Bildkredit:Comstock Images / Stockbyte / Getty Images
När koppar och aluminium legeras är det resulterande materialet en metallegering , en blandning som saknar en fast kemisk formel. Istället definieras legeringar av viktprocenten av deras ingående metaller.
Vid 550°C (1 022°F) löses flytande koppar i smält aluminium och bildar en homogen fast lösning. Denna lösning kan innehålla upp till 5,6 viktprocent koppar - den maximala lösligheten före mättnad. Kylning minskar koppars löslighet, vilket driver lösningen till ett övermättat tillstånd.
Under kylning diffunderar kopparatomer genom aluminiummatrisen och fälls ut som den intermetalliska föreningen CuAl2 . Denna fas har en fast stökiometri – två aluminiumatomer för varje kopparatom – och representerar 49,5 viktprocent aluminium, vilket ger den en definitiv kemisk formel.
Kristalliseringen av CuAl2 stör glidplanen i aluminiumgittret, en mekanism som kallas utfällningshärdning . Genom att noggrant kontrollera temperatur-tidsprofilen under bearbetningen kan tillverkare maximera denna härdningseffekt, vilket resulterar i starkare koppar-aluminiumlegeringar.
Förutom CuAl2 kan systemet producera intermetallerna CuAl och Cu9Al4 under långa tidsperioder och under specifika termiska förhållanden. Deras utseende beror på den exakta kylningshastigheten, uppehållstiden och den lokala sammansättningen i legeringen.
