本質區別： 鋼的淬火與回火是過飽和固溶體的固溶強化，淬火後就有高硬度、高強度，但是脆性大，必須透過回火來損失一部分硬度或強度來提高塑性和韌性。這裡面有相變發生。 有色金屬的固溶處理+時效是第二相強化。固溶處理後強度硬度幾乎無變化，必須透過時效來析出第二相來強化（彌散強化、沉澱強化），這裡面基體沒有相變發生。 所以，淬火+回火適用於有固態相變的金屬材料，如鐵的合金、鈦的合金等等。而固溶處理+時效適合於沒有固態相變的材料，如鋁合金、銅合金、鎂合金之類。

什麼時效強化？能說詳細點嗎？

以鋁合金為例：

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，即處於雙重過飽和狀態。以Al -4%Cu合金為例，固溶處理後，過飽和α固溶體的化學成分就是合金的化學成分，即固溶體中鋼含量為4%。由Al-Cu 相圖可知，在室溫平衡態下，α固溶體的含銅量僅為0.5%，故3.5%Cu過飽和固溶於α相中。當溫度接近純鋁熔點時，空位濃度接近10-3數量級，而在常溫下，空位濃度為10-11數量級，二者相差10-8級。經研究可知；鋁合金固溶處理溫度越高，處理後過飽和程度也越大，經時效後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，固溶處理溫度儘可能提高。

固溶處理後的鋁銅合金，在室溫或某一溫度下放置時，發生時效過程。此過程實質上是第二相Al2Cu從過飽和固溶體中沉澱的過程。這種過程是透過成型和長大進行的，是一種擴散型的固態相變。它依下列順序進行：a過→G.P區→θ’’相→θ’相→θ相

G.P區就是指富溶質原子區，對Al-Cu合金而言，就是富銅區。鋁鋼合金的G.P區是銅原子在(100)晶面上偏聚或從聚而成的，呈圓片狀。它沒有完整的晶體結構，與母相共格。200℃不再生成G.P 區。室溫時效的G.P區很小，直徑約50A，密度為1014-1015/mm3，G.P區之間的距離為20-40 ?。130℃時效15h後，G.P 區直徑長大到90 ?，厚為4-6 ?。溫度再高，G.P區數目開始減少。它可以在晶面處引起彈性應變。θ’’相是隨時效溫度升高或時效時間延長，G.P區直徑急劇長大，且銅、鋁原子逐漸形成規則排列，即正方有序結構。在θ’’過渡相附近造成的彈性共格應力場或點陣畸變區都大於G.P區產生的應力場，所以θ’’相產生的時效強化效果大於G.P區的強化作用。θ’相是指當繼續增加時效時間或提高時效溫度，θ’’相轉變成為θ’相。θ’相屬正方結構，θ’在(001)面上與基體鋁共格，在z軸方向由於錯配度過大，在(001)和(100)面上共格關係遭到部分破壞。θ相是平衡相，θ相的成分是Al2Cu，為正方有序結構。由於θ相完全脫離了母相，完全喪失了與基體的共格關係，引起應力場顯著減弱。這也就意味著合金的硬度和強度顯著下降。

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)之間關係。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。統計表明，最佳時效溫度與合金熔點之間存在如下關係：

T0 = (0.5 – 0.6)T

(2) 時效時間。硬度與強度峰值出現在θ’’相的末期和θ’過渡相的初期，θ’後期已過時效，開始軟化。當大量出現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’’產生並向θ’轉變時所需的時間。

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

(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於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、應力腐蝕抗力效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，目的在於在合金中獲得高密度的G.P區，由於G.P區通常是均勻成核的，當其達到一定尺吋後，就可以成為隨後沉澱相的核心，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。由於溫度稍高，合金進入過時效區的可能性增大，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後的合金，其斷裂?性值高，並改善了合金的抗腐蝕性，提高了應力腐蝕抗力。

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