不同铝合金可以通过哪些途径达到强化的目的

铝合金硬阳后可以通过细晶强化、形变热处理等方式加以增加强度。纫晶强化一方面通过加入变质剂（形核剂），使液态铝合金在凝固时形成大量的细晶核心，从而细化晶粒，同时改善第二相的形状和分布；另一方面通过变形也可以使晶粒度减小。由于晶粒尺寸的减小不但能够提高强度，同时又可降低脆性，因而细晶强化对铝合金有着极其重要的意义。

铝合金强化方式

铝合金硬阳后也可通过细晶强化、形变热处理等方式加以强化。纫晶强化一方面通过加入变质剂，使液态铝合金在凝固时形成大量的细晶核心，从而细化晶粒，同时改善第二相的形状和分布，另一方面通过变形也可以使晶粒度减小。由于晶粒尺寸的减小不但能够提高强度，同时又可降低脆性，因而细晶强化对铝合金有着极其重要的意义。

它既用于做蒙皮、整体壁板等轻载荷构件，同时也用于做大梁、起落架部件、隔征、压缩机导风叶轮、静叶片等部件。由于飞行器轻型化的趋势是无止境的，寻求比重更小、强度更高的铝合金的努力也就从没有停止过，因而具有更低比重的铝铿系以及具有很好热强性能的铝铁系等合金得到极大的重视。

铝铿合金在目前所有铝合金中比重最低，被认为是未来极具竞争力的航空航天材料之一。

铝合金很少有用淬火的，铝合金多用时效、人工实效、冷作硬化的方法提高强度、硬度。

1.加工强化

加工强化也称冷作硬化，就是金属材料在再结晶温度以下冷变形加工如锻造、压延、拉拔、拉伸等，冷变形时，金属内部位错密度增大，且相互缠结并形成胞状结构，阻碍位错运动。变形度越大位错缠结越严重，变形抗力越大，强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及材料本身的性质而不同。同一材料在同一温度下冷变形时，变形度越大则强度越高，塑性则越低。

2．固溶强化

在纯铝中添加某些合金元素形成无限固溶体或有限固溶体，不仅能获得高的强度，而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。在一般铝合金中固溶强化最常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。一般铝的合金化都形成有限的固溶体，如Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn，Al-Si，Al-Mn等二元合金均形成有限固溶体，并且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化效果。

3. 组织强化

在铝合金中添加微量元素以细化晶粒组织是提高铝合金力学性能的另一种重要手段。

变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、锶以及稀土元素，它们能形成难熔化合物，在合金结晶时作为非自发晶核，起细化晶粒作用，提高合金的强度和塑性。

4．过剩相强化

当铝中加入的合金元素含水量超过其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用，使强度、硬度提高，而塑性、韧性降低。合金中过剩相的数量愈多，其强化效果愈好，但过剩相多时，由于合金变脆而导致强度、塑性降低。

5．时效强化

铝合金热处理后可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间和延长而增高，但塑性降低。这个过程就称时效。时效过程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。

正确的说法应该是：硬铝合金的热处理强化由固溶处理和时效两个过程组成。

严格的说固溶处理不是淬火，淬火是钢的叫法，固溶处理是有色金属的叫法，淬火得到的是马氏体，而固溶处理得到的不是马氏体。

但是有些没有专业知识的人，看到固溶处理与淬火的操作过程类似，就把铝合金的固溶处理称为淬火了，其实，这个恰恰表明是外行的表现。

打个比方，有人看见水珠从眼里掉落下来了，说这个人哭了，另外一个人看见水珠从天上掉落下来了，说老天爷哭了，把下雨称为哭了，作为文科做比喻可以，但是作为科学，严格的来说，把下雨称为哭了其实是可笑的。

1．固溶强化

纯铝中加入合金元素，形成铝基固溶体，造成晶格畸变，阻碍了位错的运动，起到固溶强化的作用，可使其强度提高。根据合金化的一般规律，形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时，不仅能获得高的强度，而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。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体，并且均有较大的极限溶解度（见表9-2），因此具有较大的固溶强化效果。

2．时效强化

合金元素对铝的另一种强化作用是通过热处理实现的。但由于铝没有同素异构转变，所以其热处理相变与钢不同。铝合金的热处理强化，主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶度，且随温度的降低而急剧减小。所以铝合金经加热到某一温度淬火后，可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间的延长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程称为时效。在室温下进行的时效称为自然时效，在加热条件下进行的时效称为人工时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。其强化效果是依靠时效过程中所产生的时效硬化现象来实现的。

1.细化晶粒，从熔铸开始改善铸锭的晶粒度。一般来说，晶粒越细小，其强度、塑性越高。

2.加工硬化，经过冷加工以后的型材强度提高，但塑性降低。即抗拉强度提高，延伸率降低。

3.铝合金分为可热处理强化合金和不可热处理强化合金。即某些合金可以通过固溶热处理+时效提高其强度。

钢的淬火与回火是过饱和固溶体的固溶强化、高强度、镁合金之类，淬火+回火适用于有固态相变的金属材料、钛的合金等等，如铝合金，如铁的合金，但是脆性大本质区别、沉淀强化），必须通过回火来损失一部分硬度或强度来提高塑性和韧性。

有色金属的固溶处理+时效是第二相强化，淬火后就有高硬度。

所以，这里面基体没有相变发生、铜合金。固溶处理后强度硬度几乎无变化。而固溶处理+时效适合于没有固态相变的材料，必须通过时效来析出第二相来强化