Certains alliages deviennent plus résistants à température ambiante en raison d'un processus appelé renforcement par précipitation ou durcissement par vieillissement. Ce processus implique la formation de petites particules uniformément réparties d'une seconde phase au sein de la microstructure de l'alliage. Ces particules agissent comme des obstacles au mouvement des dislocations, qui est le principal mécanisme par lequel les métaux se déforment plastiquement. En conséquence, l’alliage devient plus résistant et plus dur.

Le processus de renforcement des précipitations implique généralement les étapes suivantes :

1. Solutionisation : L'alliage est chauffé à haute température jusqu'à ce que tous les éléments d'alliage soient complètement dissous dans la solution solide.

2. Extinction : L'alliage est rapidement refroidi, généralement par trempe à l'eau, pour piéger les éléments d'alliage dans la solution solide. Cela empêche la formation de phases d'équilibre pendant le refroidissement.

3. Vieillissement : L'alliage trempé est maintenu à une température plus basse pendant une période de temps spécifique, permettant aux éléments d'alliage de diffuser et de former des précipités. La taille, la forme et la répartition de ces précipités dépendent de la température et de la durée de vieillissement.

4. Force maximale : L'alliage atteint sa résistance maximale lorsque les précipités atteignent une taille et une répartition optimales. À ce stade, l’alliage présente la meilleure combinaison de résistance et de ductilité.

Le renforcement par précipitation est couramment utilisé dans les alliages d’aluminium, de cuivre et de titane, entre autres. En contrôlant la composition de l'alliage, les paramètres de traitement thermique et les conditions de vieillissement, il est possible d'obtenir une large gamme de propriétés mécaniques et d'adapter l'alliage à des applications spécifiques.