Hur fungerar åldring av aluminium?
Åldring av aluminium är en värmebehandling som gör legeringen hårdare och starkare. Legeringsämnen som koppar, magnesium eller kisel bildar mikroskopiska utfällningar i materialet som hindrar atomerna från att glida fritt. Processen kan ske naturligt i rumstemperatur eller artificiellt i ugn vid 150–200 grader.
Åldring av aluminium är en värmebehandling som gör legeringen hårdare och starkare. Processen utnyttjar det faktum att vissa legeringsämnen, exempelvis koppar, magnesium eller kisel, med tiden bildar mikroskopiska utfällningar i materialet som hindrar atomerna från att glida fritt. Det gör metallen styvare utan att den blir tyngre.
Det finns två varianter: naturlig och artificiell åldring. Vid naturlig åldring räcker det att legeringen vilar i rumstemperatur under dagar eller veckor efter härdning. Artificiell åldring går snabbare och sker i ugn vid temperaturer runt 150 till 200 grader i några timmar. Resultatet är detsamma: en märkbart hårdare och mer slitstark legering.
Processen föregås av lösningsglödgning, där aluminiumbiten värms till hög temperatur så att legeringsämnena löser sig jämnt i materialet. Direkt därefter kyls den snabbt, ofta i vatten. Denna snabbkylning fryser den övermättade lösningen och skapar förutsättningen för att utfällningarna ska bildas under den efterföljande åldringen.
Åldring av aluminium är centralt inom flyg-, bil- och byggindustrin, där det behövs material som är både lätta och hållfasta. Rätt utförd ger behandlingen en legering som tål betydligt högre belastning än obehandlat aluminium.
Steg för steg
Lösningsglödgning
Aluminiumbiten värms till hög temperatur så att legeringsämnena löses upp jämnt i materialet.
Släckning
Materialet kyls snabbt, vanligtvis i vatten, för att fånga legeringsämnena i en övermättad lösning.
Åldring
Legeringen vilar i rumstemperatur (naturlig) eller värms i ugn vid 150–200 °C (artificiell) tills mikroskopiska utfällningar bildas.
Resultat
Utfällningarna hindrar atomerna från att glida, vilket ger en märkbart hårdare och starkare legering.
Vanliga frågor
- Varför åldrar man aluminium?
- Åldring gör aluminiumlegeringar märkbart hårdare och mer slitstarka utan att öka vikten. Det är en viktig process inom flyg-, bil- och byggindustrin.
- Vad är skillnaden mellan naturlig och artificiell åldring?
- Naturlig åldring sker i rumstemperatur under dagar eller veckor. Artificiell åldring görs i ugn vid 150–200 grader och tar bara några timmar.
- Vilka aluminiumlegeringar kan åldras?
- Härdningsbara legeringar med tillsatser av koppar, magnesium, kisel eller zink kan åldras. Vanliga exempel är 2xxx-, 6xxx- och 7xxx-serierna.
- Vad är lösningsglödgning?
- Lösningsglödgning föregår åldring och innebär att aluminiumbiten värms till hög temperatur så att legeringsämnena löses upp jämnt i materialet.