Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 6: Materialen en Hardware Hoofdstuk 6 Paragraaf 3.2.7 Blz 92 t/m 95

Aluminium wordt heel veel gebruikt in de vliegtuigwereld om zijn lage gewicht en hoge sterkte. Maar een simpele aluminium legering voldoet vaak niet aan de eisen waaraan die moet voldoen. Aluminium wordt veel bewerkt en tijdens het bewerken heeft die een verschillende Toestand Aanduiding. Hieronder wordt uitgelegd wat bij elke Toestand aanduiding komt kijken.

Toestand Aanduiding van Aluminium legeringen

Aluminiumlegeringen kunnen we door middel van vervorming verstevigen, ofwel de materiaaltoestand veranderen. Bij de precipitatie hardende kneedlegeringen kunnen we materiaaltoestand bovendien nog veranderen door een warmtebehandeling.

Om nu duidelijk aan te geven in welke toestand het materiaal verkeert, wordt achter het 4-cijfersysteem nog een letter geplaatst. De volgende letters zijn afgeleid van de volgende Amerikaanse begrippen:

  • F = As Fabricated. Zoals Gefabriceerd;
  • O = Annealed. Zachtgegloeid;
  • H = Strain Hardened. Verstevigd door koud vervormen;
  • AQ = As Quinched Condition. Zachte niet stabiele toestand;
  • W = Waterquenched. Niet stabiele toestand na de AQ toestand;
  • T = Tempered; thermal treated condition. Toestand na oplosgloeien, afschrikken en precipitatieharden.

F- Toestand Aanduiding

DE letter F geeft de toestand aanduiding aan die ontstaat na de fabricage van het halffabricaat (as fabricated). Dit is een ongecontroleerde toestand waarbij de mechanische eigenschappen niet worden gegarandeerd. er heeft dus geen gerichte of gecontroleerde behandeling plaatsgevonden. De sterkte-eigenschappen zijn tenminste vergelijkbaar met die van de O-toestand.

Toestand aanduiding met nog niet volledige sterkte

O- Toestand Aanduiding

De o-toestand wordt verkregen na de warmtebehandeling zacht gloeien. Het materiaal is dan zacht en zeer goed vervormbaar. Om precipitatie hardende legeringen vanuit de O-toestand op sterkte te brengen is een extra warmtebehandeling nodig.

H- Toestand Aanduiding

De letter H geeft aan dat versteviging door middel van vervorming heeft plaatsgevonden. De letter H wordt altijd gevolgd door twee cijfers. Het eerste cijfer is altijd een 1, een 2 of een 3. Dit cijfer geeft aan op welke wijze de versteviging is verkregen.

De H-toestand of H-condities komen niet alleen voor bij de niet-precipitatie-hardende legeringen, doch ook bij de precipitatie hardende legeringen. In het laatste geval hebben de precipitatie hardende legeringen na de versteviging geen warmtebehandeling ondergaan.

Betekenis Eerste Cijfer

De Betekenis van het eerste cijfer is als volgt:

  • 1 = Uitsluitend koude versteviging. De producten worden koud verstevigd, zonder een daarop volgende warmtebehandeling;
  • 2 = Er is in eerste instantie een grotere koud versteviging toegepast dan voor de beoogde toestand noodzakelijk is. De verkregen overmaat aan versteviging wordt daarna echter door gloeien gedeeltelijk weer teniet gedaan. Het gevolg is tevens dat de inwendige spanningen worden verlaagd, zodat de op deze wijze verkregen toestand stabieler is.
  • 3 = Dit cijfer is alleen van toepassing op Al Mg legeringen (Aluminium & Magnesium). Het geeft aan dat het betreffende materiaal na de koude versteviging is gestabiliseerd. Het stabiliseren houdt in dat bij lage temperatuur wordt gegloeid om de inwendige spanningen te verlagen zonder dat afbreuk wordt gedaan aan het verstevigingseffect als gevolg van de vervorming.

Betekenis Tweede Cijfer

Het tweede cijfer achter de letter H (variërend van 1 t/m9) geeft aan welke mate van versteviging heeft plaatsgevonden. Hoe hoger het getal, hoe hoger de mate van versteviging. In onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de toestand aanduiding bij kneedlegeringen na een bepaalde mate van versteviging door vervorming.

Ter vergelijking zijn ook de overeenkomstige verouderde aanduidingen opgenomen. Dit omdat ze in de praktijk nog wel worden gehanteerd. De sterkte-eigenschappen die met bovengenoemde toestanden verband houden, zijn afhankelijk van de betreffende legering. Dit betekent dat van twee legeringen, in dezelfde toestand, de sterkte-eigenschappen belangrijk kunnen verschillen.

Huidige Toestand AanduidingVerouderde Toestand Aanduiding
H10Zachtgegloeid
H11-H21-H311/8 Hard
H12-H22-H321/4 Hard
H13-H23-H333/8 Hard
H14-H24-H341/2 Hard
H15-H25-H355/8 Hard
H16-H26-H363/4 hard
H17-H27-H377/8 Hard
H18-H28-H38Hard
H19-H39-H39Extra Hard

AQ-Toestand

De AQ-Toestand is een toestand die uitsluitend voorkomt bij precipitatie hardende legeringen. Het is een zachte, niet stabiele toestand. Deze toestand ontstaat direct na de warmtebehandeling oplos gloeien en afschrikken. Het materiaal is in deze toestand zacht en goed vervormbaar.

Na een zekere tijd wordt het materiaal bij kamertemperatuur harder en komt het in de W-toestand. De tijdsduur van de AQ-toestand is afhankelijk van de legering en varieert van circa 20 minuten tot circa 2 uur.

W-Toestand Aanduiding

Niet-stabiele toestand die ontstaat na de AQ-toestand. Het verschil tussen de AQ-toestand en de W-toestand bestaat in wezen uit het verschil in hardheid. Het tijdstip waarop de W-toestand ingaat, is per definitie vastgesteld op grond van gemiddelde bereikte hardheden.

Sommige legeringen gaan door precipitatieharding op kamertemperatuur (natuurlijke precipitatieharding) spontaan via de AQ- en W-toestand over naar de T4-toestand. Andere legeringen blijven in een onstabiel gebied tussen de W- en T-toestand steken. Deze legeringen hebben een extra warmtebehandeling (kunstmatig) nodig om op sterkte te komen.

Toestand aanduiding van aluminium legeringen

T- Toestand

De T-toestand wordt verkregen na oplos gloeien, afschrikken en precipitatie harding. Vanuit de W-toestand word de T-toestand verkregen door:

  • 1. Natuurlijk precipitatieharding, wanneer de legering op kamertemperatuur vanzelf op sterkte komt;
  • 2. Kunstmatig Precipitatieharden, wanneer de legering alleen na een extra warmtebehandeling op sterkte komt.

De letter T wordt altijd gevolgd door één of twee cijfers en soms door meer. Hieruit kunnen we opmaken op welke wijze de betreffende toestand is verkregen. Op basis van het eerste cijfer zijn de toestanden T1 t-m T10 mogelijk.

Elke toestand houdt in dat het materiaal een specifieke behandeling heeft ondergaan. Voor de vliegtuigbouw zijn van belang de toestanden T3, T4, T6, T7 en T8. Bij deze toestanden spelen vooral de sterkte-eigenschappen en de bestandheid tegen corrosie een belangrijke rol. De betekenis van deze toestanden wordt in de tabel hieronder aangegeven.

Toestand AanduidingOmschrijving
T3Oplos gloeien gevolgd door afschrikken in stromend water, vervorming en natuurlijke precipitatieharding. Deze aanduiding wordt gebruikt om aan te geven dat er een gecontroleerde versteviging is toegepast om de sterkte-eigenschappen te verhogen. Ten slotte heeft precipitatieharding bij kamertemperatuur plaatsgevonden
T4Als T3. Echter met een niet-gecontroleerde versteviging. De sterkte-eigenschappen van deze toestand zijn iets lager dan van T3
T6Oplos gloeien, gevolgd door afschrikken en kunstmatig precipitatie harden
T7Oplos gloeien, gevolgd door afschrikken en kunstmatig precipitatie harden (een en ander op van T6 afwijkende wijze)
T8Als T6, doch met gecontroleerde versteviging na het afschrikken. De sterkte-eigenschappen zijn iets hoger dan bij T6

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 6: Materialen en Hardware Hoofdstuk 6 Paragraaf 3.2.7 Blz 92 t/m 95

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.