ایلومینیم مرکب کے حرارتی علاج کی بنیادی اقسام

اینیلنگ اور بجھانا اور عمر بڑھنا ایلومینیم مرکب کی بنیادی حرارتی علاج کی اقسام ہیں۔ اینیلنگ ایک نرمی کا علاج ہے، جس کا مقصد مرکب کو یکساں اور ساخت اور ساخت میں مستحکم بنانا، کام کی سختی کو ختم کرنا، اور مرکب کی پلاسٹکٹی کو بحال کرنا ہے۔ بجھانا اور بڑھاپے کو مضبوط کرنے والا گرمی کا علاج ہے، جس کا مقصد کھوٹ کی طاقت کو بہتر بنانا ہے، اور بنیادی طور پر ایلومینیم کے مرکب کے لیے استعمال ہوتا ہے جسے گرمی کے علاج سے مضبوط کیا جا سکتا ہے۔

1 اینیلنگ

مختلف پیداواری ضروریات کے مطابق، ایلومینیم الائے اینیلنگ کو کئی شکلوں میں تقسیم کیا گیا ہے: پنڈ ہوموجنائزیشن اینیلنگ، بلیٹ اینیلنگ، انٹرمیڈیٹ اینیلنگ اور تیار مصنوعات کی اینیلنگ۔

1.1 انگوٹ ہوموجنائزیشن اینیلنگ

تیز گاڑھا ہونے اور غیر متوازن کرسٹلائزیشن کی شرائط کے تحت، انگوٹ کی ناہموار ساخت اور ساخت ہونی چاہیے، اور اس میں زبردست اندرونی دباؤ بھی ہونا چاہیے۔ اس صورت حال کو تبدیل کرنے اور پنڈ کے گرم کام کرنے والی عمل کو بہتر بنانے کے لیے، عام طور پر ہوموجنائزیشن اینیلنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔

جوہری پھیلاؤ کو فروغ دینے کے لیے، ہوموجنائزیشن اینیلنگ کے لیے ایک اعلی درجہ حرارت کا انتخاب کیا جانا چاہیے، لیکن یہ مرکب کے کم پگھلنے والے نقطہ eutectic پگھلنے کے نقطہ سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ عام طور پر، ہوموجنائزیشن اینیلنگ کا درجہ حرارت پگھلنے کے نقطہ سے 5 ~ 40 ℃ کم ہے، اور اینیلنگ کا وقت زیادہ تر 12 ~ 24 گھنٹے کے درمیان ہوتا ہے۔

1.2 بلیٹ اینیلنگ

بلیٹ اینیلنگ سے مراد پریشر پروسیسنگ کے دوران پہلی سرد اخترتی سے پہلے اینیلنگ ہے۔ مقصد یہ ہے کہ بیلٹ کو متوازن ڈھانچہ حاصل ہو اور اس میں پلاسٹک کی اخترتی کی زیادہ سے زیادہ صلاحیت ہو۔ مثال کے طور پر، ہاٹ رولڈ ایلومینیم الائے سلیب کا رولنگ اینڈ ٹمپریچر 280~330℃ ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر تیز ٹھنڈک کے بعد، کام کی سختی کے رجحان کو مکمل طور پر ختم نہیں کیا جا سکتا۔ خاص طور پر، ہیٹ ٹریٹڈ مضبوط ایلومینیم مرکبات کے لیے، تیزی سے ٹھنڈک کے بعد، دوبارہ تشکیل دینے کا عمل ختم نہیں ہوا ہے، اور سپر سیچوریٹڈ ٹھوس محلول مکمل طور پر گل نہیں ہوا ہے، اور کام کا ایک حصہ سخت اور بجھانے کا اثر ابھی تک برقرار ہے۔ اینیلنگ کے بغیر براہ راست کولڈ رول کرنا مشکل ہے، لہذا بلٹ اینیلنگ کی ضرورت ہے۔ غیر ہیٹ ٹریٹڈ مضبوط ایلومینیم مرکبات، جیسے LF3 کے لیے، اینیلنگ کا درجہ حرارت 370~470℃ ہے، اور 1.5~2.5h تک گرم رکھنے کے بعد ہوا کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ کولڈ ڈرا ٹیوب پروسیسنگ کے لیے استعمال ہونے والا بلٹ اور اینیلنگ کا درجہ حرارت مناسب طور پر زیادہ ہونا چاہیے، اور اوپری حد درجہ حرارت کو منتخب کیا جا سکتا ہے۔ ایلومینیم کے مرکب کے لیے جنہیں گرمی کے علاج سے مضبوط کیا جا سکتا ہے، جیسے LY11 اور LY12، بلٹ اینیلنگ کا درجہ حرارت 390~450℃ ہے، اس درجہ حرارت پر 1~3h تک رکھا جاتا ہے، پھر بھٹی میں 30℃/h سے زیادہ کی شرح سے 270℃ سے نیچے ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور پھر ہوا سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔

1.3 انٹرمیڈیٹ اینیلنگ

انٹرمیڈیٹ اینیلنگ سے مراد سرد اخترتی کے عمل کے درمیان اینیلنگ ہے، جس کا مقصد مسلسل سرد اخترتی کی سہولت کے لیے سخت محنت کو ختم کرنا ہے۔ عام طور پر، مواد کو اینیل کرنے کے بعد، 45 ~ 85٪ سرد اخترتی سے گزرنے کے بعد انٹرمیڈیٹ اینیلنگ کے بغیر کولڈ ورکنگ جاری رکھنا مشکل ہوگا۔

انٹرمیڈیٹ اینیلنگ کا عمل کا نظام بنیادی طور پر بیلٹ اینیلنگ جیسا ہی ہے۔ کولڈ ڈیفارمیشن ڈگری کی ضروریات کے مطابق، انٹرمیڈیٹ اینیلنگ کو تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: مکمل اینیلنگ (کل اخترتی ε≈60~70%)، سادہ اینیلنگ (ε≤50%) اور ہلکی اینیلنگ (ε≈30~40%)۔ پہلے دو اینیلنگ سسٹم بلٹ اینیلنگ جیسے ہی ہیں، اور بعد والے کو 320~350℃ پر 1.5~2h کے لیے گرم کیا جاتا ہے اور پھر ہوا کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔

1.4 ختم مصنوعات annealing

تیار شدہ مصنوعات کی اینیلنگ حتمی گرمی کا علاج ہے جو مصنوعات کی تکنیکی حالات کی ضروریات کے مطابق مواد کو مخصوص تنظیمی اور میکانی خصوصیات فراہم کرتا ہے۔

تیار شدہ مصنوعات کی اینیلنگ کو اعلی درجہ حرارت کی اینیلنگ (نرم مصنوعات کی پیداوار) اور کم درجہ حرارت کی اینیلنگ (مختلف ریاستوں میں نیم سخت مصنوعات کی پیداوار) میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت کی اینیلنگ کو اس بات کو یقینی بنانا چاہئے کہ ایک مکمل دوبارہ تشکیل شدہ ڈھانچہ اور اچھی پلاسٹکٹی حاصل کی جاسکتی ہے۔ اس بات کو یقینی بنانے کی شرط کے تحت کہ مواد اچھی ساخت اور کارکردگی حاصل کرتا ہے، انعقاد کا وقت زیادہ لمبا نہیں ہونا چاہیے۔ ایلومینیم مرکب دھاتوں کے لئے جو گرمی کے علاج سے مضبوط ہوسکتے ہیں، ہوا کی کولنگ بجھانے والے اثر کو روکنے کے لئے، کولنگ کی شرح کو سختی سے کنٹرول کیا جانا چاہئے.

کم درجہ حرارت کی اینیلنگ میں تناؤ سے نجات کی اینیلنگ اور جزوی نرمی والی اینیلنگ شامل ہیں، جو بنیادی طور پر خالص ایلومینیم اور غیر گرمی کے علاج کے لیے مضبوط ایلومینیم مرکبات کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ کم درجہ حرارت کے اینیلنگ سسٹم کی تشکیل ایک بہت ہی پیچیدہ کام ہے، جس کے لیے نہ صرف اینیلنگ کے درجہ حرارت اور انعقاد کے وقت پر غور کرنے کی ضرورت ہے، بلکہ نجاست کے اثر و رسوخ، مرکب کی ڈگری، کولڈ ڈیفارمیشن، انٹرمیڈیٹ اینیلنگ درجہ حرارت اور گرم اخترتی درجہ حرارت پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ کم درجہ حرارت کے اینیلنگ سسٹم کو بنانے کے لیے، اینیلنگ درجہ حرارت اور مکینیکل خصوصیات کے درمیان تبدیلی کے وکر کی پیمائش کرنا ضروری ہے، اور پھر تکنیکی حالات میں بیان کردہ کارکردگی کے اشارے کے مطابق اینیلنگ درجہ حرارت کی حد کا تعین کرنا ضروری ہے۔

2 بجھانا

ایلومینیم کھوٹ کو بجھانے کو محلول کا علاج بھی کہا جاتا ہے، جس کا مقصد دھات میں زیادہ سے زیادہ مرکب عناصر کو دوسرے مرحلے کے طور پر ٹھوس محلول میں اعلی درجہ حرارت کی حرارت کے ذریعے تحلیل کرنا ہے، اس کے بعد دوسرے مرحلے کی بارش کو روکنے کے لیے تیز ٹھنڈک، اس طرح ایک سپر سیچوریٹڈ ایلومینیم پر مبنی α ٹھوس محلول حاصل کرنا ہے، جو اگلے علاج کے لیے اچھی طرح سے تیار ہے۔

ایک سپر سیچوریٹڈ α ٹھوس محلول حاصل کرنے کی بنیاد یہ ہے کہ ایلومینیم میں مرکب میں دوسرے مرحلے کی حل پذیری درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ نمایاں طور پر بڑھنی چاہیے، بصورت دیگر، ٹھوس محلول کے علاج کا مقصد حاصل نہیں کیا جا سکتا۔ ایلومینیم میں زیادہ تر مرکب عناصر اس خصوصیت کے ساتھ ایک eutectic مرحلے کا خاکہ تشکیل دے سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر Al-Cu مرکب کو لے کر، eutectic درجہ حرارت 548℃ ہے، اور المونیم میں تانبے کی کمرے کے درجہ حرارت میں حل پذیری 0.1% سے کم ہے۔ جب 548℃ تک گرم کیا جاتا ہے، تو اس کی حل پذیری 5.6% تک بڑھ جاتی ہے۔ لہذا، 5.6% سے کم تانبے پر مشتمل Al-Cu مرکب α سنگل فیز ریجن میں داخل ہوتے ہیں جب حرارتی درجہ حرارت اس کی سولوس لائن سے تجاوز کر جاتا ہے، یعنی دوسرا مرحلہ CuAl2 میٹرکس میں مکمل طور پر تحلیل ہو جاتا ہے، اور بجھانے کے بعد ایک واحد سپر سیچوریٹڈ α ٹھوس محلول حاصل کیا جا سکتا ہے۔

ایلومینیم مرکبات کے لیے بجھانا سب سے اہم اور سب سے زیادہ مطلوبہ ہیٹ ٹریٹمنٹ آپریشن ہے۔ کلید یہ ہے کہ مناسب بجھانے والے حرارتی درجہ حرارت کا انتخاب کریں اور کافی بجھانے والے ٹھنڈک کی شرح کو یقینی بنائیں، اور فرنس کے درجہ حرارت کو سختی سے کنٹرول کریں اور بجھانے والی اخترتی کو کم کریں۔

بجھانے والے درجہ حرارت کو منتخب کرنے کا اصول یہ ہے کہ بجھانے والے حرارتی درجہ حرارت کو ہر ممکن حد تک بڑھایا جائے جبکہ اس بات کو یقینی بنایا جائے کہ ایلومینیم مرکب زیادہ نہ جلے یا دانے زیادہ نہ بڑھیں، تاکہ α ٹھوس محلول کی سپر سیچوریشن اور عمر بڑھنے کے بعد طاقت میں اضافہ ہو۔ عام طور پر، ایلومینیم الائے ہیٹنگ فرنس کے لیے فرنس کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کی درستگی ±3 ℃ کے اندر ہونے کی ضرورت ہوتی ہے، اور فرنس میں ہوا کو فرنس کے درجہ حرارت کی یکسانیت کو یقینی بنانے کے لیے گردش کرنے پر مجبور کیا جاتا ہے۔

ایلومینیم کھوٹ کا زیادہ جلنا دھات کے اندر کم پگھلنے والے اجزاء کے جزوی پگھلنے کی وجہ سے ہوتا ہے، جیسے بائنری یا ملٹی ایلیمنٹ یوٹیککس۔ زیادہ جلنا نہ صرف مکینیکل خصوصیات کو کم کرنے کا سبب بنتا ہے، بلکہ مرکب کی سنکنرن مزاحمت پر بھی سنگین اثر ڈالتا ہے۔ لہٰذا، ایک بار جب ایلومینیم کا مرکب زیادہ جل جاتا ہے، تو اسے ختم نہیں کیا جا سکتا اور مصر کی مصنوعات کو ختم کر دینا چاہیے۔ ایلومینیم کھوٹ کا اصل حد سے زیادہ جلنے والا درجہ حرارت بنیادی طور پر کھوٹ کی ساخت اور ناپاک مواد سے طے ہوتا ہے، اور اس کا تعلق الائے پروسیسنگ حالت سے بھی ہے۔ پلاسٹک کی خرابی کی پروسیسنگ سے گزرنے والی مصنوعات کا زیادہ جلنے والا درجہ حرارت کاسٹنگ سے زیادہ ہے۔ اخترتی پروسیسنگ جتنی زیادہ ہوگی، غیر متوازن کم پگھلنے والے اجزاء کے لیے گرم ہونے پر میٹرکس میں تحلیل ہونا اتنا ہی آسان ہوگا، اس لیے اصل حد سے زیادہ جلنے والے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔

ایلومینیم کھوٹ کو بجھانے کے دوران ٹھنڈک کی شرح بڑھاپے کو مضبوط کرنے کی صلاحیت اور کھوٹ کی سنکنرن مزاحمت پر نمایاں اثر ڈالتی ہے۔ LY12 اور LC4 کے بجھانے کے عمل کے دوران، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ α ٹھوس محلول گل نہ جائے، خاص طور پر 290~420℃ کے درجہ حرارت کے حساس علاقے میں، اور کافی حد تک ٹھنڈک کی شرح کی ضرورت ہے۔ عام طور پر یہ طے کیا جاتا ہے کہ کولنگ ریٹ 50℃/s سے زیادہ ہونا چاہیے، اور LC4 الائے کے لیے، اسے 170℃/s تک پہنچنا چاہیے یا اس سے زیادہ ہونا چاہیے۔

ایلومینیم مرکب کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا بجھانے والا ذریعہ پانی ہے۔ پروڈکشن پریکٹس سے پتہ چلتا ہے کہ بجھانے کے دوران ٹھنڈک کی شرح جتنی زیادہ ہوگی، بجھنے والے مواد یا ورک پیس کی بقایا تناؤ اور بقایا خرابی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ لہذا، سادہ شکلوں والے چھوٹے ورک پیس کے لیے، پانی کا درجہ حرارت قدرے کم ہوسکتا ہے، عام طور پر 10 ~ 30 ℃، اور 40 ℃ سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ پیچیدہ شکلوں اور دیوار کی موٹائی میں بڑے فرق والے ورک پیس کے لیے، بجھانے والی اخترتی اور کریکنگ کو کم کرنے کے لیے، پانی کا درجہ حرارت بعض اوقات 80 ℃ تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ تاہم، یہ بتانا ضروری ہے کہ جیسے جیسے بجھانے والے ٹینک کے پانی کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، اس کے مطابق مواد کی طاقت اور سنکنرن مزاحمت بھی کم ہوتی جاتی ہے۔

3. بڑھاپا

3.1 عمر بڑھنے کے دوران تنظیمی تبدیلی اور کارکردگی میں تبدیلیاں

بجھانے کے ذریعے حاصل کردہ سپر سیچوریٹڈ α ٹھوس محلول ایک غیر مستحکم ڈھانچہ ہے۔ گرم ہونے پر، یہ گل جائے گا اور ایک توازن کی ساخت میں تبدیل ہو جائے گا۔ مثال کے طور پر Al-4Cu الائے کو لے کر، اس کا متوازن ڈھانچہ α+CuAl2 (θ مرحلہ) ہونا چاہیے۔ جب بجھانے کے بعد سنگل فیز سپر سیچوریٹڈ α ٹھوس محلول کو بڑھاپے کے لیے گرم کیا جاتا ہے، اگر درجہ حرارت کافی زیادہ ہو تو، θ مرحلہ براہ راست تیز ہو جائے گا۔ بصورت دیگر، اسے مراحل میں انجام دیا جائے گا، یعنی کچھ درمیانی منتقلی کے مراحل کے بعد، حتمی توازن کے مرحلے CuAl2 تک پہنچا جا سکتا ہے۔ ذیل کی تصویر ال کیو الائے کی عمر بڑھنے کے عمل کے دوران ہر بارش کے مرحلے کی کرسٹل ساخت کی خصوصیات کو واضح کرتی ہے۔ شکل a. بجھنے والی حالت میں کرسٹل جالی کا ڈھانچہ ہے۔ اس وقت، یہ سنگل فیز α سپر سیچوریٹڈ ٹھوس محلول ہے، اور تانبے کے ایٹم (سیاہ نقطے) ایلومینیم (سفید نقطوں) میٹرکس جالی میں یکساں اور تصادفی طور پر تقسیم ہوتے ہیں۔ تصویر ب. ورن کے ابتدائی مرحلے میں جالی ساخت کو ظاہر کرتا ہے۔ تانبے کے ایٹم میٹرکس جالی کے بعض علاقوں میں مرتکز ہونا شروع کر دیتے ہیں تاکہ ایک گینیئر-پرسٹن ایریا، جسے جی پی ایریا کہا جاتا ہے۔ GP زون انتہائی چھوٹا اور ڈسک کی شکل کا ہے، جس کا قطر تقریباً 5~10μm اور موٹائی 0.4~0.6nm ہے۔ میٹرکس میں GP زونز کی تعداد بہت زیادہ ہے، اور تقسیم کی کثافت 10¹⁷~10¹⁸cm-³ تک پہنچ سکتی ہے۔ جی پی زون کا کرسٹل ڈھانچہ اب بھی میٹرکس جیسا ہی ہے، دونوں ہی چہرے پر مرکوز کیوبک ہیں، اور یہ میٹرکس کے ساتھ مربوط انٹرفیس کو برقرار رکھتا ہے۔ تاہم، چونکہ تانبے کے ایٹموں کا سائز ایلومینیم کے ایٹموں سے چھوٹا ہوتا ہے، اس لیے تانبے کے ایٹموں کی افزودگی اس خطے کے قریب کرسٹل جالی کو سکڑنے کا سبب بنے گی، جو جالیوں کے مسخ ہونے کا سبب بنتی ہے۔

عمر بڑھنے کے دوران ال کیو الائے کے کرسٹل ڈھانچے کی تبدیلیوں کا اسکیمیٹک خاکہ

شکل a. بجھا ہوا حالت، سنگل فیز α ٹھوس محلول، تانبے کے ایٹم (سیاہ نقطے) یکساں طور پر تقسیم ہوتے ہیں۔

تصویر ب. عمر بڑھنے کے ابتدائی مرحلے میں، GP زون بنتا ہے۔

تصویر c. عمر کے آخری مرحلے میں، ایک نیم مربوط منتقلی کا مرحلہ بنتا ہے۔

تصویر ڈی. اعلی درجہ حرارت کی عمر، غیر متوازن توازن کے مرحلے کی بارش

GP زون پہلا پری پریپیٹیشن پروڈکٹ ہے جو ایلومینیم الائیز کی عمر بڑھنے کے عمل کے دوران ظاہر ہوتا ہے۔ عمر بڑھنے کے وقت کو بڑھانا، خاص طور پر عمر بڑھنے کے درجہ حرارت میں اضافہ، دوسرے درمیانی منتقلی کے مراحل بھی تشکیل دے گا۔ Al-4Cu مرکب میں، GP زون کے بعد θ" اور θ' مرحلے ہیں، اور آخر میں توازن کا مرحلہ CuAl2 تک پہنچ جاتا ہے۔ θ" اور θ' دونوں θ مرحلے کے منتقلی کے مراحل ہیں، اور کرسٹل کا ڈھانچہ ایک مربع جالی ہے، لیکن جالی کا مستقل مختلف ہے۔ θ کا سائز GP زون سے بڑا ہے، اب بھی ڈسک کی شکل کا ہے، جس کا قطر تقریباً 15~40nm اور موٹائی 0.8~2.0nm ہے۔ یہ میٹرکس کے ساتھ مربوط انٹرفیس کو برقرار رکھتا ہے، لیکن جالی کی مسخ کی ڈگری زیادہ شدید ہے۔ θ” سے θ مرحلے میں منتقلی کے وقت، سائز بڑھ کر 20~600nm ہو گیا ہے، موٹائی 10~15nm ہے، اور مربوط انٹرفیس بھی جزوی طور پر تباہ ہو گیا ہے، جو ایک نیم مربوط انٹرفیس بن گیا ہے، جیسا کہ شکل c میں دکھایا گیا ہے۔ عمر رسیدہ بارش کی حتمی پیداوار θ2 کا مرحلہ ہے، جس میں توازن کا وقت ہوتا ہے۔ مکمل طور پر تباہ ہو جاتا ہے اور ایک غیر مربوط انٹرفیس بن جاتا ہے، جیسا کہ شکل d میں دکھایا گیا ہے۔

مندرجہ بالا صورت حال کے مطابق، Al-Cu الائے کی عمر رسیدگی کا حکم αs→α+GP زون→α+θ”→α+θ'→α+θ ہے۔ عمر بڑھنے کا مرحلہ مصر کی ساخت اور عمر بڑھنے کی تفصیلات پر منحصر ہے۔ ایک ہی حالت میں اکثر ایک سے زیادہ عمر رسیدہ پروڈکٹ ہوتے ہیں۔ عمر بڑھنے کا درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوتا ہے، برابری کی ساخت کے قریب ہوتا ہے۔

عمر بڑھنے کے عمل کے دوران، میٹرکس سے شروع ہونے والا GP زون اور منتقلی کا مرحلہ سائز میں چھوٹا، بہت زیادہ منتشر، اور آسانی سے درست نہیں ہوتا۔ ایک ہی وقت میں، وہ میٹرکس میں جالیوں کی تحریف کا باعث بنتے ہیں اور ایک تناؤ کا میدان بناتے ہیں، جس سے نقل مکانی کی نقل و حرکت پر ایک اہم رکاوٹ اثر پڑتا ہے، اس طرح مرکب دھات کی پلاسٹک کی خرابی کے خلاف مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے اور اس کی مضبوطی اور سختی میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس عمر بڑھنے کے سخت ہونے والے رجحان کو ورن کی سختی کہا جاتا ہے۔ نیچے کی تصویر بجھانے اور عمر بڑھنے کے علاج کے دوران ال-4Cu الائے کی سختی کی تبدیلی کو وکر کی شکل میں واضح کرتی ہے۔ شکل میں مرحلہ I اپنی اصل حالت میں کھوٹ کی سختی کی نمائندگی کرتا ہے۔ مختلف گرم کام کرنے والی تاریخوں کی وجہ سے، اصل حالت کی سختی مختلف ہوگی، عام طور پر HV=30~80۔ 500℃ پر گرم ہونے اور بجھانے (مرحلہ II) کے بعد، تمام تانبے کے ایٹم میٹرکس میں تحلیل ہو کر HV=60 کے ساتھ سنگل فیز سپر سیچوریٹڈ α ٹھوس محلول بناتے ہیں، جو اینیلڈ حالت میں سختی سے دوگنا سخت ہوتا ہے (HV=30)۔ یہ ٹھوس حل کو مضبوط بنانے کا نتیجہ ہے۔ بجھانے کے بعد، اسے کمرے کے درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے، اور GP زونز (مرحلہ III) کی مسلسل تشکیل کی وجہ سے مرکب کی سختی میں مسلسل اضافہ ہوتا ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر بڑھاپے کے سخت ہونے کے اس عمل کو قدرتی عمر رسیدگی کہا جاتا ہے۔

I - اصل حالت؛

II - ٹھوس حل حالت؛

III—قدرتی عمر بڑھنا (GP زون)؛

IVa—رجعت کا علاج 150~200℃ پر (GP زون میں دوبارہ تحلیل)؛

IVb—مصنوعی عمر بڑھنا (θ”+θ' مرحلہ)؛

V — اوورجنگ (θ”+θ' مرحلہ)

مرحلہ IV میں، کھوٹ کو عمر بڑھنے کے لیے 150 ° C پر گرم کیا جاتا ہے، اور سختی کا اثر قدرتی عمر بڑھنے سے زیادہ واضح ہوتا ہے۔ اس وقت، ورن کی پیداوار بنیادی طور پر θ" مرحلہ ہے، جس کا Al-Cu alloys میں سب سے زیادہ مضبوطی کا اثر ہوتا ہے۔ اگر عمر بڑھنے کے درجہ حرارت میں مزید اضافہ ہوتا ہے، تو بارش کا مرحلہ θ" مرحلے سے θ' مرحلے میں منتقل ہو جاتا ہے، سختی کا اثر کمزور ہو جاتا ہے، اور سختی کم ہو جاتی ہے، مرحلے V میں داخل ہو جاتا ہے۔ کوئی بھی عمر رسیدہ مرحلہ، جسے عمر بڑھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ IV اور V اس زمرے سے تعلق رکھتے ہیں۔ اگر سختی زیادہ سے زیادہ سختی کی قیمت تک پہنچ جاتی ہے جس تک کھوٹ بڑھاپے کے بعد پہنچ سکتا ہے (یعنی مرحلہ IVb)، اس عمر بڑھنے کو چوٹی کی عمر کہا جاتا ہے۔ اگر چوٹی کی سختی کی قیمت تک نہیں پہنچتی ہے، تو اسے کم عمر یا نامکمل مصنوعی عمر کہا جاتا ہے۔ اگر چوٹی کی قدر کو عبور کیا جائے اور سختی کم ہو جائے تو اسے اوور ایجنگ کہا جاتا ہے۔ استحکام کی عمر کا علاج بھی زیادہ عمر سے تعلق رکھتا ہے. قدرتی عمر بڑھنے کے دوران بننے والا GP زون بہت غیر مستحکم ہوتا ہے۔ جب تیزی سے زیادہ درجہ حرارت، جیسے کہ تقریباً 200 ° C، پر گرم کیا جاتا ہے، اور تھوڑی دیر کے لیے گرم رکھا جاتا ہے، تو GP زون دوبارہ α ٹھوس محلول میں تحلیل ہو جائے گا۔ اگر اسے منتقلی کے دوسرے مراحل جیسے کہ θ" یا θ' precipitate سے پہلے تیزی سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے (بجھایا جاتا ہے) تو مصر دات کو اس کی اصل بجھنے والی حالت میں بحال کیا جا سکتا ہے۔ اس رجحان کو "رجعت" کہا جاتا ہے، جو کہ شکل میں سٹیج IVa میں نقطے والی لکیر سے ظاہر ہوتا ہے۔ ایلومینیم الائے جو ابھی تک سخت ہو رہا ہے۔

عمر کی سختی گرمی کے علاج کے قابل ایلومینیم مرکب کی ترقی کی بنیاد ہے، اور اس کی عمر کی سختی کی صلاحیت براہ راست مرکب مرکب اور گرمی کے علاج کے نظام سے متعلق ہے. السی اور المن بائنری مرکب میں کوئی سختی کا اثر نہیں ہوتا ہے کیونکہ توازن کا مرحلہ عمر بڑھنے کے عمل کے دوران براہ راست تیز ہوتا ہے، اور یہ غیر حرارت کے قابل علاج ایلومینیم مرکب ہیں۔ اگرچہ Al-Mg مرکبات GP زونز اور منتقلی کے مراحل β' تشکیل دے سکتے ہیں، لیکن ان میں صرف اعلی میگنیشیم مرکبات میں ورن کو سخت کرنے کی مخصوص صلاحیت ہوتی ہے۔ Al-Cu، Al-Cu-Mg، Al-Mg-Si اور Al-Zn-Mg-Cu مرکب اپنے GP زونز اور منتقلی کے مراحل میں ورن کو سخت کرنے کی مضبوط صلاحیت رکھتے ہیں، اور فی الحال یہ مصر کے اہم نظام ہیں جو گرمی سے علاج اور مضبوط ہو سکتے ہیں۔

3.2 قدرتی خستہ

عام طور پر، ایلومینیم مرکبات جو گرمی کے علاج سے مضبوط ہوسکتے ہیں بجھانے کے بعد قدرتی عمر بڑھنے کا اثر رکھتے ہیں۔ قدرتی عمر بڑھنے کی مضبوطی GP زون کی وجہ سے ہوتی ہے۔ قدرتی عمر بڑھنے کو بڑے پیمانے پر Al-Cu اور Al-Cu-Mg مرکب میں استعمال کیا جاتا ہے۔ Al-Zn-Mg-Cu مرکب کی قدرتی عمر بہت طویل رہتی ہے، اور اسے مستحکم مرحلے تک پہنچنے میں اکثر کئی مہینے لگتے ہیں، اس لیے قدرتی عمر رسیدہ نظام کا استعمال نہیں کیا جاتا ہے۔

مصنوعی عمر بڑھنے کے مقابلے میں، قدرتی عمر بڑھنے کے بعد، مصر دات کی پیداواری طاقت کم ہے، لیکن پلاسٹکٹی اور سختی بہتر ہے، اور سنکنرن مزاحمت زیادہ ہے۔ Al-Zn-Mg-Cu سسٹم کے سپر ہارڈ ایلومینیم کی صورتحال قدرے مختلف ہے۔ مصنوعی عمر بڑھنے کے بعد سنکنرن مزاحمت اکثر قدرتی عمر بڑھنے کے بعد اس سے بہتر ہوتی ہے۔

3.3 مصنوعی بڑھاپا

مصنوعی عمر رسیدہ علاج کے بعد، ایلومینیم مرکب اکثر سب سے زیادہ پیداوار کی طاقت (بنیادی طور پر منتقلی کے مرحلے کی مضبوطی) اور بہتر تنظیمی استحکام حاصل کر سکتے ہیں۔ سپر ہارڈ ایلومینیم، جعلی ایلومینیم اور کاسٹ ایلومینیم بنیادی طور پر مصنوعی طور پر پرانے ہیں۔ عمر بڑھنے کا درجہ حرارت اور عمر بڑھنے کا وقت مصر کی خصوصیات پر ایک اہم اثر ڈالتا ہے۔ عمر بڑھنے کا درجہ حرارت زیادہ تر 120 ~ 190 ℃ کے درمیان ہوتا ہے، اور عمر بڑھنے کا وقت 24 گھنٹے سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔

سنگل سٹیج مصنوعی عمر بڑھنے کے علاوہ، ایلومینیم مرکبات بھی درجہ بند مصنوعی عمر رسیدہ نظام کو اپنا سکتے ہیں۔ یعنی مختلف درجہ حرارت پر دو بار یا اس سے زیادہ ہیٹنگ کی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، LC4 مرکب کی عمر 2~4h کے لیے 115~125℃ اور پھر 3~5h کے لیے 160~170℃ پر ہو سکتی ہے۔ بتدریج عمر بڑھنے سے نہ صرف وقت کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے، بلکہ Al-Zn-Mg اور Al-Zn-Mg-Cu مرکبات کے مائیکرو سٹرکچر کو بھی بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور بنیادی طور پر مکینیکل خصوصیات کو کم کیے بغیر تناؤ کی سنکنرن مزاحمت، تھکاوٹ کی طاقت اور فریکچر کی سختی کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے۔