铝合金热处理原理及工艺
2024铝合金t351热处理工艺(一)
2024铝合金t351热处理工艺(一)2024铝合金t351热处理工艺热处理工艺概述2024铝合金是一种高强度、耐腐蚀性好的铝合金，常用于制造飞行器零件。
T351是它的一种热处理状态，其性能优于T4、T6状态。
T351状态的2024铝合金具有较高的强度和韧性，在高温环境下耐腐蚀性也很好。
热处理过程要获得T351状态的2024铝合金，需要进行完全热处理。
这个过程包括：1.固溶处理。
铝合金在480℃以下均为固溶状态，需要将其加热到520℃左右保温2-4小时，使合金中的元素均匀分布。
2.水淬。
将加热后的铝合金迅速放入冷却水中，使其快速冷却。
这个过程是为了保证合金中的元素不发生分解反应，维持其强度和韧性。
3.人工时效。
水淬后的铝合金通常需要在100-120℃下人工时效4-8小时，使其性能达到最佳状态。
时效可以改变铝合金中硬质颗粒的大小和形状，以达到调整强度和韧性的目的。
热处理注意事项热处理环境要严格控制，保证热处理过程中铝合金的温度、时间、均匀性和冷却速率等参数的精度和一致性。
特别要注意的是：1.固溶处理时，温度过高或保温时间过长都会使铝合金产生过量析出物和过强晶粒长大现象，从而降低了合金的强度和韧性；2.水淬过程中，铝合金长时间呆在水中，会引起急冷脆性和变形；3.时效过程中，温度和时间的不足或过多都会影响合金的性能。
热处理效果T351状态的2024铝合金具有较高的强度和韧性，在高温环境下耐腐蚀性也很好。
经过热处理后，合金中的硬质颗粒大小和形状可通过时效控制调整，以获得最佳的强度、韧性和抗腐蚀能力。
因此，热处理工艺对于2024铝合金的性能提升至关重要。
以上是关于2024铝合金T351热处理工艺的介绍，希望能对您有所帮助。
适用范围T351热处理状态适用于2024铝合金的各种加工工艺，特别是那些需要高强度和抗腐蚀性的应用场合，如航空航天、车辆制造、机械制造等领域。
热处理后的表面处理热处理后的表面需要进一步进行处理，以保证表面质量和对铝合金的保护。
铝合金时效处理工艺
铝合金时效处理工艺铝合金时效处理是一种常见的热处理工艺，通常用于提高铝合金的强度和硬度。
该工艺通过在合金材料中形成细小的析出相，改善材料的机械性能和耐腐蚀性能。
本文将介绍铝合金时效处理的基本原理、工艺步骤和影响因素。
一、基本原理铝合金时效处理的基本原理是通过合金中的析出相来增强材料的强度和硬度。
在合金材料中，有些元素的溶解度随着温度的升高而增加，但在一定温度下，这些元素会逐渐析出形成固溶体内的细小颗粒。
这些细小颗粒能够阻碍晶粒的滑移和位错的移动，从而提高材料的强度。
同时，析出相的形成还能够改善合金的耐腐蚀性能。
二、工艺步骤铝合金时效处理的工艺步骤通常包括固溶处理和时效处理两个阶段。
1. 固溶处理固溶处理是指将铝合金加热至高温，使固溶体中的合金元素溶解于铝基体中。
这样可以消除合金中的晶间相，使晶粒尺寸增大，提高合金的塑性和加工性能。
固溶处理的温度和时间会根据合金的成分和要求的性能而有所不同。
2. 时效处理时效处理是指在固溶处理后，将合金材料冷却至室温，并在一定温度下保持一定时间。
在这个过程中，合金中的合金元素会逐渐析出形成细小的析出相。
这些析出相的形成不仅能够提高合金的强度和硬度，还能够改善合金的耐腐蚀性能。
时效处理的温度和时间也会根据合金的成分和要求的性能而有所不同。
三、影响因素铝合金时效处理的效果会受到多种因素的影响，包括合金成分、固溶处理温度、时效处理温度和时间等。
1. 合金成分不同的合金成分会影响合金中析出相的类型和数量，从而影响合金的强度和硬度。
一般来说，含有大量合金元素的合金，析出相的数量和尺寸会更多更大，因此强度和硬度会相应增加。
2. 固溶处理温度固溶处理温度的选择会影响合金中合金元素的溶解度和晶粒尺寸。
较高的固溶处理温度可以提高合金元素的溶解度，但也会导致晶粒尺寸增大，从而降低合金的强度。
3. 时效处理温度和时间时效处理温度和时间的选择会直接影响到析出相的形成和生长。
较高的时效处理温度和较长的时效处理时间可以促进析出相的形成和生长，从而提高合金的强度和硬度。
铝合金热处理的工艺
铝合金热处理的工艺铝合金热处理的工艺一、引言铝合金是一种重要的结构材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
然而，由于铝合金的晶粒尺寸较大且存在内部应力，需要经过热处理来改善其性能。
本文将介绍铝合金热处理的工艺流程及其影响因素。
二、铝合金热处理工艺流程1. 固溶处理（Solution Treatment）固溶处理是将铝合金加热至固溶温度，使其内部元素达到均匀分布并形成固溶体溶解。
该过程可以消除晶界和析出物，并增加材料的塑性和韧性。
2. 淬火（Quenching）在固溶处理后，需要快速冷却以保持固溶体中元素的均匀分布。
淬火可以通过水、油或气体等介质进行。
选择不同的淬火介质将影响材料的硬度和强度。
3. 时效处理（Aging）时效处理是通过再次加热铝合金至较低温度，并在一定时间内保持稳定温度进行。
该过程有助于形成强化相，提高材料的强度和硬度。
三、影响铝合金热处理的因素1. 合金成分不同的铝合金具有不同的成分，其中包括主要元素和合金元素。
这些元素的含量和比例将直接影响到热处理工艺的选择和效果。
2. 加热温度加热温度是固溶处理和时效处理中最重要的参数之一。
过高或过低的温度都可能导致材料性能下降。
选择适当的加热温度非常关键。
3. 冷却速率冷却速率对铝合金的组织结构和性能有很大影响。
快速冷却可以产生细小均匀的晶粒，从而提高材料的强度。
但是，过快或过慢的冷却速率都可能导致不良效果。
4. 时效时间时效时间是指在时效处理中保持稳定温度进行的时间。
较长的时效时间可以使强化相更充分地析出，从而提高材料性能。
然而，过长时间也会导致晶粒长大和析出物过多。
四、铝合金热处理工艺优化1. 确定合适的热处理工艺参数根据铝合金的成分和性能要求，选择合适的加热温度、冷却速率和时效时间。
通过试验和实践，优化工艺参数以获得最佳的材料性能。
2. 控制加热和冷却过程在加热和冷却过程中，需要控制温度和时间，以确保材料达到所需的固溶度和组织结构。
同时，要注意避免过高或过低的温度对材料造成不利影响。
铝合金h18热处理
铝合金h18热处理铝合金H18是常见的高强度铝合金之一，它具有良好的耐腐蚀性、可塑性和良好的加工性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
为了进一步提高铝合金H18的力学性能，通常需要进行热处理。
下面本文将对铝合金H18的热处理进行详细介绍。
一、热处理的原理及分类热处理是将金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，再进行冷却处理的一种方法，能够对金属材料的微观组织和力学性能产生显著的影响。
热处理的分类有很多种方式，根据热处理温度可以分为退火、正火、淬火等；根据热处理时间可以分为短时热处理和长时热处理等；根据冷却方式可以分为自然冷却和强制冷却等。
铝合金H18的热处理一般采用退火和时效两种方式。
退火是将铝合金H18加热到高温区域进行保温后自然冷却，主要目的是改善材料的可加工性能和形变性能，并调整其晶粒尺寸；而时效则是将加热保温的铝材料冷却到室温后，在适当的温度下长时间保温，来达到对材料的调质和强化作用。
二、铝合金H18热处理过程的具体步骤1. 预处理：准备待热处理的铝合金H18，包括取样、切割等，同时应注意其表面的清洁和光洁度，以保证热处理效果。
2. 退火处理：将铝合金H18加热到500-600℃的退火温度区间，在此保温2-3小时，然后自然冷却。
退火过程中，铝合金H18的晶粒将不断长大，形成少量的粗大晶粒，具有粗大晶粒的铝合金H18材料具有良好的塑性和韧性。
3. 冷却：热处理后的铝合金H18材料需要经过自然冷却，以达到保持材料状态的目的。
4. 时效处理：将冷却后的材料再次加热到170-180℃，在此保温8-24小时，然后快速冷却。
时效处理后，铝合金H18材料的力学性能得到显著改善，具有更高的强度和硬度。
三、铝合金H18热处理后的性能表现经过退火处理的铝合金H18材料，具有很好的可加工性能和形变性能，适用于需要复杂形状和精密尺寸的产品制造。
经过时效处理的铝合金H18材料，具有更高的强度和硬度，适用于高强度和高耐磨的产品制造，例如航空航天、汽车、电子等领域。
铝合金热处理工艺
铝合金热处理工艺铝合金热处理原理铝合金铸件的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并以一定的速度冷却，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，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。
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。
然而对铝合金则不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不会立即升高，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。
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萎缩造成的缺陷，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。
在时效热处理过程中，该合金组织有以下几个变化过程：形成溶质原子偏聚区－G·P（Ⅰ）区。
在新淬火状态的过饱和固溶体中，铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。
6063-t4铝合金热处理工艺流程
6063-t4铝合金热处理工艺流程6063-T4铝合金是一种常用的铝合金材料，其热处理工艺流程在工业领域中被广泛应用。
本文将介绍6063-T4铝合金的热处理工艺流程。
热处理是通过加热和冷却的方式改变材料的结构和性能，从而达到增强材料硬度和强度的目的。
对于6063-T4铝合金来说，热处理工艺流程可以有效地提高其机械性能和耐腐蚀性。
6063-T4铝合金的热处理工艺流程主要包括固溶处理和时效处理两个步骤。
下面将对这两个步骤进行详细介绍。
1. 固溶处理固溶处理是将6063-T4铝合金加热到固溶温度，使固溶体内的合金元素溶解在铝基体中，然后快速冷却。
这一步骤的目的是消除合金元素的析出相和细化晶粒，提高合金的塑性和可加工性。
固溶处理的温度通常在520℃至540℃范围内，保持时间根据合金的厚度和尺寸而定，一般为30分钟至2小时。
在加热过程中，应控制加热速度和温度均匀性，避免产生过度的热应力和变形。
2. 时效处理时效处理是在固溶处理后对6063-T4铝合金进行再加热，然后在适当的温度下保持一段时间，最后进行冷却。
这一步骤的目的是使合金元素重新析出，形成弥散的强化相，进一步提高合金的强度和硬度。
时效处理的温度通常在160℃至180℃范围内，保持时间根据合金的厚度和尺寸而定，一般为4小时至10小时。
在时效处理过程中，应控制温度和时间，避免产生过度的热应力和变形。
需要注意的是，6063-T4铝合金在热处理过程中存在过热和过冷的问题。
过热可能导致晶粒长大和晶界腐蚀，过冷可能导致析出相不充分。
因此，在热处理过程中应严格控制加热和冷却速度，确保温度和时间的准确性。
总结起来，6063-T4铝合金的热处理工艺流程包括固溶处理和时效处理两个步骤。
通过这两个步骤，可以显著提高6063-T4铝合金的机械性能和耐腐蚀性。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的温度和时间进行热处理，以获得最佳的性能和效果。
铝合金热处理工艺
铝合金热处理工艺1. 引言铝合金是一种重要的构件材料，在航空工业、汽车工业以及建筑领域有广泛的应用。
热处理是铝合金加工过程中不可或缺的步骤，通过控制合金材料的加热和冷却过程，可以改善其力学性能、耐蚀性能和热稳定性。
本文将介绍铝合金热处理工艺的基本原理、常用方法以及工艺参数的选择与控制。
2. 铝合金热处理原理铝合金热处理的基本原理是通过加热和冷却过程改变合金材料的晶体结构和组织，从而调控其力学性能。
主要包括以下几个步骤：2.1 固溶处理固溶处理是铝合金热处理的首要步骤，其目的是将合金材料中的固溶体中的溶质原子溶解到基体中，形成均匀的固溶体溶液。
固溶处理温度和时间的选择对于合金材料的性能具有重要影响。
2.2 冷却速率控制冷却速率控制是热处理过程中的关键步骤之一，它可以影响到合金材料的析出相、晶粒尺寸和组织结构。
通常通过调整冷却介质的性质和冷却方法来控制冷却速率。
2.3 时效处理时效处理是在固溶处理完成后，通过重新加热合金材料到一定温度并保持一段时间，使得合金中的析出物达到稳定状态。
时效处理可以进一步提高合金的强度和硬度。
3. 常用的铝合金热处理方法铝合金热处理方法种类繁多，常用的方法包括以下几种：3.1 溶解退火溶解退火是将铝合金加热到高温区，使固溶体中的溶质原子溶解于基体中，然后通过合适的冷却速度形成均匀的固溶体。
3.2 固溶处理固溶处理是将铝合金加热到固溶区，并在该温度下保持一段时间，使固溶体达到均匀溶解的状态。
固溶处理后的铝合金具有良好的可塑性和韧性。
3.3 加强时效处理加强时效处理是将铝合金在固溶处理后，重新加热到较低的温度并保持一定时间，以促使合金中的析出物形成并细化，从而提高其强度和硬度。
3.4 自然时效处理自然时效处理是将铝合金在固溶处理后，不进行额外的热处理，而是让其在室温下经过一定时间自行发生时效，适用于一些需要高韧性的应用。
4. 铝合金热处理工艺参数的选择与控制铝合金热处理工艺参数的选择与控制对最终的合金性能具有重要影响，以下是一些需要考虑的关键参数：4.1 加热温度加热温度是铝合金热处理中的关键参数之一，不同合金材料具有不同的加热温度范围，需要根据合金的性质和要求选择合适的加热温度。
2a12 t4 热处理工艺
2a12 t4 热处理工艺2A12-T4是一种常见的铝合金材料，具有优异的强度和耐腐蚀性能。
热处理是对2A12-T4材料进行加工的重要工艺之一。
本文将介绍2A12-T4热处理工艺的基本原理和步骤，以及其对材料性能的影响。
热处理是通过控制材料的温度和时间，使其组织结构发生改变，从而改善材料的力学性能和耐腐蚀性能。
对于2A12-T4铝合金来说，其最常见的热处理工艺是固溶处理和时效处理。
固溶处理是指将2A12-T4材料加热到高温区，使其内部的固溶相溶解。
在固溶处理过程中，合金元素会溶解在铝基体中，形成一个均匀的固溶体。
这种固溶体具有较好的塑性和可锻性，但强度较低。
固溶处理的温度和时间是控制材料性能的关键因素。
一般来说，固溶处理温度较高，时间较长，能够使合金元素充分溶解，得到更细小均匀的固溶体。
时效处理是指在固溶处理后，将材料迅速冷却到室温，并在适当的温度下保持一段时间。
在时效处理过程中，固溶体会发生析出硬化现象，形成细小的弥散相。
这些弥散相会阻碍晶粒的滑移和位错运动，从而提高材料的强度和硬度。
时效处理的温度和时间也是影响材料性能的重要因素。
一般来说，时效处理温度较低，时间较长，能够得到较高的强度和硬度。
2A12-T4热处理工艺的具体步骤如下：1. 预处理：将2A12-T4材料进行清洗和去除表面氧化层，以提高热处理效果。
2. 固溶处理：将材料加热到520-540℃的温度区间，保持一段时间，使合金元素溶解在铝基体中。
3. 快速冷却：将材料迅速冷却到室温，以防止固溶体重新析出。
4. 时效处理：将材料在150-180℃的温度下保持一定时间，使固溶体发生析出硬化，形成弥散相。
5. 冷却和固化：将材料冷却到室温，固化弥散相，稳定材料的组织结构。
通过2A12-T4热处理工艺，可以显著改善材料的力学性能和耐腐蚀性能。
固溶处理可以使材料具有较好的塑性和可锻性，而时效处理可以提高材料的强度和硬度。
此外，热处理还可以改善材料的耐腐蚀性能，提高其在恶劣环境下的使用寿命。
铝合金热处理原理及工艺
铝合金热处理原理及工艺铝合金是一种广泛应用于工业和日常生活中的材料，它具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
然而，铝合金的力学性能和耐腐蚀性能可以通过热处理来进一步改善。
热处理是通过加热、保温和冷却等过程，使铝合金的组织结构发生变化，从而达到提高材料性能的目的。
铝合金热处理的原理是基于固溶体和析出相的原理。
铝合金中存在多种不同类型的固溶体相，如α相、β相、θ相等。
这些固溶体相中溶解了一定量的合金元素，通过热处理可以使合金元素溶解或析出，从而改变材料的性能。
热处理除了改变固溶体相的时效效应外，还可以通过形成析出相来增强材料的硬度和强度。
铝合金热处理的工艺包括固溶处理和时效处理。
固溶处理是将铝合金加热到固溶温度，使固溶体中的合金元素溶解到铝基体中，然后快速冷却以保持合金元素的固溶状态。
固溶处理可以使合金元素溶解度增加，晶内析出物减少，提高铝合金的塑性、延展性和韧性。
时效处理是将铝合金在固溶处理后加热到较低的温度，并保持一定时间，使合金元素通过固溶过饱和形成析出相。
时效处理可以增强铝合金的硬度和强度，提高其抗疲劳和耐腐蚀性能。
对于不同的铝合金，热处理工艺也有所不同。
常规的铝合金如2XXX、6XXX和7XXX系列合金，一般采用固溶处理和时效处理相结合的方式进行热处理。
而高强度铝合金如2XXX、7XXX系列合金，由于含有铜、锌等合金元素，在时效处理时需要进行气体调节才能达到最佳的性能。
除了固溶处理和时效处理，还有一些特殊的热处理工艺可用于改善铝合金的性能。
例如，冷变形后的铝合金经再热处理可以恢复其力学性能；退火处理可以消除铝合金的残余应力和改善其韧性；固态调质处理可以在保持铝合金高强度的同时提高其塑性。
这些特殊的热处理工艺可以根据具体要求进行选择和应用。
综上所述，铝合金热处理是通过加热、保温和冷却等工艺，改变铝合金的组织结构和形成析出相，从而提高合金的力学性能和耐腐蚀性能。
热处理工艺包括固溶处理和时效处理，可根据不同的铝合金类型和要求选择合适的热处理工艺。
铝合金固溶热处理
铝合金固溶热处理铝合金是一种常用的轻质高强度材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
为了进一步提高铝合金的性能，常常需要进行固溶热处理。
本文将介绍铝合金固溶热处理的原理、目的及其影响因素。
一、固溶热处理的原理固溶热处理是指将铝合金加热至固溶温度，使合金中的溶质元素或相溶体溶解在基体中，然后迅速冷却固化。
这样可以改善合金的力学性能、耐腐蚀性和热稳定性。
二、固溶热处理的目的1. 提高合金的强度和硬度：固溶热处理可以使合金中的溶质元素均匀溶解在基体中，形成固溶体团聚，增加了合金的晶体内部应力，提高了材料的强度和硬度。
2. 提高合金的耐腐蚀性：固溶热处理可以消除合金中的过饱和溶质元素，减少了溶质元素与基体的析出，提高了合金的耐腐蚀性能。
3. 提高合金的热稳定性：固溶热处理可以改善合金的热稳定性，使其在高温环境下具有更好的力学性能和耐久性。
三、固溶热处理的影响因素1. 固溶温度：固溶温度是影响固溶热处理效果的重要因素，不同合金有不同的固溶温度范围。
过高的温度会导致合金中的溶质元素析出，影响合金的性能；过低的温度则不能使溶质元素充分溶解在基体中。
2. 固溶时间：固溶时间是指合金在固溶温度下保持一定时间。
固溶时间过短无法使溶质元素充分溶解在基体中，固溶时间过长则容易导致溶质元素过度扩散，影响合金的性能。
3. 冷却速率：冷却速率对固溶热处理的效果也有重要影响。
过快的冷却速率会导致合金中的溶质元素无法充分固溶，影响合金的强度和硬度；过慢的冷却速率则容易导致溶质元素析出，影响合金的性能。
4. 合金成分：合金中的不同元素对固溶热处理的效果也有影响。
有些元素易于溶解在基体中，而有些元素则难以溶解，需要更高的温度和更长的时间。
四、固溶热处理的工艺流程1. 预处理：包括去除合金表面的污染物和氧化物，确保合金表面的清洁度。
2. 加热：将合金加热至固溶温度，保持一定时间。
3. 固溶：在固溶温度下保持一定时间，使合金中的溶质元素充分溶解在基体中。
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铝合金热处理原理及工艺
3.1铝合金热处理原理
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。
3.1.1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。
3.1.2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。
沉淀硬化所要求的溶解度－温度关系，可用铝铜系的Al－4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。
图3－1铝铜系富铝部分的二元相图，在548℃进行共晶转变L→α＋θ（Al2Cu）。
铜在α相中的极限溶解度5.65％（548℃），随着温度的下降，固溶度急剧减小，室温下约为0.05％。
在时效热处理过程中，该合金组织有以下几个变化过程：
3.1.2.1 形成溶质原子偏聚区－G·P（Ⅰ）区
在新淬火状态的过饱和固溶体中，铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。
时效初期，即时效温度低或时效时间短时，铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集，形成溶质原子偏聚区，称G·P（Ⅰ）区。
G·P（Ⅰ）区与基体α保持共格关系，这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区，故使合金的强度、硬度升高。
3.1.2.2 G·P区有序化－形成G·P（Ⅱ）区
随着时效温度升高或时效时间延长，铜原子继续偏聚并发生有序化，即形成G·P（Ⅱ）区。
它与基体α仍保持共格关系，但尺寸较G·P（Ⅰ）区大。
它可视为中间过渡相，常用θ”表示。
它比G·P（Ⅰ）区周围的畸变更大，对位错运动的阻碍进一步增大，因此时效强化作用更大，θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。
3.1.2.3形成过渡相θ′
随着时效过程的进一步发展，铜原子在G·P （Ⅱ）区继续偏聚，当铜原子与铝原子比为1：2时，形成过渡相θ′。
由于θ′的点阵常数发生较大的变化，故当其形成时与基体共格关系开始破坏，即由完全共格变为局部共格，因此θ′相周围基体的共格畸变减弱，对位错运动的阻碍作用亦减小，表现在合金性能上硬度开始下降。
由此可见，共格畸变的存在是造成合金时效强化的重要因素。
3.1.2.4 形成稳定的θ相
过渡相从铝基固溶体中完全脱溶，形成与基体有明显界面的独立的稳定相Al2Cu，称为θ相此时θ相与基体的共格关系完全破坏，并有自己独立的晶格，其畸变也随之消失，并随时效温度的提高或时间的延长，θ相的质点聚集长大，合金的强度、硬度进一步下降，合金就软化并称为“过时效”。
θ相聚集长大而变得粗大。
铝－铜二元合金的时效原理及其一般规律对于其他工业铝合金也适用。
但合金的种类不同，形成的G·P区、过渡相以及最后析出的稳定性各不相同，时效强化效果也不一样。
几种常见铝合金系的时效过程及其析出的稳定相列于表3－1。
从表中可以看到，不同合金系时效过程亦不完全都经历了上述四个阶段，有的合金不经过G·P（Ⅱ）区，直接形成过渡相。
就是同一合金因时效的温度和时
间不同，亦不完全依次经历时效全过程，例如有的合金在自然时效时只进行到G·P（Ⅰ）区至G·P （Ⅱ）区即告终了。
在人工时效，若时效温度过高，则可以不经过G·P区，而直接从过饱和固溶体中析出过渡相，合计时效进行的程度，直接关系到时效后合金的结构和性能。
表3－1几种铝合金系的时效过程及其析出稳定的强化相
3.1.3影响时效的因素
3.1.3.1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。
如ZL101铸造铝合金，淬火后在室温下停留一天后再进行人工时效，强度极限较淬火后立即时效的要低10～20Mpa，但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。
3.1.3.2合金化学成分的影响
一种合金能否通过时效强化，首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度随温度变化的程度。
如硅、锰在铝中的固溶度比较小，且随温度变化不大，而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度，但它们与铝形成的化合物的结构与基体差异不大，强化效果甚微。
因此，二元铝－硅、铝－锰、铝－镁、铝－锌通常都不采用时效强化处理。
而有些二元合金，如铝－铜合金，及三元合金或多元合金，如铝－镁－硅、铝－铜－镁－硅合金等，它们在热处理过程中有溶解度和固态相变，则可通过热处理进行强化。
3.1.3.3合金的固溶处理工艺影响
为获得良好的时效强化效果，在不发生过热、过烧及晶粒长大的条件下，淬火加热温度高些，保温时间长些，有利于获得最大过饱和度的均匀固溶体。
另外在淬火冷却过程不析出第二相，否则在随后时效处理时，已析出相将起晶核作用，造成局部不均匀析出而降低时效强化效果。
3.1.3.4时效温度的影响
在不同温度时效时，析出相的临界晶核大小、数量、成分以及聚集长大的速度不同，若温度过低，由于扩散困难，G·P区不易形成，时效后强度、硬度低，当时效温度过高时，扩散易进行，过饱和固溶体中析出相的临界晶核尺寸大，时效后强度、硬度偏低，即产生过时效。
因此，各种合金都有最适宜的时效温度。
3.1.4铝合金的回归现象
经淬火自然时效后的铝合金（如铝－铜）重新加热到200～250℃，然后快冷到室温，则合金强度下降，重新变软，性能恢复到刚淬火状态；如在室温下放置，则与新淬火合金一样，仍能进行正常的自然时效，这种现象称为回归现象。
关于回归现象的解释是合金在室温自然时效时，形成G·P区尺寸较小，加热到较高温度时，这些小的G·P区不再稳定而重新溶入固溶体中，此时将合金快冷到室温，则合金又恢复到新淬火状态，仍可重新自然时效。
在理论上回归处理不受处理次数的限制，但实际上，回归处理时很难使析出相完全重溶，造成以后时效过程呈局部析出，使时效强化效果逐次减弱。
同时在反复加热过程中，固溶体晶粒有越来越大的趋势，这对性能不利。
因此回归处理仅用于修理飞机用的铆钉合金，即可利用这一现象，随时进行铆接，而对其他铝合金则没有使用价值。
3.1.5固溶处理与淬冷
为了利用沉淀硬化反应，首先通过加热及快速冷却，形成一种过饱和的固溶体。
形成固溶体的工艺过程称固溶热处理。
其目的是把合金最大量实际可溶解的硬化元素溶于固溶体中。
这一工艺过程包括把合金加热到足够高温度下保温足够长时间然后水中快冷。
概括的说，提高铝合金强度、硬度的热处理，包括三个步骤的工艺过程：（1）固溶热处理－可溶相的溶解。
（2）淬火－过饱和固溶体的形成。
（3）时效－在室温下（自然时效）或高温下（人工时效或沉淀热处理）溶质原子的沉淀析出。