Isıl işlemle sertleşen alüminyum alaşımları 2xxx, 6xxx ve 7xxx serilerindedir. 1xxx, 3xxx ve 5xxx serileri soğuk işlemle (H temperleri) pekleşir; ısıl işlemle mukavemet kazanmaz.
Temel fark nedir?
İki sertleşme yolu vardır.
- Isıl işlem (T temperleri): Alaşım ısıtılır, hızla soğutulur ve yaşlandırılır. Mukavemet iç yapıdan gelir.
- Soğuk işlem (H temperleri): Malzeme oda sıcaklığında haddelenir ya da gerilir. Mukavemet deformasyondan gelir.
Hangi yolun geçerli olduğunu alaşım serisi belirler. Seri bilgisi için alaşım serileri yazısına bakın.
Isıl işlem nasıl çalışır?
Üç adım vardır.
- Çözeltiye alma. Alaşım yüksek sıcaklığa çıkarılır. Alaşım elementleri alüminyumda çözünür.
- Su verme. Hızlı soğutma elementleri çözünmüş halde tutar.
- Yaşlandırma. Element atomları ince çökeltiler oluşturur. Bu çökeltiler mukavemeti artırır. Oda sıcaklığında olursa doğal (T4), yüksek sıcaklıkta olursa yapay yaşlandırma (T6) denir.
Isıl işlem malzemeyi üreten tesisin işidir. Sipariş ettiğiniz çubuk ya da levha istenen temperde teslim edilir. Müşteri, kendi uygulamasında ısıtma yaparsa temperin değişebileceğini bilmelidir.
| Temper | Rp0,2 (MPa) | Rm (MPa) | A min. (%) |
|---|---|---|---|
| O / H111 | en çok 110 | en çok 150 | 16 |
| T4 | en az 110 | en az 180 | 15 |
| T6 | en az 240 | en az 260 | 8 |
Yaşlandırma akmayı yaklaşık iki katına çıkarır; uzama minimumu düşer. O/H111 satırı üst sınırdır.
Sertleşmeyen seriler
1xxx, 3xxx ve 5xxx ısıl işlemle sertleşmez. Bu, "yumuşak" demek değildir. 5083 H112 durumunda ekstrüde çubuk için akma en az 125 MPa, çekme en az 270 MPa'dır (D,S ≤ 200 mm). Bu değerler bazı ısıl işlemli kalitelerin T4 değerlerinden yüksektir.
Sertleşmeyen alaşımlarda mukavemet, magnezyum ya da mangan gibi elementlerle ve soğuk işlemle gelir. Isıtma bu pekleşmeyi geri alır: kaynak bölgesinde mukavemet düşer.
| Seri | Sertleşme | Temper harfi |
|---|---|---|
| 1xxx | Soğuk işlem | H |
| 2xxx | Isıl işlem | T |
| 3xxx | Soğuk işlem | H |
| 5xxx | Soğuk işlem | H |
| 6xxx | Isıl işlem | T |
| 7xxx | Isıl işlem | T |
Temper kodu ile ilişkisi
Kodun harfi yolu söyler. T gördüğünüzde ısıl işlem, H gördüğünüzde soğuk işlem vardır. Rakamlar işlem sırasını verir. Tam okuma kuralı: temper kodları.
Örnekler: 6061-T6 ısıl işlemle, 5083-H112 sıcak şekillendirmeden gelen hafif pekleşmeyle mukavemet kazanır. 7075-T6 için akma alt sınırı 480 MPa'dır (D,S ≤ 25 mm).
Isıl işlemle sertleşen bir alaşımı ısıtmak, temperi bozabilir. T6 durumundaki bir parçayı yüksek sıcaklığa maruz bırakmak (örneğin kaynak, kaynak sonrası tavlama ya da sıcak şekillendirme) sertleşmeyi geri alır. Bu yüzden ısıl işlemli kalitelerde sonraki işlem sırası önemlidir. Sipariş ettiğiniz temper, teslim anındaki durumu gösterir; sonrası müşterinin sorumluluğundadır.
Seçim notları
- Yüksek mukavemet gerekiyorsa 2xxx, 6xxx ya da 7xxx serilerine bakın.
- Kaynaklı yapı varsa 5xxx ve 6xxx ergitme kaynağıyla birleştirilebilir; ikisinde de kaynak çevresinde mukavemet düşer. 7xxx genellikle birleştirilmez. Kaynak müşterinin işidir.
- Şekillendirme gerekiyorsa yumuşak temper (O ya da T4) tercih edilir. Şekillendirme ve sonrası ısıl işlem müşterinin işidir.
Sık sorulan sorular
Sertleşmeyen alaşım yumuşak mıdır?
Hayır. Sertleşmeyen alaşımlar yalnız ısıl işlemle sertleşmez. Soğuk işlemle pekleşir. 5083 H112 akma alt sınırı 125 MPa'dır; 6061 T4 için bu değer 110 MPa'dır.
T6 hangi seride var?
2xxx, 6xxx ve 7xxx serilerinde. Örnek: 2014, 6061, 6082, 7020, 7075. T6 sertleşmeyen serilerde (1xxx, 3xxx, 5xxx) bulunmaz.
Isıl işlem sonrası boyut değişir mi?
Su verme sırasında parça çarpılabilir ve iç gerilme oluşur. Bu yüzden gerilme giderme (T651, T6511 gibi) uygulanır. Sonradan müşteri tarafında yapılan ısıl işlem boyutu etkileyebilir; işleme payı bırakın.
Hangi kaliteyi nasıl öğrenirim?
Kalite sayfalarında temper başına mekanik tablo vardır. Seri bilgisi: alaşım serileri.