合金元素對(duì)鋁的另一種強(qiáng)化作用是通過(guò)熱處理實(shí)現(xiàn)的。但由于鋁沒(méi)有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,所以其熱處理相變與鋼不同。鋁合金的熱處理強(qiáng)化,主要是由于合金元素在鋁合金中有較大的固溶度,且隨溫度的降低而急劇減小。所以鋁合金經(jīng)加熱到某一溫度淬火后,可以得到過(guò)飽和的鋁基固溶體。這種過(guò)飽和鋁基固溶體放置在室溫或加熱到某一溫度時(shí),其強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增高,但塑性、韌性則降低,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為時(shí)效。在室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)為自然時(shí)效,在加熱條件下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)為人工時(shí)效。時(shí)效過(guò)程中使鋁合金的強(qiáng)度、硬度增高的現(xiàn)象稱(chēng)為時(shí)效強(qiáng)化或時(shí)效硬化。其強(qiáng)化效果是依靠時(shí)效過(guò)程中所產(chǎn)生的時(shí)效硬化現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
純鋁中加入合金元素,形成鋁基固溶體,造成晶格畸變,阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng),起到固溶強(qiáng)化的作用,可使其強(qiáng)度提高。根據(jù)合金化的一般規(guī)律,形成無(wú)限固溶體或高濃度的固溶體型合金時(shí),不僅能獲得高的強(qiáng)度,而且還能獲得優(yōu)良的塑性與良好的壓力加工性能。Al-Cu、Al-Mg、Al-Si、Al-Zn、Al-Mn等二元合金一般都能形成有限固溶體,并且均有較大的限溶解度(見(jiàn)表9-2),因此具有較大的固溶強(qiáng)化效果。