پیرسختی
From Wikipedia, the free encyclopedia
پیرسَختی (به انگلیسی: Precipitation hardening)[1] یا پیرسختکاری یا رسوبسختی[2] به بالا بردن سختی آلیاژ با عملیات حرارتی در دمای نسبتاً پایین که موجب رسوب فازها یا اجزایی از محلول جامد اَبَراشباع میشود، میگویند.
پیرسختی یک نوع عملیات حرارتی است که برای افزایش تنش تسلیم (استحکام) مواد چکش خوار مانند بسیاری از آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم، نیکل، تیتانیوم و بعضی از فولادها و فولاد ضد زنگ استفاده میشود. در روش رسوبسختی، موانع به صورت طبیعی و در اثر عملیات حرارتی در آلیاژها ایجاد میشود. این روش مهمترین عملیات استحکام دهی در آلیاژهای غیر آهنی محسوب میشود. در طی این فرایند عملیات حرارتی، رسوب سخت به صورت ریز و یکنواخت در فاز نرم زمینه پراکنده شده و منجر به افزایش استحکام آلیاژ میشود. مهمترین شرط لازم برای اینکه فرایند پیر سختی در یک آلیاژ انجام شود، حلالیت محدود رسوب یا فاز ثانویه سخت در زمینه آلیاژ و کاهش این حلالیت جامد با کاهش دما است. عملیات رسوب سختی به تغییرات در حلالیت جامد با دما برای تولید ذرات ریز یک فاز ناخالص وابسته است که مانع حرکت نابجاییها یا نقص در شبکه بلوری میشود و این به سخت شدن ماده کمک میکند. این رسوبات همان نقشی را بازی میکنند که رسوبات در مواد کامپوزیتی تقویت شده با رسوب بازی میکنند. رسوبسازی در جامد میتواند رسوباتی با اندازههای مختلف ایجاد کند که اساساً خواص مختلفی خواهند داشت. برخلاف عملیات تمپر کردن معمولی، آلیاژها باید در دمای بالا برای ساعتها نگهداری شوند تا به رسوبات اجازه رشد داده شود. به این بازه زمانی پیرسازی گفتی میشود. افزایش دما به دلیل وابستگی نمایی نفوذ به دما، رسوب دهی را تقویت میکند. نفوذ بسیار کم (پیرسازی کم) باعث کوچک بودن ذرات برای جلوگیری از حرکت نابجاییها میشود و نفوذ خیلی زیاد (پیرسازی زیاد) باعث بزرگ شدن بیش از حد آنها و پراکنده شدن آنها و کاهش کارایی آنها برای جلوگیری از حرکت نابجاییها میشود. توجه داشته باشید که دو گونه مختلف عملیات رسوب دهی میتواند باعث تغییر استحکام ماده شود: عملیات محلول جامد و عملیات رسوب سختی. استحکام بخشی توسط محلول جامد شامل ساختار تک فازی محلول جامد به همراه عملیات کوئنچ میباشد اما عملیات رسوب سختی شامل یک فاز ثانویه است که باعث افزایش استحکام ماده میشود.[3] مطلب اصلی این مقاله استحکام بخشی به وسیله عملیات حرارتی رسوب سختی است.