时效

时效(age-hardening)

将经固溶处理的金属或合金在室温或一定温度下放置一定时间，使金属中的过饱和固溶体析出第二相，从而导致金属硬化和强化的热处理方法。有时称为时效处理或时效脱溶，也叫时效沉淀强化。

合金在固溶处理后急冷到时效温度时，合金元素将在固溶体中处于过饱和状态，如果合金元素在此温度下仍具有扩散能力，将随着时间的延长，而从固溶体内脱溶(或沉淀)。脱溶过程如果是在室温经过适当时间后发生，则称为自然时效。如果合金在一定温度范围内保温，使其发生脱溶，则称为人工时效。对过饱和固溶体先给以一定冷变形，再进行时效，加快其脱溶进程，则称为应变时效。

合金产生时效应具备以下条件：(1)合金元素应具有一定的溶解度；(2)溶解度随温度的降低而减小；(3)高温固溶的合金元素急冷后成为过饱和状态；(4)在低温状态下，合金元素仍具有一定的扩散速度，能脱溶(沉淀)。利用时效可以提高合金的硬度和强度。因为时效沉淀过程中将析出弥散分布的亚稳沉淀相，这种亚稳沉淀相与母相保持共格或局部共格关系。在每个亚稳沉淀相附近存在着一个较大范围的应力场，同位错发生交互作用，使合金强化。时效除使强度提高外，塑性和韧性明显降低，而且合金的电学和磁学等物理性能也发生变化，这是一般金属材料所不希望的。但是，对一些有色金属合金(如铝合金、镁合金等)、马氏体时效钢、沉淀硬化不锈钢、镍基高温合金等金属材料，经过时效后在明显提高强度的同时仍能保持适当的塑性和韧性的配合。作为一种合金强化方法，时效已被广泛应用到工业生产中。

合金的硬度和强度随时效时间的加长而提高，直至达到最高值后，继续增长时效时间或者提高时效温度，硬度和强度反而逐渐降低，这种现象称为过时效。强化效果下降的原因是由于过饱和固溶体所脱溶的颗粒聚集、长大，破坏了亚稳定相与母相共格或局部共格关系，形成非共格关系的稳定相所致。过时效完全失去时效强化的作用。