眾所周知,對付含碳量較高的鋼,經(jīng)淬火后立刻得到很高的硬度,而塑性則很低。然而對鋁合金并不然,鋁合金剛淬火后,強(qiáng)度與硬度并不立刻升高,至于塑性非但沒有降落,反而有所上升。但這種淬火后的合金,安排一段時(shí)間(如4~6晝夜后),強(qiáng)度和硬度會顯著提高,而塑性則明顯低沉。淬火后鋁合金的強(qiáng)度、硬度隨時(shí)間增長而顯著提高的征象,稱為時(shí)效。時(shí)效可以在常溫下產(chǎn)生,稱天然時(shí)效,也可以在高于室溫的某一溫度范疇(如100~200℃)內(nèi)產(chǎn)生,稱人工時(shí)效。
鋁合金的時(shí)效硬化是一個(gè)相當(dāng)龐大的進(jìn)程,它不但決定于合金的組成、時(shí)效工藝,還取決于合金在生產(chǎn)進(jìn)程中縮造成的缺陷,特別是空隙、位錯(cuò)的數(shù)量和散布等?,F(xiàn)在廣泛認(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。
鋁合金在淬火加熱時(shí),合金中形成了空隙,在淬火時(shí),由于冷卻快,這些空隙來不及移出,便被“牢固”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空隙大多與溶質(zhì)原子聯(lián)合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)固狀態(tài),肯定向平衡狀態(tài)變化,空隙的存在,加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度,因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
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