تشمل المعادن القابلة للتقسية تلك التي يمكن أن تخضع للتصلب بالترسيب، مثل بعض سبائك الألومنيوم، وتلك التي يمكن تقسيتها من خلال عمليات المعالجة الحرارية مثل التبريد والتلطيف، وخاصةً الصلب وبعض سبائك النحاس.
سبائك التصلب بالترسيب:
- التقسية بالترسيب، والمعروفة أيضًا باسم التقسية العمرية، هي عملية معالجة حرارية تزيد من قوة السبائك، بما في ذلك بعض سبائك الألومنيوم. تنطوي هذه العملية على إضافة عناصر مثل النحاس أو المغنيسيوم أو السيليكون أو الزنك إلى المعدن الأساسي، والتي تشكل بعد ذلك مركبات بين معدنية تترسب داخل المصفوفة المعدنية. وتتضمن هذه العملية عادةً ثلاث مراحل: المعالجة الحرارية بالمحلول والتبريد والتعتيق. وأثناء التعتيق، تتشكل الرواسب وتقوي المعدن. ومن أمثلة هذه السبائك ما يلي:السلسلة 6xxx (Al-Si-Mg):
- إن سبائك الألومنيوم هذه، مثل 6053 و606060 و6063 و6101 و6951 و6061، قابلة للتقوية بالترسيب. تُستخدم عادةً في التطبيقات الإنشائية نظراً لقوتها الجيدة وقابليتها للتشكيل.السلسلة 2xxx (Al-Cu) و7xxx (Al-Zn-Mg):
تشمل هذه السلاسل سبائك مثل 2024 و7075، والتي تحظى بتقدير كبير لقوتها العالية وتُستخدم عادةً في التطبيقات الفضائية. ومع ذلك، فإنها تمثل تحديًا في عملية الدمج بسبب انخفاض درجات انصهارها.المعالجة الحرارية وتصلب الفولاذ:
- يتم عادةً تقوية الفولاذ، وخاصة الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ، من خلال عمليات المعالجة الحرارية. وتتضمن العملية الأكثر شيوعًا تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة عالية لتكوين الأوستينيت، يليها التبريد السريع (التبريد) لتكوين المارتينسيت، وهو طور صلب وهش من الفولاذ. ثم يتم تقسية ذلك لتقليل الهشاشة وزيادة الصلابة. تُعد عملية التصلب هذه ضرورية للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل، مثل الأدوات والمحامل والمكونات الهيكلية.معادن أخرى:
نحاس البريليوم: يتم تقسية هذه السبيكة أيضًا من خلال المعالجة الحرارية، حيث يتم تسخينها لتشكيل الأوستينيت ثم إخمادها لتشكيل المارتينسيت. ويتم تقييمها لقوتها العالية وتوصيلها الكهربائي، مما يجعلها مفيدة في مختلف التطبيقات الصناعية.
الملخص:
