鋁合金型材的時效硬化是一個相當復雜的過程。這不僅取決于合金的成分和時效過程，還取決于生產過程中由于收縮而產生的缺陷，特別是空位和位錯的數量和分布。

人們普遍認為，時效硬化是溶質原子偏析形成硬化區的結果。合金在淬火和加熱過程中會形成空位。在淬火過程中，這些空位在晶體中被“固定”，然后由于快速冷卻而被去除。過飽和固溶體中的大多數空位都與溶質原子有關。由于過飽和固溶體處于不穩定狀態，必然會轉變為平衡態。空位的存在加速了溶質原子的擴散速度，從而加速了溶質原子的偏析。

淬火區的大小和數量取決于淬火溫度和淬火冷卻速度。淬火溫度越高，空位濃度越高，硬化區數目越多，硬化區尺寸越小。淬火冷卻速率越大，固溶體中的空位越大，有利于增加硬化區的數量，減小硬化區的尺寸。沉淀硬化鋁合金型材的基本特性之一是隨溫度變化的平衡固溶性，即固溶性隨溫度升高而增加。大多數熱處理強化鋁合金都符合這一要求。

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