Uphill quenching of aluminium: a process overview

Abstract

Uphill quenching is a relatively little known process to reduce quenching stresses in heat treatable aluminium alloys. This process involves solutionising of the alloy followed by cold water quenching then immediately cooling in either dry ice or liquid nitrogen which is followed by reheating, most often in either boiling water or by blasting with high pressure steam and then the last step in this process is tempering. Residual stress reduction of .90% has been reported. An overview of uphill quenching methodology is provided here.

Influence of cryogenic thermal treatment on mechanical properties of an Al–Cu–Mg alloy

“…On the other hand, the core of sample at a lower temperature acts as a barrier. This matter along with the existence of residual stress results in plastic deformation in the CTTO sample [31,32]. Subsequently, dislocation density increases which are the preferred nucleation site for precipitation during artificial aging [33].…”

Influence of Cryogenic Treatment and Thermal Shock on Quenching Stresses and Properties of Alloy D16

“…Дальнейшим шагом в совершенствовании технологии упрочнения алюминиевых сплавов является еще недостаточно изученная технология, включающая криогенную обработку и термоудар [13][14][15]. По этой технологии детали после закалки в воде охлаждают до низких температур, например, погружением в жидкий азот, а затем быстро нагревают в кипящей воде, высокоскоростном паре или горячем масле.…”

Análise de corrosão e comportamento mecânico de ligas de alumínio aeronáutico 7075-T6 após tratamento térmico usando a técnica >i<uphill>/i<

“…Figura 7 -Ilustração de dois tipos de microestruturas de ligas de alumínio tratadas termicamente após têmpera: a. para baixa taxa de resfriamento (têmpera lenta); b. para alta taxa de resfriamento (têmpera rápida). Fonte: Autor. O fato de o processo de difusão ser retardado, mantendo os elementos em solução sólida, contribui para alcançar melhores níveis de resistência, tenacidade e resistência à corrosão quando a liga for envelhecida (Simencio;Totten, 2011 Na fase de têmpera, a microestrutura da peça ou componente tratado está mais sujeito a sofrer com concentração de tensão ou a chamada tensão residual.…”

“…Pesquisas indicam que o tipo de fluido de têmpera pode influenciar no desempenho do material, sendo possível conseguir melhores resultados com soluções aquosas de polímeros do que com água ou outros tipos de fluidos de têmpera, relacionado com níveis de tensão residual e distorção (Blackwood;Mueller, 1983;Nicol et al, 1996;Simencio;Totten, 2011).…”