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固溶淬火后鋁合金的強(qiáng)度、硬度隨時(shí)間延長(zhǎng)而顯著提高的現(xiàn)象，稱為時(shí)效，鋁合金時(shí)效硬化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，目前普遍認(rèn)為時(shí)效硬化是溶質(zhì)原子偏聚形成硬化區(qū)的結(jié)果，它不僅取決于合金元素的組成、時(shí)效工藝，還取決于合金在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的缺陷狀態(tài)，特別是空位、位錯(cuò)的數(shù)量和分布等，一般來(lái)說，鋁合金的時(shí)效主要受以下因素的影響。
1) 合金化學(xué)成分的影響
一種合金能否通過時(shí)效來(lái)強(qiáng)化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度。如硅、錳在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在鋁基固溶體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強(qiáng)化效果甚微。因此，二元鋁-硅、鋁-錳、鋁-鎂、鋁-鋅通常都不采用時(shí)效強(qiáng)化處理;而有些二元合金，如鋁-銅合金，及三元合金或多元合金，如鋁-鎂-硅、鋁-銅-鎂-硅合金等，它們?cè)跓崽幚磉^程中有溶解度變化和固態(tài)相變，則可通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化。
2)合金的固溶處理工藝影響
為獲得良好的時(shí)效強(qiáng)化效果，在不發(fā)生過熱、過燒及晶粒長(zhǎng)大的條件下，淬火加熱溫度應(yīng)高些，保溫時(shí)間也要長(zhǎng)些，這有利于獲得最大過飽和度的均勻固溶體;另外在淬火冷卻過程中不能析出第二相，否則在隨后時(shí)效處理時(shí)，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時(shí)效強(qiáng)化效果。
3)時(shí)效溫度的影響
在不同溫度時(shí)效時(shí)，析出相的臨界晶核大小、數(shù)量、成分以及聚集長(zhǎng)大的速度不同，若溫度過低，由于擴(kuò)散困難，GP區(qū)不易形成，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度低，當(dāng)時(shí)效溫度過高時(shí)，擴(kuò)散易進(jìn)行，過飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度偏低，即產(chǎn)生過時(shí)效。因此，各種合金都有最適宜的時(shí)效溫度。
4)鋁合金的回歸現(xiàn)象
經(jīng)淬火自然時(shí)效后的鋁合金(如鋁-銅)重新加熱到200～250℃，然后快冷到室溫，則合金強(qiáng)度下降，重新變軟，性能恢復(fù)到剛淬火狀態(tài);如在室溫下放置，則與新淬火合金一樣，仍能進(jìn)行正常的自然時(shí)效，這種現(xiàn)象稱為回歸現(xiàn)象。在理論上回歸處理不受處理次數(shù)的限制，但實(shí)際上，回歸處理時(shí)很難使析出相完全重溶，造成以后時(shí)效過程中析出相呈局部析出，使時(shí)效強(qiáng)化效果逐次減弱。同時(shí)在反復(fù)加熱過程中，固溶體晶粒有越來(lái)越大的趨勢(shì)，這對(duì)性能不利。因此回歸處理僅用于修理飛機(jī)用的鉚釘合金，即可利用這一現(xiàn)象，隨時(shí)進(jìn)行鉚接，而對(duì)其它鋁合金很少有使用價(jià)值。
時(shí)效是提高可熱處理強(qiáng)化鋁合金力學(xué)性能的重要手段，只有摸清了時(shí)效強(qiáng)化的規(guī)律及其對(duì)于不同合金組織與性能的影響，我們才能利用這一工藝來(lái)提高鋁合金的綜合性能，以獲得預(yù)期的效果。
