铝合金热处理原理：
铝铸件的热处理是选择一定的热处理标准，控制加热速度上升到一定时间的相应温度，并以一定的速度冷却，改变其合金组织，以提高合金的机械性能，增强耐腐蚀性，提高加工型能。
铝合金热处理特性1.1
大家都知道，对于含碳量较高的钢，经过淬火后立即获得较高的硬度，而塑性较低。但是对于铝合金来说，铝合金刚淬火后，强度和硬度并没有立即上升，对于塑性不但没有下降，反而有所上升。但是这种淬火合金，放置一段时间(比如4～6天晚上之后)，强度和硬度都会明显提高，而塑性也会明显下降。随着时间的推移，淬火后铝合金的强度、硬度都会有明显的提高，称为时效。时效性可以发生在常温下，称为自然时效性，也可以发生在高于室温的环境温度(例如100。～发生在200℃内，称为人工时效。 1.2铝合金时效性强化原理铝合金时效性硬化是一个非常复杂的过程，不仅取决于合金的构成和时效性过程，还取决于合金生产过程中收缩造成的不足，尤其是位置和位置错误的数量和分布。当前广泛认为，时效性硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。在淬火加热过程中，铝合金形成了一个位置，在淬火过程中，由于冷却速度快，这些位置没有时间移出，所以它们被“固定”在晶体中。过饱和固溶体中的这些位置大多与溶质原子结合。由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然会向稳定状态转变，位置的出现加速了溶质原子的扩散，从而加速了溶质原子的聚集。
硬化区域的大小和数量取决于淬火温度和淬火冷却速率。淬火温度越高，位置浓度越大，硬化区域的数量越多，硬化区域的大小越小。淬火冷却速度越大，固溶体内固定的位置越多，有利于增加硬化区域的数量，减小硬化区域的大小。沉淀硬化合金系统的一个基本特征是平衡固溶度随温度变化，即固溶度随温度增加而增加，大多数可热处理的铝合金都符合这个条件。沉淀硬化所需的溶解性－温度关系，可以使用铝铜系Al。－4Cu合金显示了合金时效的构成和结构的变化。图3－1铝铜系富铝部分二元相图，共晶转换L在548℃。→α＋θ（Al2Cu）。铜在α极限溶解度5.65％(548℃)，固溶度随温度降低而急剧下降，常温约为0.05℃。％。该合金组织在时效热处理过程中有以下变化过程：
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，铝晶格中铜原子的分布是任意的、无序的。在时效初期，即时效温度低或时效时间短时，铜原子聚集在铝基材上的一些晶面上，形成溶质原子聚集区，称为G。·P（Ⅰ）区。G·P（Ⅰ）区与基材α为了保持共格关系，这些聚合体形成了提高抗变形性的共格应变区域，从而提高了合金的强度和硬度。
1.2.有序的2G·P区域－形成G·P（Ⅱ）随着时效温度的升高或时效时间的延长，铜原子继续聚集有序，即G形成·P（Ⅱ）区域。它和基材α仍然保持着共格关系，但是尺寸比G大·P（Ⅰ）区域大。可视为中间过渡相，常见。θ”表示。这比G更好·P（Ⅰ）区域周围畸变较大，对位错运动的阻碍进一步增大，所以时效强化效果较大，θ"相析阶段是合金实现最大强化的阶段。
1.2.3形成过渡相θ′
随著时效过程的进一步发展，G中铜原子·P（Ⅱ）当铜原子与铝原子相比为1时，区域继续偏聚。：二是形成过渡相θ′。因为θ′点阵常数发生了很大的变化，所以当它形成时，它开始破坏与基材的共格关系，也就是从完全共格到局部共格，θ′在合金功能上，相周基体的共格畸变变弱，对位错运动的阻碍作用也减小，硬度开始下降。因此，共格畸变的出现是导致合金时效加强的关键因素。 1.2.4形成稳定的θ从铝基固溶体中完全脱离相过渡相，形成与基材有显著页面的单独稳定相Al2Cu，称为θ相这时θ与基体的共格关系完全被破坏，并且有自己独立的晶格，其畸变也随之消失，并且随着时效温度的升高或时间的延长，θ合金的强度、硬度进一步降低，合金变软，称为“过时效率”，相的质点汇聚成长。θ在一起长大，变得粗壮。铝－铜二元合金的时效原理及其一般规律也适用于其它工业铝合金。但是合金的种类不同，G.P区形成、过渡和最终沉淀的稳定性各不相同，时效强化效果也各不相同。表3中列出了几种常见铝合金系统的时效过程及其沉淀的稳定性。－1。从表中可以看出，不同合金系统的时效过程并没有完全经历以上四个阶段，有些合金没有通过G。·P（Ⅱ）区域，直接形成过渡相。也就是说，由于时效的温度和时间不同，同一合金并没有完全依次经历时效的全过程。例如，一些合金只在自然时效期间进行G。·P（Ⅰ）区至G·P（Ⅱ）区域即将结束。在人工时效中，如果时效温度过高，过渡相可以直接沉淀在过饱和固溶体中，而不是通过G.P区域。总时效的程度直接关系到时效后的合金结构和性能。
