Döküm veya biçimlendirilmek suretiyle elde edilen, Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının ısıl işlem durumları, ilave edilen bir veya birkaç harf ile tanımlanır.
Esasen 4 tür ısıl işlem göstergesi kullanılmaktadır. Bunlardan (O) tavlı ; (F) fabrikasyondan sonraki hali ; (H) rekristallizasyon temperatürünün altındaki sıcaklıklarda yapılan plastik şekillendirme sonucu sertlik ve mukavemetin artışı (T) ısıl işlem halini göstermektedir. (W) solusyona alma ısıl işlemlnden sonraki kalıcı olmayan yapıyı göstermekle beraber, şayet zamanı verilmiş ise o takdirde belirli bir ısıl işlem ifade edilmiş olmaktadır.
Çeşitli ısıl işlemlerin niteliklerine ait açıklamalar aşağıda verilmiştir.
F : Fabrikasyondan sonraki hali (üretildiği gibi)
Bu hal; Mukavemet veya sertliğini değiştirmek amacıyla hiçbir ilave işlem yapılmaksızın, imâl edildikten sonraki fiziksel yapısını belirtmektedir. Biçimlendirilen alüminyum alaşımlarının mekanik özelliklerinin hiçbir garantisi yoktur. Döküm hali için, örneğin 43-F işareti kullanılmaktadır.
0: Tavlı,
rekristallize olmuş hali
Biçimlendirilebilen alüminyum alaşımlarının en yumuşak halidir.
H: Genellikle, yassı ürünler (levha/sac) için kullanılan bir notasyondur. Soğuk biçimlendirme (Rekristallizasyon temperatürünün altında yapılan plastik şekillendirme) sonucu ve kısmi bir yumuşama elde etmek üzere ilave ısıl işlemin yapılıp yapılmamasına rağmen biçimlendirilebilen alüminyum alaşımlarında elde edilen mukavemet ve sertlik artışını ifade eder.
(H) dan sonra ekseriya iki veya daha fazla rakam vardır. İlk rakam, esas işlemleri ifade eder. Daha sonraki rakamlar, plastik şekillendirme sınırları içindeki nihai fiziksel özelliklerini belirtir.
Bu rakamların ifade ettiği özellikler aşağıda belirtilmiştir :
H 1 : Plastik şekillendirme sınırları içinde sadece şekil verilmiştir. İkinci rakam, yapılan soğuk işlemi ifade etmektedir. Şöyle ki ; 8 rakamı erişilebilen en sert hali ifade eder. Böylece (H18) Bu sonucu gösterir. En sert ile yumuşak arasındaki orta sertlik (H14) şeklinde ifade edilir. Aynı şekilde dörtte bir sertlik ise (H12) şeklinde belirtilir.
Üçüncü rakam, ekseriya ayrı özellikleri belirtmek için kullanılır.
Şöyleki ; (H141), (H14) sağladığı aynı minimum özellikleri vermekle beraber maksimum değerler standard değerlere daha çok yakındır. Üçüncü rakam, (H14) den daha farklı değerleri ifade etmekle beraber (H13) veya (H15) in yerine kaim olacak ölçüde değildir. Çok sert özellikler, üçüncü rakam olsun veya olmasın, ikinci rakam olarak (9) kullanıldığı zamanı belirtilirler. (H112) işareti “kontrollu” olarak, F-ısıl işlem halinin garanti edilmiş mekanik özelliklerini gösterir.
H 2 : Plastik şekillendirmeden sonra kısmi tav halini ifade eder. Alaşımın plastik şekil alma sonucu belirli bir mukavemet ve sertlik sağladıktan sonra kısmen tav yapılarak bu değerlerin istenen sınırlar içine indirilmesi demektir. Bu durum, ilk rakamın 2 olarak yazılması ile belirtilir. İstenen kalıcı mukavemet ve sertlik (H1) de olduğu gibi ikinci rakam ile belirtilir. Örneğin : H28 tam sert, H24 yarı sert’i ifade eder. Oda sıcaklığında yaşlanma yumuşaması sağlayan alaşımların H2 hali H3 ün fiziksel özelliğine eşit olmaktadır. Diğer alaşımlar bahis konusu olduğunda, H2 hali yaklaşık olarak H1’in fiziksel özelliklerine eşit olmakla beraber, uzama kat sayısı biraz daha fazladır.
H 3: Plastik şekillendirme ve bilâhre stabilizasyon hali. Magnezyum ihtiva eden alüminyum alaşımları düşük temparatürlerde ısıtılmak suretiyle stabilize edilerek mukavemetleri biraz azaltılırken onların şekil alma özellikleri artırılmaktadır. Bu işlem yapılmaz ise, bahis konusu değişiklik oda sıcaklığında çok uzun sürede meydana gelir. Bu işlem (H) dan sonraki üçüncü rakam ile ifade edilmektedir. Plastik şekillendirme işlemi de (H) dan sonraki iki veya ilk rakam ile ifade edilir.
W : Solüsyona alma ısıl işleminden sonraki kalıcı olmayan yapıyı ifade eder. Bu hal doğal yaşlanmadan (natural aging) ötürü, yaşlanma süresinin verilmesi ile belirtilmiş olur. Örneğin 2024 W (1/2 saat), 7075 W (2 ay) vb.
I : F,O,H halleri dışında, yapıda stabilizasyon sağlanması amacıyla uygulanan ısıl işlemleri belirtmektedir. Bu harf plastik şekillendirme yapılsın veya yapılmasın yapının stabil hale gelmesi için uygulanacak ısıl işlemi ifade eder. T harfinden sonra 2’den 9’a kadar rakam eklenebilir. Bu rakamlar uygulanacak belli başlı işlemleri gösterirler. 6061-T6 rumuzu alındığında, bahis konusu alaşım için esas işlem’e ilave olarak değişik özellikleri sağlayacak şekilde ayrı işlemlerin uygulanması istendiğinde bu esas rumuza ilaveler yapılmaktadır. Şöyleki ; 6061-T62’de olduğu gibi.
Oda sıcaklığında tabii yaşlanma, esas ısıl işlemler yapılırken veya yapıldıktan sonra uygulanabilmektedir. Süre, metallürjik açıdan önem taşıyorsa o zaman kontrol edilir. Fakat aksi halde belirtilmemiş olur.
T : T notasyonu, ısıl işlem yapılarak elde edilen temperleri ifade eder. Isıl işlemlerinin değişik türleri, aşağıdaki harf ve rakam göstergeleriyle ifade edilmektedir.
T1 : Sıcak işlemden sonra soğutulur ve doğal yaşlanma ile kararlı duruma getirilir.
T2 : Sıcak işlemden sonra soğutulur, soğuk işlemden geçirilir ve doğal yaşlanma ile kararlı duruma getirilir.
T3 : Solüsyona alma ısıl işlemi uygulanır, soğuk işlemden geçirilir, ve doğal yaşlanma ile kararlı duruma getirilir
T4: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir, yapay yaşlanma ile sertleştirilir (Termik)
T5: Sıcak işlemden sonra soğutulur ve yapay yaşlanma ile sertleştirilir (Termik)
T6: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir ve yapay yaşlanma ile sertleştirilir (Termik)
T7: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir ve aşırı yaşlanma yapılır.
T8: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir, soğuk işlemden geçirilir, ve yapay yaşlanma yapılır (Termik)
T9: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir, yapay yaşlanma yapılır (termik) ve soğuk işlemden geçirilir.
T10: Sıcak işlemden soğutulur, soğuk işlemden geçirilir ve yapay olarak yaşlandırılır (Termik).
Notlar:
Solüsyona alma ısıl işlemi: Alüminyum alaşımı bünyesindeki alaşım elemanlarını katı çözeltiye almak için malzemenin 520 derece C veya üzerinde belirli bir süre tutulup ani olarak soğutulması. Bazı alüminyum alaşımlarında (örneğin 6060/6063/AlMgSi0.5) ekstrüzyon gibi sıcak bir prosesten sonra malzemenin hava ya da su ile ani soğutulmas, solüsyona alma ısıl işlemi sonucunu verir..
Doğal yaşlandırma: Alüminyum alaşımının oda sıcaklığuında bekletilmesiyle, katı çözelti içindeki alaşım elemanlarının katı çzeltiden ayrılıp çökelerek “çökelme sertleşmesi” mekanizması ile malzemenin sertliğinin artması.
Yapay yaşlandırma: Doğal yaşlandırma ile elde edilemeyecek kadar yüksek sertlik değerlerinin bir ısıl işlem fırında belirli sıcaklık ve sürede yapılması. (Örnek: 6060/6063/AlMgsi0.5 alaşımı için 180 derece santigrad sıcaklıkta 5 saat ).
Termik: Alüminyumun “yapay yaşlandırma ısıl işlemi”ne Türkiye ekstrüzyon sektöründe verilen ad.