O endurecimento por precipitação, também conhecido como envelhecimento, é uma técnica na qual o calor é aplicado a um material maleável, tal como uma liga de metal, a fim de reforçar características necessárias para obtenção de produtos mais resistentes para diversas aplicações. Neste modelo de tratamento térmico, o material é aquecido até que se atinja uma temperatura bastante elevada, para que desta forma possa haver a dissolução de um ou mais elementos da liga, sendo posteriormente temperados, desta forma, os elementos se mantém em uma solução sólida. A técnica endurece a liga através da criação de impurezas sólidas, chamados de precipitados, que impedem o movimento de deslocamentos na estrutura de uma rede cristalina. Os deslocamentos são a causa primária da plasticidade de um material, assim, a ausência de deslocamentos aumenta a força do material e do seu rendimento. As ligas que tipicamente são utilizadas incluem as ligas de alumínio, magnésio, níquel, e titânio e algumas outras em menor escala.

A criação de materiais endurecidos por precipitação começa com o aquecimento do material a uma temperatura muito elevada, a fim de dissolver o precipitado. Este processo leva aproximadamente 1 hora podendo chegar até 20 horas para que o precipitado possa dissolver completamente. A nova mistura torna-se então supersaturada e desta forma fica pronta para ser tratada de forma adicional.

A supersaturação da solução é conseguida através de um processo como a têmpera. A têmpera pode ser completada em água, ar, ou em uma mistura entre o ar e a água, como um passo importante no reforço de uma solução sólida, que então, pode deixar o material mais macio e mais preparado para a próxima fase do processo de endurecimento por precipitação.endurecimento por precipitação1Após a fase inicial e a fase de têmpera, a solução se torna envelhecida. O envelhecimento artificial ocorre por aquecimento da solução até que à temperatura seja atingida conforme estabelecido previamente, em seguida, permitindo que ele seja banhado entre 2 e 20 horas. O tempo de envelhecimento, a temperatura e o umedecimento são determinados pela força desejada do produto final. É importante ter muito cuidado sobre a temperatura e o tempo de exposição, temperaturas elevadas e muito tempo de imersão podem conduzir a uma menor quantidade de precipitados, o que diminui a resistência e o aumento da ductilidade.

O envelhecimento natural é uma outra opção. Se alguém decide usar esta opção, observe que o envelhecimento naturalmente obtido, é uma solução que leva muito mais tempo do que o método anterior, podendo levar de alguns dias a várias semanas.

As impurezas que são produzidas através deste processo perturbam a estrutura da rede cristalina do aço inoxidável, alumínio, e de outras ligas. Eles inibem imperfeições e fissuras nestas estruturas, que tornam mais difíceis para as partículas soltas cortarem através do material. Inibir essas rupturas é essencial para aumentar a resistência da liga ao longo do tempo.

As ligas fabricadas através do método em questão possui muitas utilizações práticas na indústria de transformação. Elas são geralmente utilizadas para produzir peças que devem resistir a situações de alta temperatura, tais como partes de um vaso de pressão ou de um turbocompressor. Muitas ligas possuem usos muito importantes na indústria. O silício, que é uma liga de alumínio, pode ser utilizada para fabricar materiais semicondutores. O cobre, uma outra liga de alumínio, é utilizado para uma grande variedade de fins de construção naval e diversas outras aplicações.