آوردن محلول جامد فوق اشباع از اين عناصر در آلومينيوم
3)پير سازي3 (تجزيه كنترل شدة محلول جامد فوق اشباع براي تشكيل رسوبات ريز و پراكنده در زمينه فلز)
آلياژ پس از اينكه در يك مدت مشخص تا يك دماي مشخص در منطقة تكفازي حرارت داده شد، در آب سريع سرد مي شود. حال آلياژ كوانچ شده، يك محلول جامد فوق اشباع است و بنابراين در يك حالت ناپايدار قرار دارد، بطوري كه اتم محلول اضافي، تمايل دارد كه از محلول خارج شود. منظور از انجام عمليات حرارتي محلول سازي، حصول انحلال كامل عناصر آلياژي است. در مرحلة سوم از عمليات حرارتي پير سختي، به تجزية كنترل شدة محلول جامد فوق اشباع عناصر آلياژي اصلي در آلومينيوم براي تشكيل رسوبات ريز و پراكنده در زمينه آلومينيوم پرداخته مي شود . به عبارتي مرحلة پير سازي، اجازه دادن به فاز استحكام دهنده جهت رسوب از محلول جامد فوق اشباع مي باشد اگر اين عمليات در دماي محيط و در حالت خود به خودي و به عبارتي بدون عمليات گرمايي انجام شود به آن عمليات پيرسازي طبيعي گفته مي شود اما اگر اين عمليات با حرارت دادن قطعه در دماهاي پايين انجام شود به آن عمليات حرارتي پيرسازي مصنوعي نسبت داده مي شود.
در واژگان تخصصي عمليات حرارتي ، T6 و T4 به ترتيب به آلياژهاي عمليات حرارتي پذير پير سخت شدة مصنوعي و طبيعي آلومينيوم اطلاق مي شود.