Dispersiyonla
sertleştirilmiş alaşımlar, süperdoygun katı çözeltiden çıkan dispers (dağınık)
partiküller nedeniyle sertlik kazanan alaşımlardır.
Dispersiyonla sertleştirilmiş
alaşımlar, dislokasyonu (atomik düzlemlerin düzenini bozan doğrusal kusur)
engelleyen nanopartiküller içeren, özel bir ‘dispersiyonla kuvvetlendirilmiş
malzemeler’ sınıfıdır. Bu tür alaşımları üretmek için, aşırıdoygun katı
çözelti ilk önce homojenleştirme sıcaklığında kuençlenerek (su verme) hazırlanır,
ardından tavlama ile yaşlandırılır ve böylece 100-1000 atom boyutunda partiküllerin
oluşumu sağlanır. Bu tür alaşımların plastik deformasyonu ve dislokasyonların
geliştirilmesi, boyutları yeterince küçük olduğunda bir partikülü keserek, veya
yeterince büyük boyutlarda olduğunda üzerinde bir döngü oluşturmak üzere partikülü
etrafında bükerek ilerler. Birinci durumda uygun kayma stresi, partiküllerin
malzeme özelliklerine göre, iİkinci durumda kritik stres, partiküller
arasındaki uzaklığa göre belirlenir. Yaşlandırna süresi uzadıkça partikül
boyutu büyür ve geçiş işlemi, ilk dislokasyon (kusur) geliştirme
mekanizmasından ikincine geçer. Dispersiyonla sertleştirilmiş alaşımlar
yaşlanma aşamasında maksimum dayanıklılıklarına ulaşırlar ve bu deformasyon,
ikinci tip bir yapıya geçmeden hemen önce ilk paterni izleyen bir yapı
geliştirir.
Ana bileşenleri bakır ve magnezyum olan dispersiyonla
sertleştirilmiş alüminyum alaşımları (duralüminler), kuvvetleri kontrollü
nanoyapılar oluşturularak artırılan ilk metal alaşımlardır. Bu tür alaşımın
önemli ikinci örneği, gaz türbinli motorlar için ürtilen ilk ısıya dayanıklı
nikel alaşımlarıdır (nimonikler; nikel matrisin ana alaşım elementleri krom,
titanyum ve alüminyumdur).
Sertleşme mekanizması: (a) süperdoygun katı çözelti, (b) latis distorsiyonuyla oluşan q’’ küçük uyumlu partiküller bölgeleri veya çökelti fazı (Guinier Preston Zones), (c) uyumsuz q partiküllü denge fazı (latis distorsiyonu yok)
