經淬火后的鋁合金強度、硬度隨時間延長而發(fā)生顯著提高的現(xiàn)象稱之為時效，也稱鋁合金的時效硬化。這是鋁合金強化的重要方法之一。

　　由定義可知，鋁合金時效強化的前提，首先是進行淬火，獲得飽和單相組織。在快冷淬火獲得的固溶體，不僅溶質原子是過飽和的，而且空位(晶體點缺陷)也是過飽和的，即處于雙重過飽和狀態(tài)。經研究可知；鋁合金固溶處理溫度越高，處理后過飽和程度也越大，經時效后產生的時效強化效果也越大。因此固溶處理溫度選擇原則是：在保證合金不過燒的前提下，固溶處理溫度盡可能提高。

　　固溶處理后的鋁合金，在室溫或某一溫度下放置時，發(fā)生時效過程。此過程實質上是第二相從過飽和固溶體中沉淀的過程。這種過程是通過成型和長大進行的，是一種擴散型的固態(tài)相變。它依下列順序進行：a過→G.P區(qū)→θ’’相→θ’相→θ相 影響時效強化效果的因素有哪些？

　　時效是按一定順序進行的，強化效果受以下因素影響。

　　(1) 時效溫度。固定時效時間，對同一成分的合金而言，時效溫度與時效強化效果(硬度)之間關系。在某一時效溫度時，能獲得最大硬化效果，這個溫度稱為最佳時效溫度。不同成分的合金獲得最大時效強化效果的時效溫度是不同的。統(tǒng)計表明，最佳時效溫度與合金熔點之間存在如下關系：T0 = (0.5 – 0.6)T

　　(2) 時效時間。硬度與強度峰值出現(xiàn)在θ’’相的末期和θ’過渡相的初期，θ’后期已過時效，開始軟化。當大量出現(xiàn)θ相時，軟化已非常嚴重。故在一定的時效溫度內，為獲得最大時效強化效果，應有一最佳時效時間，即在θ’’產生并向θ’轉變時所需的時間。

　　(3) 淬火溫度、淬火冷部卻速度和淬火轉移時間。實踐證明，淬火溫度越高，淬火冷卻速度越快，淬火中間轉移時間越短，所獲得的固溶體過飽和程度越大，時效進行后強化效果越大。

　　(4) 時效工藝。時效可選單級或分級時效。單級時效指在室溫或低于100℃溫度下進行的時效過程。它工藝簡單，但組織均勻性差，抗拉強度、屈服強度、條件屈服強度、斷裂性、應力腐蝕抗力性能很難得到良好的配合。分級時效是在不同溫度下進行兩次時效或多次時效。在較低溫度進行預時效，目的在于在合金中獲得高密度的G.P區(qū)，由于G.P區(qū)通常是均勻成核的，當其達到一定尺吋后，就可以成為隨后沉淀相的核心，從而提高了組織的均勻性。在稍高溫度保持一定時間進行最終時效。由于溫度稍高，合金進入過時效區(qū)的可能性增大，故所獲得合金的強度比單級時效略低，但是這樣分級時效處理后的合金，其斷裂性值高，并改善了合金的抗腐蝕性，提高了應力腐蝕抗力。

　　均勻化處理:

　　均勻化處理作為提高錠坯的冶金質量及擠壓性能的手段已經得到了廣泛的應用。均勻化處理重要的參數(shù)如：均熱時間、均熱溫度及冷卻速率都有了明確的提法。間歇式的均勻化爐也被的連續(xù)均勻爐所取代，連續(xù)均勻化爐具有先進的控制系統(tǒng)、完整的自動檢測系統(tǒng)、鋸切及裝載系統(tǒng)。當然這種處理過程成本相當高，量化的收益就會有所減少。

　　未均勻化處理錠坯的適應性：

　　但鋁棒加熱的重要性也得到了普遍公認，均勻化潛在的好處也許是可能被改進的加熱工藝實踐所取代。直接加熱的錠坯被認為會引起限制擠壓速度提高的模具缺陷和撕裂。該情況發(fā)生確切的機理還不是清楚。金屬間存在的相、及其形狀、固溶度都影響著合金的擠壓性能、機械性能。

　　近年來未均勻化處理錠坯其應用前景不錯，也許要比我們想象的還要好些。Mg、Si的高固溶度對合金來說是一個相當重要的性能，這只要中等的加熱溫度也許就能達到。因為較長的加熱時間只需要較低的溫度。T1、T5狀態(tài)下其硬度非常接近于最大值（但如與T4、T6狀態(tài)下性能作比較）。

　　對未均勻化處理的錠坯在低溫下和無保溫時間下（0小時/480℃加熱條件下）進行擠壓，這對擠壓產品T5狀態(tài)下性能不利。然而其性能仍能達到標準的下限。無凹痕碰撞性能也會降低，然而我們驚奇地發(fā)現(xiàn)其帶凹痕碰撞性能要高于最高的加熱條件下擠壓產品。

　　如果需要，使用快速擠壓及標準的固溶及時效處理，產品的硬度和拉伸性能能被提高到與最高加熱條件下的擠壓產品相當。也許能夠通過提高擠壓溫度來提高未均勻化處理錠坯擠壓產品T1、T5狀態(tài)下的性能，然而，更高的擠壓出口溫度將限制最大擠壓速度實現(xiàn)的可能。

　　似乎通常的煤氣加熱爐，都有一個長度合理的熱區(qū)，用來適合6063合金錠坯的各種加熱。如果需要更高的加熱溫度來優(yōu)化合金性能，有這樣的鋁棒加熱爐，能滿足擠壓前錠坯加熱的要求，并形成溫度梯度。這種方法能用來適應未均勻化處理錠坯的加工。

　　使用低溫加熱或短時間加保溫意味著含F(xiàn)e金屬間化合相并沒有完全轉化為平衡相α-Al8Fe2Si，已經研究了其對強度及抗沖擊性能的影響，這也許還影響到擠壓性能。例如：金屬間化合物的大小、形狀、類型可能影響到模具磨損及粘鋁。如果Mg和Si得不到完全固溶，剩余的Mg2Si/Si會因為低共晶化合物熔解、撕裂從而對擠壓速度產生負面影響。也許在工作中并沒有發(fā)現(xiàn)加熱條件對突破壓力及擠壓產品表面產生不明顯的影響。

　　另一個必須考慮的因素是合金成分。因此就需要更高的加熱溫度及加熱時間。改變Mg和Si的含量將直接影響著合金的某些性能，并間接的影響到合金的固溶溫度。另外，不同的Fe含量會與不同量的Si發(fā)生反應結合在一起，這將影響產品的最終性能。

　　觀察結論：

　　合金的固溶溫度對均勻化、錠坯加熱、擠壓（關系到出料口溫度）和固溶處理來說是一個非常重要的參數(shù)。使用多項技術（工藝）：硬度、微觀分析、微探針形貌分析、(熱電偶)來評估錠坯加熱。實驗結果表明6063合金固溶溫度大約為490℃。

　　錠坯加熱過程中，含F(xiàn)e金屬間化合物的構成很大程度上都依賴于加熱溫度，計算平衡相α-Al8Fe2Si為經570℃2小時保溫后6063合金僅存的相，但在540℃及更低的溫度下發(fā)現(xiàn)了一個以上的金屬間化合物。

　　使用未均勻化處理鋁棒雖然會導致產品T5狀態(tài)下硬度、抗拉強度和無凹痕碰撞能的降低，但仍可達到合金機械性能。當加熱條件接近與常規(guī)的均勻化處理，其性能達到高值。使用未均勻化處理的錠坯T5狀態(tài)下的帶凹痕碰撞能和T6狀態(tài)的抗拉性能有不利的影響。而其對擠壓性能的影響有待進一步量化。