一、鋁合金2A12鋁板的回歸現象

鋁合金經時效后,會發生時效強化現象。若將經過低溫時效的合金放在比較高的溫度(但低于固溶處理溫度)下短期加熱并迅速冷卻,那么它的硬度將立即下降到和剛淬火時的差不多,其他性質的變化亦常常相似,這個現象稱為回歸。經過回歸處理的合金,不論是保持在室溫還是在較高溫度下保溫,它的硬度及其他性質的變化都如新溶火的合金類似,只是變化速度減慢。高強鋁合金自然時效后在200-250℃短時加熱后迅速冷卻,其回歸后的合金又可重新發生自然時效。

二、高強鋁合金2A12鋁板在回歸處理中的主要表現：

(1)回歸處理的溫度必須高于原先的時效溫度,兩者差別愈大, 回歸愈快、愈徹底。相反,如果兩者相差很小,回歸很難發生。

(2)回歸處理的加熱時間一般很短,只要低溫脫溶相完全溶解即可。如果時間過長,則會出現對應于該溫度下的脫溶相,使硬度重新升高或過時效,達不到回歸效果。

(3)在回歸過程中,僅預脫溶期的G.P區(A1Cu合金還包括礦相)重新溶解,脫溶期產物往往難以溶解。由于低溫時效時總會有少量脫溶期產物在晶界等處析出,因此,即使在最有利的情況下合金也不可能完全回歸到新淬火的狀態,總有少量性質的變化是不可逆的。這樣,既會造成力學性能的損失,又易使合金產生晶間腐蝕,因而有必要控制回歸處理的次數人們早期曾用新相晶核的臨界尺寸來解釋出現回歸現象的原因認為室溫下時效所形成的G.P區一且加熱到較高的溫度,如其尺寸小于在該溫度下能夠穩定存在的臨界尺寸,則將重新溶入固溶體內即恢復到新淬火的狀態。但是,僅僅根據新相晶核臨界尺寸的概念,尚不足以說明為什么在200℃左右進行回歸處理時,溶質原子能以極高的速度進行擴散從而在幾分鐘內能夠幾乎全部重新溶入固溶體。因為按照擴散理論計算,新相在200℃在右重新溶入固溶體需要很長的時間。后來,才考慮到空位的作用,并用以解釋這一現象。  

如前所述,2A12鋁合金在淬火過程中,由于溶質原子攜帶有空位,因而能以極高的速度形成C.P區。一旦形成G.P區,因不同溶質原子與空位的結合能不同,如溶質原子與空位的結合能很小,則大部分空位又能逸出G.P區,再與固溶體內溶質原子起作用,形成新的G.P區;如溶質原子與空位的結合能較大,則空位將大部分留在GP區內不再移動。以AlCu合金為例。時效后形成的G.P區,在其邊沿上分布了一層高濃度的空位外殼。Al-Ag合金的情況也是如此。這種高濃度空位和溶質原子組成的G.P區在回歸處理的加熱過程中,能以高的速度擴散,從而能在很短的時間內,重新溶入固溶體。經過回歸處理后再度時效時,G.P區的形成速度比高溫萍火后GP區的形成速度慢幾個數量級。這是因為回歸處理后,固溶體中的空位濃度只相當于200℃時的平衡濃度,比淬火溫度下的空位度低得多,冷卻后保留的過剩空位少,使擴散速度減小,時救速度下降。因此,鋁合金只能進行幾次回歸處理。其他有關回歸處理的多現象都與空位濃變的變化密切有關.