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铝合金的强化方式主要有以下几种:
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。