Indurimento per precipitazione

L'indurimento per precipitazione, diversamente dal rinforzo per dispersione (particelle indeformabili) consiste in un insieme di trattamenti termici atti al miglioramento delle caratteristiche meccaniche di materiali metallici, specialmente leghe non ferrose, comprese molte leghe di alluminio, magnesio e titanio. Esso consiste in tre passaggi: solubilizzazione (o "ricottura"), tempra ed invecchiamento. Tramite la solubilizzazione si riscalda il materiale per portare in soluzione gli elementi indurenti o i loro composti(creano una soluzione sovrasatura),che di norma non sono solubili nella matrice a T ambiente. Successivamente tramite tempra si ha il raffreddamento rapido per mantenere in soluzione (anche a bassa T) gli elementi o i composti disciolti ad alta T. Infine si ha l'invecchiamento ossia il riscaldo per brevi tempi alla T di invecchiamento (relativamente bassa).

Questo processo porta alla formazione di precipitati che bloccano le dislocazioni. Il trattamento termico di invecchiamento si esegue sempre dopo le operazioni tecnologiche di costruzione del manufatto, dato che non provoca variazioni dimensionali significative. Per effetto di un opportuno trattamento termico si verifica la formazione di precipitati estremamente fini che ostacolano il moto delle dislocazioni. Le zone in cui si formano tali precipitati sono dette zone di Guinier-Preston. L'effetto del rinforzo è massimo quando i precipitati sono molto fini e coerenti con la matrice. In questo caso, i precipitati generano un forte campo di deformazioni che ostacola efficacemente il moto delle dislocazioni.

Meccanismo di Ashby: l'entità della tensione per oltrepassare il precipitato coerente è legata alla durezza e modulo elastico del precipitato. Si parla di rinforzo da particelle deformabili perché, aumentando la tensione applicata, una volta raggiunto lo snervamento, le dislocazioni riescono a "tagliare" i precipitati.