不同热处理下金属材料尺寸（比容）变化的研究 (3)
固溶的时间包括了淬火的保温时间、淬火的转移时间及淬火的冷却时间等。从强化相的溶解的角度考虑，认为合金成分和基体组织状态都与强化相的溶解速率有关，因此固溶处理时间主要受强化相溶解速率影响。从以上文献我们可以知道，固溶处理时间主要受强化相溶解速率影响，实际加工过程中，固溶处理时间的选择还受工件的尺寸和形状影响。另外，固溶处理的保温时间的确定要考虑固溶处理的温度，如果保温时间过短，则会使得固溶处理不够充分；保温时间太长，晶粒易长大。铝合金淬火冷却速度的选择， 必须保证尽可能多的把溶入基体的合金元素固定下来，因此冷却速度越快越好，但将导致材料内部产生较大的残余内应力。通常要选用热水或者热油来作为材料的淬火介质以此来避免过大的残余应力造成工件变形或开裂[11]。
3 时效处理及过程中组织的变化
铝合金淬火后进行重新升温后在进行保温一段时间，这种热处理工艺我们称为时效处理。时效处理后，淬火的铝合金可以得到强化。时效处理的目的是使淬火后的过饱和固溶体自发的分解析出，从而使合金基体点阵恢复至较稳定状态。由此可知，时效处理即可理解为析出相变，将过饱和固溶体分解为较稳定相或者第二相析出。时效处理时温度可以不同，因此将时效处理进行分类，若按照温度的不同，可将时效处理分为两类，自然时效和人工时效。自然时效就是将固溶处理后的工件在 100℃以下放置一定时间的处理；处理温度高于100℃的时效是人工时效。
Al-Cu 合金的时效即为α固溶的分解过程，称为脱溶过程。Al-Cu 合金的脱溶结构包括 GP 区、平衡相（θ 相）、θ″相和 θ′相等。
对于Al-Cu 系的合金来说，它的时效析出顺序可表示为：过饱和α固溶体→α+GP区→α+θ″→α+θ′→α+θ。但在现实中上，这种顺序也不是绝对的，并不是所有铝合金材料都会按照这种顺序慢慢析出[12]，最终产物是什么与温度及时间的选择有一定的关系。
(2) 铝合金的强化
铝合金的强化方法较多，目前常用的是增加晶体缺陷法。具体来讲，铝合金的强化方法有很多种，具体来讲有固溶强化、弥散强化、沉淀强化、过剩相强化、加工硬化和复合强化[13,14]等，具体如下：
1) 固溶强化
铝合金中的合金元素因为温度的升高固溶到铝基体后形成固溶体，这种情况下铝合金的强度和硬度会得到提高，叫做固溶强化。铝合金固溶强化的这种强化方式是在铝中融入一些合金元素，溶入合金元素后，这样会使得位错密度明显增大从而引发晶格发生畸变。位错周围形成 Cottrell 气团，由于气团对位错的钉扎作用，因此位错运动有阻碍作用，从而使铝合金的机械性能有很大提高。
2) 弥散强化
铝合金的弥散强化在铝基体中加入第二相粒子，这种引入方法可以通过物理或者化学方法，引入的第二相粒子与铝基体形成了非共格界面，并且第二相粒子在铝基体中呈弥散分布，如此产生的强化称为弥散强化。由于弥散的第二相质点硬度较高、颗粒细小，因此可以阻碍位错的运动。弥散强化的强化效果好坏与否，是弥散物越密集，铝合金的强化效果越好，由此来看即为弥散质点的分布情况。
3) 沉淀强化
从过饱和固溶体中析出稳定的第二相，形成溶质原子富集（GP）区的过程被称为沉淀过程，析出的沉淀物产生的强化现象就是沉淀强化。铝合金的成分、沉淀相的本性等都会影响沉淀强化的效果。
4) 过剩相强化