میکروساختار و عملیات حرارتی پذیری آلیاژهای آلومینیوم برنز وابسته به میزان آلومینیوم آنها است و میزان آلومینیوم در آنها نقشی همانند میزان کربن در فولادها دارد. برعکس فولادها، آلومینیوم برنزها بالای دمای استحاله معمول و معمولاً در بین 565 تا 675 درجه سانتیگراد تمپر می شوند. در انتخاب دمای تمپر، ملاحظاتی در مورد خواص مورد نظر و سختی حاصل از کوئنچ باید مد نظر باشد. زمان نرمال تمپر 2 ساعت در دمای مد نظر است. به علاوه بخش های سنگین و پیچیده باید جهت جلوگیری از ترک خوردن به آرامی گرم شوند.

پس از اتمام سیکل تمپر، این مهم است که آلومینیوم برنز به سرعت توسط کوئنچ در آب، سرد کردن با اسپری یا سرد کردن با فن سرد شود. سرد کردن آرام در بازه ی 565 تا 275 درجه سانتیگراد می تواند موجب تجزیه ی فاز β مارتنزیت باقی مانده از تمپر شود. این فاز یوتکتوئید α-β را تشکیل می دهند که موجب تردی می شود. وجود مقدار قابل توجه ای از این ساختار یوتکتوئید می تواند سبب درصد افزایش طول کششی کم، انرژی گسیختگی کم، انرژی شکست شدیداً کم، و کاهش مقاومت به خوردگی در برخی از محیط ها شود. جهت محافظت از تغییر فاز یوتکتوئیدی مضر، سرد کردن پس از تمپر کردن باید دما را در حدود 5 دقیقه به دمایی زیر 370 درجه سانتیگراد و در 15 دقیقه به دمایی زیر 275 درجه سانتیگراد برساند. معمولاً در آلیاژهای نیکل- آلومینیوم- برنز خطر تشکیل این فاز کمتر است و این آلیاژها می توانند پس از تمپر در هوا خنک شوند.

احتیاط های معمول مورد استفاده در عملیات حرارتی فولادها در آلومینیوم برنز کاربردی هستند. البته در اینجا نرخ سرد کردن بحرانی کمتر از فولادها می باشد. زمان نگهداری باید حداقل 45 دقیقه در دما باشد. زمان های بیشتر در صورت نبودن ترس از اکسیداسیون سطحی می توانند استفاده شوند. کوئنچ در روغن بر روی بخش های سنگین و پیچیده جهت جلوگیری از ترک کوئنچ به ویژه در نیکل- آلومینیوم- برنزها مانند C63000 قابل انجام است.

در مقاله آینده انواع آلومینیوم برنزها معرفی می شوند و در مورد جزئیات عملیات حرارتی آنها بیشتر صحبت می شود.

منابع:

Copper and Copper Alloys, ASM Specialty Handbook, 2001.

www.nationalbronze.com/News/heat-treatment-of-nickel-aluminum-bronze-alloys/