Preciptationshärtning

Preciptationshärtning, ofta kallad åldring eller age hardening, är en metallbearbetningsmetod som ökar styrkan hos vissa legeringar genom bildning av små precipitat i en huvudsakligen fast lösning. Metoden används främst i aluminiumlegeringar men även i vissa nickelbaserade och stållegeringar. Styrkeförbättringen uppnås när små precipitat bildas och hindrar dislokationsrörelse, vilket ökar hårdhet och styrka utan allvarlig förlust av duktilitet.

Principen bygger på att legeringselement löser sig vid hög temperatur men bildar små intermetalliska strukturer när de får möjlighet att diffundera ut under kontroll. Efter en lösningshärdning uppnås en övermättad fast lösning genom snabb kylning. Under åldringen uppstår utv ex, små precipitat som växer och låser dislokationer. Åldringen kan ske i ett tvåstegsförlopp med en tidig färdigåldring (peak aging) där styrkan når ett maxvärde, följt av överåldring om precipitat växer och förlorar effektivitet.

Processen består vanligtvis av tre steg: lösningshärdning, snabbkylning för att skapa en övermättad lösning, och aging vid lägre temperatur för att tillåta precipitationsbildning. De exakta temperaturerna och tiderna beror på legeringen och önskad egenskapprofil.

Vanliga tillämpningar finns främst i aluminiumlegeringar (som 2xxx, 6xxx och 7xxx-serier) samt i vissa nickelbaserade och specialstål. Fördelen är hög styrka-till-vikt samt god temperaturbeständighet; nackdelarna inkluderar känslighet för överåldring och behov av exakt processkontroll.