铝合金时效硬化热处理

铝合金时效硬化是指在合金经过适当的热处理后，其力学性能会随时间而改变和提高的现象。

这种现象主要发生在某些铝合金中，特别是含有合适量的合金元素（如铜、镁、硅等）的铝合金。

时效硬化的基本过程如下：
固溶处理（固溶化）：首先，将铝合金加热至固溶温度（固溶化温度），使合金中的溶质元素均匀溶解在铝基体中形成固溶体。

在这个过程中，溶质元素与铝基体形成了固溶体的固溶体溶解度限制。

快速冷却（淬火）：在固溶处理后，合金需要快速冷却以防止溶质元素重新形成亚稳相或析出。

时效处理：经过固溶处理和快速冷却后，合金通常需要进行时效处理。

时效处理包括两个阶段：
时效过程I（低温时效）：将合金加热到低于固溶温度但高于室温的温度，并在一定时间内保持恒定温度。

在这个过程中，固溶体中的溶质元素开始扩散并形成亚稳相。

这些亚稳相的形成导致了合金的初期硬化。

时效过程II（高温时效）：在低温时效后，合金需要再次加热到较高的温度，并在一定时间内保持。

在这个过程中，亚稳相会进一步成长和析出，形成细小的析出相，如硬质相或弥散相。

这些析出相的形成会进一步增加合金的强度和硬度，从而提高其时效硬化效果。

时效硬化的机理涉及溶质元素的扩散、亚稳相的形成和析出相的成长。

通过适当的时效处理，可以控制合金中亚稳相和析出相的形成和分布，从而调节合金的硬度、强度和其他力学性能。

需要注意的是，不同的铝合金系统具有不同的时效硬化行为。

因此，在具体的铝合金材料中，时效处理的温度、时间和时效工艺参数需要根据合金组成和所需的性能进行优化和调整。

铝合金热处理标准铝合金是一种常见的金属材料，具有优良的导热性、导电性和耐腐蚀性，因此在航空航天、汽车制造、电子产品等领域得到广泛应用。

而铝合金的热处理是为了改善其力学性能和耐腐蚀性能，使其在工程中发挥更好的作用。

本文将介绍铝合金热处理的标准及相关内容。

首先，铝合金热处理的标准主要包括固溶处理、时效处理和退火处理。

固溶处理是指将铝合金加热至固溶温度，使合金元素溶解在铝基体中，然后快速冷却，以提高合金的强度和硬度。

时效处理是在固溶处理后，将合金再次加热至一定温度保温一段时间，使析出硬化相，增加合金的强度和耐腐蚀性。

而退火处理则是通过加热和缓慢冷却，以消除合金中的残余应力和提高塑性。

其次，铝合金热处理的标准还包括了热处理温度、保温时间和冷却速度等具体要求。

不同种类的铝合金对应不同的热处理工艺参数，需要根据具体合金牌号和工程要求进行选择。

通常情况下，固溶处理温度在480-520摄氏度，时效处理温度在120-180摄氏度，保温时间和冷却速度也会有所不同。

此外，铝合金热处理标准还涉及了热处理设备和工艺控制。

在实际生产中，需要使用合适的热处理炉和设备，确保温度均匀和稳定，以及合理的冷却方式。

同时，对于热处理工艺的控制也至关重要，需要进行严格的工艺监控和记录，以确保每一道工序都符合标准要求。

总的来说，铝合金热处理标准是保证铝合金制品质量的重要依据，合理的热处理工艺可以有效提高铝合金的力学性能和耐腐蚀性能，延长其使用寿命。

因此，在实际生产中，需要严格按照相关标准进行操作，确保产品质量和工程安全。

在铝合金热处理标准的指导下，我们可以更好地利用铝合金材料，生产出更加优质的产品，为各个领域的发展提供更好的支持。

希望本文能够对铝合金热处理标准有所了解，并在实际生产中得到应用。

铝合⾦热处理⽅法汇总
1、退⽕热处理
退⽕处理的作⽤是消除铸件的铸造应⼒和机械加⼯引起的内应⼒，稳定加⼯件的外形尺⼨，并使Al-Si系合⾦的部分Si结晶球状化，改善合⾦的塑性。

2、淬⽕
淬⽕是把铝合⾦铸件加热到较⾼的温度，保温2h以上，使合⾦内的可溶相充分溶解。

然后，急速淬⼊⽔中，使铸件急冷，使强化组合在合⾦中得到最⼤限度的溶解并固定保存到室温，这种过程叫淬⽕，也叫固溶处理或冷处理。

3、时效处理
时效处理，⼜称为低温回⽕，是把经过淬⽕的铝合⾦铸件加热到某个温度，保温⼀定时间出炉冷却直⾄室温，使经过饱和的固溶体分解，让合⾦基体组织稳定的⼯艺过程。

时效处理⼜分⾃然时效和⼈⼯时效两⼤类。

⾃然时效是指强化在室温下进⾏的时效。

⼈⼯时效⼜分为不完全⼈⼯时效、完全⼈⼯时效、过时效3种。

4、循环处理
把铝合⾦铸件冷却到零下某个温度并保温⼀定时间，再把铸件加热到350摄⽒度以下，使合⾦中度固溶体点阵反复收缩和膨胀，并使各相的晶粒发⽣少量位移，以使这些固溶体结晶点阵内的原⼦偏聚区和⾦属间化合物的质点处于更加稳定的状态，达到提⾼产品零件尺⼨，体积更稳定的⽬的，这种反复加热冷却的热处理⼯艺叫循环处理。

这种处理适合使⽤中要求精密、尺⼨很稳定的零件，⼀般铸件不做这种处理。

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退火及淬火时效是铝合金的基本热处理形式。

退火是一种软化处理。

其目的是使合金在成分及组织上趋于均匀和稳定,消除加工硬化,恢复合金的塑性。

淬火时效则属强化热处理,目的是提高合金的强度,主要应用于可热处理强化的铝合金。

1退火根据生产需求的不同,铝合金退火分铸锭均匀化退火、坯料退火、中间退火及成品退火几种形式。

一、铸锭均匀化退火铸锭在快速冷凝及非平衡结晶条件,必然存在成分及组织上的不均匀,同时也存在很大的内应力。

为了改变这种状况,提高铸锭的热加工工艺性,一般需进行均匀化退火。

为促使原子扩散,均匀化退火应选择较高的退火温度,但不得超过合金中低熔点共晶熔点,一般均匀化退火温度低于该熔点5~40℃,退火时间多在12~24h之间。

二、坯料退火坯料退火是指压力加工过程中第一次冷变形前的退火。

目的是为了使坯料得到平衡组织和具有最大的塑性变形能力。

例如,铝合金热轧板坯的轧制终了温度为280~330℃,在室温快速冷却后,加工硬化现象不能完全消除。

特别是热处理强化的铝合金,在快冷后,再结晶过程未能结束,过饱和固溶体也未及彻底分解,仍保留一部分加工硬化和淬火效应。

不经退火直接进行冷轧是有困难的,因此需进行坯料退火。

对于非热处理强化的铝合金,如LF3,退火温度为370~470℃,保温1.5~2.5H后空冷,用于冷拉伸管加工的坯料、退火温度应适当高一些,可选上限温度。

对于可热处理强化的铝合金,如LY11及LY12,坯料退火温度为390~450℃,保温1~3H,随后在炉中以不大于30℃/h的速度冷却到270℃以下再出炉空冷。

三、中间退火中间退火是指冷变形工序之间的退火,其目的是为了消除加工硬化,以利于继续冷加工变形。

一般来说,经过坯料退火后的材料,在承受45~85%的冷变形后,如不进行中间退火而继续冷加工将会发生困难。

中间退火的工艺制度基本上与坯料退火相同。

根据对冷变形程度的要求,中间退火可分为完全退火(总变形量ε≈60~70%),简单退火(ε≤50%)和轻微退火(ε≈30~40%)三种。

热处理工艺对铝合金材料的成形性和强化效果的优化热处理工艺是对铝合金材料进行优化的重要工艺之一，能够显著改善其成形性和强化效果。

本文将从成形性和强化效果两个方面来探讨热处理工艺对铝合金材料的优化。

首先，热处理工艺对铝合金材料的成形性有着重要的影响。

铝合金材料通常具有较低的塑性，高强度和硬度，对成形过程造成了一定的难度。

热处理工艺可以通过改变材料的晶体结构，提高其塑性，使其更容易变形。

例如，通过固溶处理可以将金属做到较高的温度下保持一段时间，使金属中的固溶体溶解，然后通过快速冷却，形成细小均匀的固溶体，从而显著提高材料的塑性。

此外，减小材料的晶界能够降低材料的强度，提高其可塑性，使其更容易进行成形。

其次，热处理工艺也能够显著提高铝合金材料的强化效果。

铝合金材料的强度和硬度主要由其中的金属间化合物和位错密度等因素决定。

热处理工艺可以通过选择适当的处理温度和处理时间，使金属间化合物在晶界和晶内得到析出和细化，从而显著提高材料的强度和硬度。

此外，通过热处理工艺还可以提高材料的位错密度，增加材料的变形阻力，从而进一步提高其强度。

例如，采用人工时效处理可以通过调整处理温度和时间，使材料中的金属间化合物得到充分的析出和细化，有效地增加材料的强度和硬度。

综上所述，热处理工艺对铝合金材料的成形性和强化效果具有重要的优化作用。

通过改变材料的晶体结构，提高材料的塑性，使其更容易进行成形；同时，通过适当的处理温度和时间，使金属间化合物得到充分的析出和细化，提高材料的强度和硬度。

因此，热处理工艺在铝合金材料的加工和应用中具有重要的地位和作用。

然而，需要注意的是，热处理工艺的选择和参数调整需要综合考虑材料的成分、形状和应用环境等因素，以及经济成本和性能需求等因素，进行合理的优化。

此外，热处理工艺的实施也需要具备一定的技术和设备支持，以确保工艺的可行性和稳定性。

只有综合考虑这些因素，才能实现对铝合金材料成形性和强化效果的最优化。

热处理工艺对铝合金材料的强化和硬化热处理工艺是对金属材料进行热加工，以改善其力学性能的一种方法。

在铝合金材料中，热处理工艺被广泛应用于强化和硬化材料，以提高其强度、硬度和耐腐蚀性。

强化是指通过改变材料的晶体结构和组织，使材料具有更高的强度和耐磨性能。

对于铝合金材料而言，强化的方法主要包括固溶强化和析出强化。

固溶强化是通过将合金材料加热到高温，使合金元素溶解到铝基体中，形成固溶体。

通过控制合金元素的溶解度和溶解时间，可以调节合金的硬度和强度。

随着合金元素的溶解度的增加，铝基体的固溶体会变得均匀，晶粒尺寸会变小，从而提高材料的硬度和强度。

析出强化是通过在固溶体中形成细小的析出相，如金属间化合物、硬质相等，使材料获得更高的强度和硬度。

在固溶体的过程中，一些合金元素不完全溶解，形成无定形的过饱和固溶体，随着材料的冷却，这些溶质原子会聚集并析出，形成稳定的析出相。

析出相的亚晶粒会对材料的塑性产生阻碍作用，从而提高材料的硬度和强度。

硬化是指通过改变材料的晶体结构和组织，使材料具有更高的硬度和耐磨性。

硬化主要包括冷变形硬化和时效硬化。

冷变形硬化是通过对合金材料进行冷加工，如冷轧、冷拔等，使材料的晶体结构发生塑性变形，形成错位等缺陷，从而提高材料的硬度和强度。

冷加工会引起晶体结构的畸变，固溶体的析出相也会发生变化，形成更多的亚晶粒和位错，最终提高材料的硬度和强度。

时效硬化是通过将合金材料加热到中温，然后保持一段时间，使合金元素进行固溶和析出，形成稳定的析出相。

时效硬化主要应用于铝-铜合金和铝-镁合金等。

在固溶和时效的过程中，合金的析出相会遵循一定的时效硬化规律，如过共析、正向时效硬化等。

时效硬化可以提高材料的强度和耐磨性能，同时保持材料的延展性。

综上所述，热处理工艺对铝合金材料的强化和硬化起着重要的作用。

通过固溶强化和析出强化，可以调节合金的硬度和强度。

通过冷变形硬化和时效硬化，可以提高材料的硬度和耐磨性能。

热处理工艺不仅可以改善铝合金的力学性能，还可以提高其耐腐蚀性能，扩展其应用领域。

热处理对铝合金材料的硬度的影响热处理是一种常用的金属加工方法，通过对材料进行加热和冷却处理，从而改变其组织和性能。

铝合金作为一种重要的结构材料，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。

本文将探讨热处理对铝合金材料硬度的影响，并分析其中的机理。

一、热处理对铝合金材料硬度的影响热处理是通过材料的加热和冷却过程来改变其组织和性能的方法。

在铝合金材料的热处理过程中，主要采用固溶处理和时效处理两种方式。

固溶处理是将铝合金材料加热到固溶温度，使其内部的元素溶解在铝基体中，然后通过快速冷却固定组织和性能。

时效处理则是在固溶处理后，将材料加热至一个较低的温度，在一定时间内保持稳定，从而形成稳定的强化相。

热处理对铝合金材料的硬度有明显的影响。

经过固溶处理后，铝合金材料的硬度明显降低。

这是因为固溶处理使材料的强化相溶解，在晶界和晶内形成均匀的固溶体。

由于固溶体的形成，晶界的位错和间隙缺陷被视界填补，从而使材料的硬度降低。

另外，固溶处理还能使材料的塑性提高，这是因为固溶体的形成降低了晶界的能量，使材料更容易发生位错滑移和塑性变形。

然而，对于铝合金材料来说，单纯的固溶处理并不能满足实际应用的要求，需要通过时效处理来进一步提高其硬度。

时效处理能够使固溶体中的溶质元素重新析出，形成新的强化相。

这些强化相在晶界和晶内形成弥散的位错散弹器，有效地阻碍位错的滑移和晶粒的生长，从而提高了材料的硬度。

此外，时效处理还能使材料的强度和耐热性提高，同时保持一定的塑性。

二、热处理对铝合金材料硬度的机理热处理对铝合金材料硬度的影响主要与相变、析出、弥散强化等机制密切相关。

在固溶处理过程中，材料的强化相溶解，晶内的位错和间隙缺陷被填补，导致材料的硬度降低。

这是因为固溶体的形成改变了原始的晶粒结构和位错分布，使材料的变形机制由位错滑移变为晶粒边界的滑移。

与此同时，固溶处理还使材料的晶界能量降低，晶界间的塑性变形增加，从而提高了材料的塑性。

而时效处理通过改变材料的温度和时间，促使固溶体中的溶质元素重新析出，形成新的强化相。

众所周知，固溶热处理过的材料，以时间和温度为主要因素，从过饱和固溶状态产生析出，在此过程中材料的强度增加。

这种现象称为时效现象，它是继固溶热处理的重要的过程。

一般在室温下引起的时效叫做自然时效，在高温下引起的时效叫做人工时效。

前者也称为低温时效，后者也称为高温时效。

在室温时效时，时效速度缓慢不能达到最终值，而在高温时效时，时效速度达到最大值后引起软化。

这种现象称为过时效。

图5 2014，6061合金板材的人工时效条件与强度的关系图5是2014，6061合金板材的高温时效曲线，根据时间和温度的因素来了解淬火时的强度变化。

表4是实用合金的析出处理条件的一个例子。

用日本工业标准标号表示，T4状态为低温时效，T6为高温时效。

某些合金在热加工时就呈固溶状态，不用淬火处理，而只用析出处理也能获得强度。

6063挤压的材料的T5处理是其代表性的处理。

在生产过程中，时效处理时的生产技术上的问题，不比固溶处理时少。

因此更详细些就涉及到时效处理的机理。

如上所述，固溶热处理→室温过饱和固溶→时效→硬化发生性质上的变化，这是由于在过饱和固溶体的分解过程中合金结构发生了变化，因此关于形成什么样的析出相，过去就进行了大量的研究。

现在，对研究最多的了解详细的铝-4%铜合金的强化机理为例加以说明。

图6示出在两种时效条件下铝-4%铜合金析出硬化的区域、中间相的范围与硬度的关系，由此形成过饱和固溶体→G.P(1)→G.P(2)→→→CuAl2的序列。

图6 铝-4%铜合金在2种时效条件下时效硬化时组织对硬度的影响由于在室温那样比较低的温度下形成G.P区，因而在一定的临界温度以上加热时变为不稳定和再固溶。

由于这样原因，在时效硬化时强化的机械性能可以返回到固溶处理后(沾火当时)的软质状态。

这种现象称为回归。

例如，铝-4%铜合金进行常温时效，产生G.P区，如果再把它在200℃下加热1分钟左右，就恢复到淬火后的状态。

时效硬化的机理从位错理论来说，由于存在上述那样的析出质点，可根据位错运动妨害的程度情况来说明。

热处理对铝合金的影响热处理是一种通过改变材料的热力学状态和组织结构来改善材料性能的方法。

在铝合金材料的加工中，热处理常常被用于提高材料的力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能。

本文将探讨热处理对铝合金的影响。

1. 强化效果热处理是铝合金强化的重要方法之一。

通过热处理，可以通过固溶处理和时效处理来改变铝合金的组织结构，从而提高其强度和硬度。

固溶处理通过在高温下加热铝合金，使得合金中的溶质原子均匀溶解在基体中，从而形成固溶体。

而时效处理则是在固溶处理的基础上，通过在适当的时间和温度下保持材料，促进溶质原子形成弥散的致密沉淀物，从而进一步提高材料的强度。

2. 塑性和韧性铝合金经过热处理后，其塑性和韧性也会有所改善。

固溶处理能够提高铝合金的塑性，使其在加工过程中更加容易变形。

与此同时，时效处理可以使铝合金的晶界处形成高密度的位错，从而提高材料的强韧性，使其在承受外力时更加耐用。

3. 耐热性能热处理还可以提高铝合金的耐热性能。

在合适的温度下进行热处理，可以使铝合金形成相对稳定的高温组织结构，从而提高材料的耐高温性。

这极大地扩展了铝合金在高温环境下的应用领域。

4. 耐腐蚀性能铝合金经过热处理后，其耐腐蚀性能也得到了改善。

通过热处理，铝合金可以形成致密的氧化层，该氧化层能够在一定程度上阻止外部腐蚀介质的侵蚀。

此外，热处理还能提高铝合金晶界的稳定性，减少晶界处的腐蚀敏感性，从而进一步提高材料的耐腐蚀性能。

总结：热处理对铝合金具有重要影响。

通过固溶处理和时效处理，可以提高铝合金的强度、硬度、塑性和韧性。

此外，热处理还能提高材料的耐热性和耐腐蚀性。

因此，在铝合金的加工和应用过程中，合理使用热处理技术，能够使铝合金发挥出更好的性能，满足各种工程需求。

铝合金的热处理铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大,因而在热处理时也有所不同。

前者保温时间长，一般都在2h以上,而后者保温时间短,只要几十分钟。

因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的, 其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多,故其在热处理时的保温也短很多。

铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀,有异形面或内通道等复杂结构外形,为保证热处理时不变形或开裂,有时还要设计专用夹具予以保护,并且淬火介质的温度也比变形铝合金高,故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。

一、热处理的目的铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能,稳定尺寸,改善切削加工和焊接等加工性能。

因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si 系的ZL102,Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能,具体有以下几个方面:1 消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力;2提高合金的机械强度和硬度,改善金相组织,保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能;3稳定铸件的组织和尺寸,防止和消除高温相变而使体积发生变化;4消除晶间和成分偏析,使组织均匀化。

二、热处理方法1、退火处理退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力,稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。

其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃,保温2-3h,随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集,从而消除铸件的内应力,达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。

2、淬火淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点,多在500℃以上，保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。

铝的热处理工艺铝的热处理：利用溶体化处理、时效硬化处理可以调整铝合金的强度、成型性以及其他一些性质。

一般利用溶体化处理+淬火处理+时效硬化处理来进行。

溶体化处理（固溶化热处理）/ Solution Treatment:对合金来说，一般温度越高，加入基本金属中的合金元素越容易溶化。

与此相应，加热到合金固有的温度后进行急速冷却的话，低温下应该析出的合金元素会呈现固溶（溶化）状态。

非铁金属（主要是铝合金）中叫溶体化处理，不锈钢中叫做固溶化热处理。

时效硬化/ Age Hardening:经过固溶化热处理后的合金，本来在低温下就可以析出的合金元素通过急速冷却后析出不久又变为了强行溶化的状态，不稳定。

这是随着时间的流逝，物品为变回原来稳定的状态而产生的析出。

这种析出的结晶不易滑动且较硬。

这个叫做“时效硬化”或者“析出硬化”。

在时效硬化中有常温时效硬化和人工时效硬化，后者叫做“析出硬化处理”。

常温时效硬化：在常温中自然通过时效硬化。

析出时效硬化：温度定在100～200℃中进行加热。

铝的调质记号：经过冷间加工、溶体化处理、时效硬化处理、退火等可以调整铝合金的强度、成型性以及其他的性质。

通过此类操作达到所定性质的过程叫调质，调质的种类叫质别。

基本记号：F：刚造出来的产品O：退火后的产品H：加工硬化后的产品W：溶体化处理后的产品T：指利用热处理达到F、O、H以外的稳定的质别的产品T1：从高温加工至冷却后，通过自然时效硬化的产品T2：从高温加工至冷却后，进行冷间加工，然后通过自然时效硬化的产品T3：溶体化处理后，进行冷间加工，然后通过自然时效硬化的产品T4：溶体化处理后，通过自然时效硬化的产品T5：从高温加工至冷却后，通过人工时效硬化的产品T6：溶体化处理后，通过人工时效硬化的产品T7：溶体化处理后，通过稳定化处理的产品T8：溶体化处理后，进行冷间加工，然后通过人工时效硬化的产品T9：溶体化处理后，通过人工时效硬化，然后再进行冷间加工的产品T10：从高温加工到冷却后，进行冷间加工，然后通过人工时效硬化的产品T6处理（热处理工艺的温度变化曲线）：此处仅仅例举常用的T6处理，其他处理工艺的温度变化曲线可以类推。

铝合金固溶时效热处理铝合金铸件得热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。

2、铝合金热处理特点众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。

然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。

但这种淬火后的合金，放置一段时间（如4～6昼夜后），强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。

淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。

时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围（如100～200℃）内发生，称人工时效。

3、铝合金时效强化原理铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。

目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。

铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内。

这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。

由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，空位的存在，加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚。

硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。

淬火温度越高，空位浓度越大，硬化区的数量也就越多，硬化区的尺寸减小。

淬火冷却速度越大，固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。

沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度，即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。

4、影响时效的因素4.1从淬火到人工时效之间停留时间的影响研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。

变形铝合金时效热处理相关知识汇总（1）时效 aging经固溶处理或冷变形后的合金，在室温或高于室温下，组织和性能随时间延续而变化，硬度、强度增高，塑性、韧性降低的现象。

在室温下发生时效称自然时效。

高于室温发生时效称人工时效。

时效现象除铝铜合金外，在钢、铜合金，铁基、镍基、钴基高温合金中普遍存在，是提高合金强度的重要方法。

低碳钢冷变形后在常温长时放置即出现屈服强度提高。

硬铝合金经高温(520℃)淬火后在100～200℃时效，可获得最佳的强化效果。

马氏体时效钢，沉淀硬化不锈钢，铁基、镍基、钴基高温合金均可在固溶处理后选择不同温度时效处理，可以从中获得最佳的组织和性能。

（2）时效处理 aging treatment过饱和固溶体合金在室温或加热至一定温度保温，使溶质组元富集或析出第二相的热处理工艺。

常温下时效称自然时效。

高于室温加热时效称人工时效。

时效析出第二相获得强化的现象称时效强化。

低于或高于强化峰值温度的时效分别称为亚时效与过时效处理。

形变后时效称形变时效或直接时效。

在应力下时效称应力时效。

强化效果取决于析出第二相的类型、数量、尺寸、形态、稳定性等因素。

广泛用于铝合金、钛合金、高温合金、沉淀硬化钢、马氏体时效钢等。

铝合金时效硬化峰值出现在溶质组元的富集G-P区(Ⅱ)末期。

时效处理是强化合金的有效方法，可显著提高合金的强度和硬度，调整时效温度、时间可使合金的组织、性能满足使用要求，获得高的屈服强度、蠕变强度、疲劳性能等。

含铜4%的铝合金经自然时效后强度为400MPa，比退火状态强度大一倍。

时效硬化合金使用时，使用温度不应超过其时效温度。

（3）时效硬化 age hardening经固溶处理的过饱和固溶体在室温或室温以上时效处理，硬度或强度显著增加的现象。

原因是过饱和固溶体在时效过程中发生沉淀、偏聚、有序化等反应的产物，增加了位错运动的阻力形成的。

位错与析出产物交互作用下硬化机制有位错剪切析出相粒子，基体与粒子间相界面积增加，使外力转变为界面能; 析出相与基体的层错能差异; 基体与析出粒子的切变模量不同。

众所周知，固溶热处理过的材料，以时间和温度为主要因素，从过饱和固溶状态产生析出，在此过程中材料的强度增加。

这种现象称为时效现象，它是继固溶热处理的重要的过程。

一般在室温下引起的时效叫做自然时效，在高温下引起的时效叫做人工时效。

前者也称为低温时效，后者也称为高温时效。

在室温时效时，时效速度缓慢不能达到最终值，而在高温时效时，时效速度达到最大值后引起软化。

这种现象称为过时效。

图5 2014，6061合金板材的人工时效条件与强度的关系图5是2014，6061合金板材的高温时效曲线，根据时间和温度的因素来了解淬火时的强度变化。

表4是实用合金的析出处理条件的一个例子。

用日本工业标准标号表示，T4状态为低温时效，T6为高温时效。

某些合金在热加工时就呈固溶状态，不用淬火处理，而只用析出处理也能获得强度。

6063挤压的材料的T5处理是其代表性的处理。

在生产过程中，时效处理时的生产技术上的问题，不比固溶处理时少。

因此更详细些就涉及到时效处理的机理。

如上所述，固溶热处理→室温过饱和固溶→时效→硬化发生性质上的变化，这是由于在过饱和固溶体的分解过程中合金结构发生了变化，因此关于形成什么样的析出相，过去就进行了大量的研究。

现在，对研究最多的了解详细的铝-4%铜合金的强化机理为例加以说明。

图6示出在两种时效条件下铝-4%铜合金析出硬化的区域、中间相的范围与硬度的关系，由此形成过饱和固溶体→G.P(1)→G.P(2)→→→CuAl2的序列。

图6 铝-4%铜合金在2种时效条件下时效硬化时组织对硬度的影响由于在室温那样比较低的温度下形成G.P区，因而在一定的临界温度以上加热时变为不稳定和再固溶。

由于这样原因，在时效硬化时强化的机械性能可以返回到固溶处理后(沾火当时)的软质状态。

这种现象称为回归。

例如，铝-4%铜合金进行常温时效，产生G.P区，如果再把它在200℃下加热1分钟左右，就恢复到淬火后的状态。

时效硬化的机理从位错理论来说，由于存在上述那样的析出质点，可根据位错运动妨害的程度情况来说明。

周德刚：一种铝铸锭表面质量缺陷在线自动检测技术技术工程/专利荟萃Application of Surface Deformation Defect Detection and On-line Automatic Detection Technology for Aluminum IngotsZHOU De-gang((Ruyuan Dongyangguang UACJ Fine Aluminum Foil.Co.,Ltd.,Shaoguan512721,China)Abstract：Various defects on surface of aluminum ingots during casting and homogenizing can be eliminated by milling.Deforma⁃tion degree and size,morphology characteristics of products can be measured by aid of surface deformation defect detection and on-line automatic detection technology for aluminum ingots,thus aluminum ingot surface chilling layer can be milled accurately,to en⁃sure product quality and production efficiency.Keywords:ingot surface defect;detection of diastimeter;curve preparation;horizontal milling depth;defect diagnosis铲齿型PTC加热器用铝管的制备方法中国专利CN105666055A本专利介绍了一种铲齿型PTC加热器用铝管的制备方法。

热处理工艺对铝合金材料的成形性和强化效果的影响热处理是一种常用的材料加工和改性工艺，对于铝合金材料来说，热处理可以显著影响其成形性和强化效果。

下面将从两个方面具体介绍热处理工艺对铝合金材料的影响。

首先，热处理工艺可以显著改善铝合金材料的成形性能。

铝合金材料常用于制造航空航天、汽车行业等对材料要求较高的领域，其成形性是一个重要的考量因素。

通过热处理工艺可以改变材料的晶粒结构和组织状态，从而提高其塑性和可变形性。

一种常见的热处理工艺是退火。

通过将铝合金材料加热到较高的温度，然后缓慢冷却，可以使其晶粒细化和均匀化，消除内部应力，提高材料的塑性和可压性。

这样，材料在加工过程中不容易开裂或产生变形，从而提高了其成形性。

此外，退火还可以改善材料的加工硬化行为，减少切削阻力和切削功率，提高加工效率。

另外一种热处理工艺是时效处理。

时效处理可以进一步提高铝合金材料的强度和硬度，同时保持较好的塑性。

时效处理通常分为两个步骤：固溶处理和时效处理。

固溶处理是将铝合金材料加热到特定温度，溶解固溶体和间金属化合物，使其分散均匀在铝基体中；时效处理是将固溶体的铝合金材料在较低的温度下经过时间长短不同的时效处理，以形成稳定的固溶体-间金属化合物结构，提高其硬度和强度。

此外，热处理工艺还可以实现对铝合金材料强化效果的调控。

通过选择不同的热处理工艺参数，可以获得不同的强化机制和效果。

例如，通过适当的固溶处理温度和时效处理时间，可以使铝合金材料在晶界和内部形成多个细小的相，从而限制晶界滑移和位错运动，增加材料的强化程度。

同时，还可以通过控制时效处理温度和时间，调节间金属化合物的尺寸和分布，进一步提高材料的强度和硬度。

综上所述，热处理工艺对铝合金材料的成形性和强化效果具有显著的影响。

通过热处理工艺可以改善铝合金材料的成形性能，提高其塑性和可变形性，使其更适合于复杂的成形工艺。

同时，热处理工艺还可以实现对铝合金材料强化效果的调控，通过选择不同的工艺参数来获得不同的强化机制和效果。