Tepelné zpracování

• Netvrditelné slitiny (Al, AlMg, AlMn)
  
• Vytvrditelné slitiny (AlCu, AlMgSi, AlMgZn)

Pokud vycházíme z (vytuženého) stavu tváření za studena, jsou pro tuto skupinu nejobvyklejší tato tepelná zpracování: 

• Zotavení žíháním
  
• Rekrystalizační žíhání
  

Obě tepelná zpracování jsou běžně proveditelná jen na prefabrikátech a ne na konečných výrobcích. 

Vycházíme-li z materiálu zpracovaného a vytvrzeného za studena, probíhá úbytek na tvrdosti beze změn struktury, které by bylo možno lehce pozorovat mikroskopem. Vedle úbytku pevnosti v tahu a hranice průtažnosti 0,2% se pružnost znatelně zvyšuje. Úbytek vytvrzení po zotavení žíháním je velmi podstatný pro výrobu prefabrikátů s průměrnou tvrdostí. Zotavením žíháním silně vytvrzených prefabrikátů je možno v určité míře dosáhnout takové pevnosti v tahu, které lze docílit i při vhodném tvarování za studena. Stav při zotavení žíháním vykazuje při stejné pevnosti v tahu o něco nižší mez průtažnosti a vyšší pružnost, tudíž i lepší tvářitelnost než stav po vytvrzení za studena (viz vyobrazení 5). Z těchto důvodů je lépe dávat přednost při tvářecích procesech jakostem s úpravou zotavení žíháním (například ohýbání). Zotavení žíháním je podle současného normalizačního systému označeno písmenem H , následovaným číslicí 2, takže H2x 

Rekrystalizační žíhání se provádí při vyšších teplotách než zotavení žíháním. Při tomto tepelném zpracování probíhá úplná rekrystalizace, což znamená změnu struktury, čímž se předchozí formování úplně vyruší. Výsledek je ten, že pevnost v tahu, 0,2% mez průtažnosti a tvrdost se podstatně sníží a pružnost se zvýší. Tento stav má výbornou formovatelnost. Mírně zahřátý stav se označuje písmenem O za čtyřciferným označením

Pro tvrditelné slitiny jsou nejběžnější tato ošetření:

• Precipitační vytvrzování
  
• Žíhání naměkko
  

Za normálních okolností by měla tato ošetření být provedena výrobcem polotovarů. Pokud vycházíme při dokončování konečných výrobků ze stavu měkkého žíhání, je třeba poté s ohledem na použití ve většině případů provést vytvrzující ošetření.

Jak již název napovídá, jde o změny v materiálu, které souvisí s oddělením určitých částic. Aby materiál mohl být „vytvrzen“, musí vyhovovat několika podmínkám:

• slitina ze základního materiálu, do které je, v relativně malém množství, přidán jeden nebo více legovacích elementů
  
• při zvýšení teploty musí být dosaženo zvýšené rozpustnosti legovacích elementů přidaných do základní mřížky hlavního komponentu.
  

Celkové tepelné zpracování se sestává z:

• rozpouštěcího žíhání;
  
• vytvrzení (také stárnutí).
  

Rozpouštěcí žíhání

Tepelné ošetření, které se v mnoha případech u většiny slitin provádí při teplotě 500°C, má přivést procentuální hranici do vhodného stavu k dalšímu vytvrzení. Během tohoto tepelného ošetření se přítomné základní části rozpouštějí v základní mřížce, takže vznikne více méně homogenní struktura. Tato struktura je stabilní jedině při pro daný proces neměnné teplotě, nikoli při pokojové teplotě. Rychlým zchlazením nyní homogenní struktury (zkalením, většinou ve vodě) se stav vysoké teploty jakoby zmrazí. Tomu se říká přesycený stav. Tímto ošetřením se tvrdost nijak významně nezmění, ale materiál se tím dostane do dobrého výchozího stavu pro vytvrzení.

Rozpouštěcím žíháním se dosáhne nestabilního stavu, který má tendenci se vracet zpět do stavu stabilního. Tento jev souvisí především se zvýšením tvrdosti, odtud název vytvrzení. Vytvrzení může pro většinu vytvrditelných slitin probíhat jak při pokojové teplotě (vytvrzení za studena), tak při zvýšené teplotě (vytvrzení za tepla, většinou < 200°C). V číselném systému značení je tepelné ošetření naznačeno písmenem T, následovaným jednou nebo více číslicemi, které označují typ tepelného ošetření a jeho růběhu. Konečný výsledek tepelného zpracování závisí na typu slitiny a:

• výši teploty rozpouštěcího žíhání
  
• rychlosti kalení
  
• výši teploty vytvrzení
  
• době při teplotě vytvrzení

Vyobrazení 6

Schematické znázornění celkového tepelného ošetření