有色金屬及其合金最常用的熱處理方法：
退火；固溶處理（淬火）；時效；變形熱處理；化學熱處理
一.退火
在金屬材料的半成品或者製成品中常常存在有殘餘應力、成分不均勻、組織不穩定等缺陷，嚴重影響合金的工藝效能和使用效能，例如塑性低、耐蝕性差、力學效能差等。要消除或者減少這些缺陷，則需要進行退火。
退火：加熱到適當溫度-----保溫一定時間-----緩慢速度冷卻.
去應力退火、再結晶退火和均勻化退火加熱溫度對冷塑性變形金屬的效能和組
織的影響
1.去應力退火
鑄件、焊接件、切削加工件、塑性變形件的內部往往存在很大的殘餘應力，使合金的應力腐蝕傾向大大增加，組織及力學效能穩定性顯著降低。因此，必須進行退火。
去應力退火是把合金加熱到乙個較低溫度（低於材料再結晶開始溫度），保持一定時間，以緩慢的速度冷卻的熱處理工藝。冷卻速度視合金能否熱處理強化而定，對可熱處理強化的合金要緩慢冷卻。
在去應力退火的溫度範圍內保溫，原子活動能力增加，消除或減少某些晶格中的缺陷（例：同一滑移系中異號為錯相互抵消、空位及原子擴散的相互抵消等）。從而使晶格彈性畸變能下降，保證合金製品的尺寸穩定，應力腐蝕傾向下降，但合金強度和硬度基本不下降。
去應力退火質量的主要因素是加熱溫度：過高，則工件強度和硬度大幅降低；過低，則需要長時間加熱才能充分消除內應力，影響生產效率。
2.再結晶退火
把工件加熱到再結晶溫度以上，保持一定時間，然後緩慢冷卻的工藝。
再結晶退火的目的：細化晶粒，充分消除內應力，降低合金的強度和硬度，提高塑性。
再結晶過程是乙個形核和晶核長大（聚集再結晶）的過程。為了獲得細小的晶粒組織，必須正確控制加熱溫度、保溫時間和冷卻速度三個因素。對同一合金而言，加熱溫度越高，保溫時間就要越短。
否則將很快進入再結晶晶核長大階段；加熱溫度越低，保溫時間就要越長。否則再結晶過程不充分，達不到再結晶退火的目的。
根據現有工業有色金屬合金再結晶退火溫度統計表明，最佳再結晶退火溫度為：0.7-0.8tm（tm為合金熔點的絕對溫度）。
金屬在冷變形後加熱，開始再結晶的最低溫度稱為再結晶起始溫度。一般所說的再結晶溫度是指冷變形70%以上，在一小時保溫時間之內能完全再結晶的最低溫度
再結晶退火的冷卻速度：在加熱或者冷卻過程中有溶解和析出相變，因而有熱處理強化效果的合金進行再結晶退火時，冷卻速度關係很大。這類合金在加熱及保溫過程中，強化相將溶入固溶體，並在冷卻時又從固溶體中析出。
若冷卻速度很慢，強化相能從固溶體中充分析出，並長大為顆粒狀，則合金的強度、硬度降低，塑性增大；若冷卻速度快則獲得過飽和固溶體；冷速稍慢，但不夠慢，則強化相只能稱瀰散狀態析出，來不及聚集粗化，此時合金的硬度將仍然很高，特別是熱處理強化效果大的合金更是如此。因此對熱處理強化效果大的合金進行再結晶軟化退火時，必須以很慢的速度冷卻，例如超硬鋁軟化退火時須以每小時30°c的冷速冷至150-200°c，然後才能空冷。
再結晶退火後合金的強度、硬度降低，塑性變形能力顯著提高。因此在材料冷變形加工過程中，當加工硬化使變形難以繼續進行時，常對材料進行再結晶退火，使其軟化，這種便於繼續變形加工的退火稱為中間退火。3.
均勻化退火
澆注鑄件和鑄錠時，由於冷速過快，會使結晶在不平衡狀態下進行。常常出現偏析、不平衡共晶體、第二相晶粒粗大以及硬脆相沿晶界分布等缺陷，使合金的強度、硬度及抗腐蝕性嚴重降低。為消除此類缺陷，必須進行均勻化退火。
即將合金加熱到接近熔點的溫度，保持一定時間，然後緩慢冷卻。
在均勻化退火過程中，溫度高，原子擴散快，枝狀偏析消失，沿晶界分布的不平衡共晶體和不平衡相被溶解。在均勻化溫度下是過飽和固溶體，保溫過程中將析出過剩相。有的過剩相可能被球化，從而顯著提高合金的塑性以及組織穩定性。
合金化程度較高的變形合金錠，一般都進行均勻化退火，以提高它們的塑性變形能力。
均勻化過程是乙個原子擴散過程。因此又稱為擴散退火。影響均勻化退火質量的因素主要是加熱溫度和保溫時間。對某些合金，冷卻速度也有重要影響
加熱溫度越高，原子擴散越快。這時保溫時間可以縮短，使生產效率得到提高。但加熱溫度過高，容易出現過燒，以致力學效能下降，造成廢品。
有色金屬合金的均勻化溫度一般為0.95tm。
保溫時間取決於加熱溫度以及合金的原始組織，合金化程度越高，合金組織越粗大，耐熱性越好時，所需要保溫時間就越長。鋁、鎂合金鑄錠的均勻化時間一般為8-36小時。經過變形的合金均勻化時間可大大縮短。
冷卻速度（與再結晶退火的情況相同）。
對於形狀複雜，合金化程度高，組織複雜，而使其塑性很差的鑄件，其加熱速度不能快，否則熱應力即組織應力將會使鑄件在加熱過程中開裂。
二.固溶處理（淬火）
對第二相在基體相中的固溶度隨溫度降低而顯著減小的合金，可將它們加熱至第二相能全部或最大限度地溶入固溶體的溫度，保持一定時間後，以快於第二相自固溶體中析出的速度冷卻（淬火），即可獲得過飽和固溶體。這種獲得過飽和固溶體的熱處理過程稱為固溶處理或淬火。
固溶處理是有色金屬合金強化熱處理的第乙個步驟。固溶處理後，一般隨即進行第二個步驟------時效，合金即可得到顯著強化。
有色金屬合金固溶處理後，塑性和耐蝕性一般都顯著提高，強度變化則不一樣，大多數有所增加，但也有降低的。
有色金屬合金淬火的目的是把合金在高溫的固溶體組織固定到室溫，獲得過飽和固溶體，以便在隨後的時效中使合金強化。
鋼淬火的目的一般是為了得到馬氏體，使合金強化，隨後回火，根據需要調整其效能。
有些有色金屬合金，例如ti，cu-zn等淬火也可以得到馬氏體組織，但這些合金的馬氏體是置換式過飽和固溶體，因此他們的馬氏體硬度比基體金屬增加的不多，達不到顯著強化合金的目的。
銅（a）與一般有色金屬（鋁、鎂等）（b）在淬火過程中的組織變化比較示意圖
影響固溶處理的主要因素：加熱溫度、保溫時間和冷卻速度。加熱溫度一般又稱為淬火溫度。
淬火溫度越高，保溫時間越長，則強化相溶解越充分，合金元素在晶格中的分布越均勻，同時晶格中的空位濃度增加也越多。以上這些因素的結合，可以很好的促進時效效果的提高。淬火介質：
根據合金性質，選擇水、熱水或者油
三.時效
有色金屬淬火後形成不穩定組織（亞穩定組織）。這種組織為了向穩定組織發展而進行固溶體分解和析出過剩溶質原子。在室溫下進行的過飽和固溶體的分解稱為自然時效。
但對多數合金來講，自然時效過程非常緩慢。為了提高固溶體的分解速度，將合金加熱到一定溫度（遠低於淬火溫度），使固溶體分解加速。這種過程稱為人工時效。
大多數合金來講，在低溫下分解一般經歷三個階段。首先是過飽和固溶體中，溶質原子沿基體的一定晶面富集，形成偏聚區（區），與母相共格，往往呈薄片狀。進一步延長時間或提高溫度，區長大並轉變為中間過渡相，其成分與晶體結構處於母相與穩定的第二相之間的某種中間過度狀態。
最後中間過度相轉變為具有獨立晶格結構的穩定第二相，與母相不共格。
開始析出的第二相處於瀰散狀態，一般是薄片狀。計算表明，這種形狀的效能最低，因此固溶體析出的新相最容易形成薄片狀。進一步延長時間或公升高溫度，瀰散第二相開始聚集粗化，溫度越高，粗化越快，硬化效能下降。
對於同一成分的合金來講，影響時效效果的主要工藝因素有時效溫度和時間、淬火加熱溫度和冷卻速度以及時效前的塑性變形等。
（1）時效溫度對時效強化效果的影響
當固定時效時間，對同一成分合金在不同溫度下進行時效，合金硬化與時效溫度的關係
圖時效溫度對合金時效硬化效果的影響不同溫度下時效時間與合金硬度的關係
t7>t6>t5>t4>t3>t2>t1
隨著時效溫度的公升高，合金的硬度增大。當硬度增大到某一數值後，達到極大值。進一步公升高溫度，硬度下降。
合金硬度增大的階段稱為強化時效。下降的階段稱為軟化時效或者過時效。時效溫度與合金硬化的這種變化規律是同過飽和固溶體分解過程有關的。
（2）時效時間對時效強化效果的影響
當固定時效溫度，對同一成分合金在不同時間下進行時效，合金硬化與時效時間的關係如圖所示。從圖中可以看出，在較低溫下，隨著時效時間的增加，硬度緩慢上公升。當溫度上公升到ta後曲線t4出現極大值，並獲得最佳硬化效果。
進一步提高時效溫度，則合金在較早的時間內開始軟化。而且硬化效果隨溫度的公升高而降低。
（3）淬火溫度、淬火冷卻速度和塑性變形對時效強化效果的影響
實驗表明，淬火溫度越高，淬火冷卻速度越快，在淬火過程中固定下來的固溶體晶格中的空位濃度越大，則固溶體的分解速度及硬化效果都將增大。淬火速度減慢時，晶格中淬火產生的過剩空位將減少。若冷卻速度過低，固溶體在冷卻過程中還可能發生分解，使過飽和度降低。
無論降低固溶體對溶質原子的過飽和度，還是減少晶體中過剩空位的濃度，都會降低合金時效速率和強化效果。
合金淬火後進行冷塑性變形，將強烈影響過飽和固溶體的分解過程。合金淬火後進行冷塑性變形，其作用與高溫淬火的作用相似，增加過飽和固溶體的晶格缺陷，從而提供更多非自發晶核，提高固溶體分解速度和析出物密度，得到更為瀰散的析出物質點，使合金的硬化效果增大。
淬火溫度、淬火冷卻速度和塑性變形對時效強化效果的影響。
淬火冷卻速度、塑性變形量對al-4%cu合金在200°c時效硬度的影響1-空冷；2-水冷；3-水冷+淬火後壓下10%；4-空冷+淬火後壓下10%
四.形變熱處理
形變熱處理是將塑性變形和熱作用結合起來的熱處理方式。
只有將那些能提高金屬材料內部晶體缺陷密度的塑性加工與能發生相變的熱處理作用結合起來，能顯著地改變材料的組織和結構，
五.化學熱處理
化學熱處理是將熱處理作用和化學作用有機地結合在一起的一種熱處理方法。由於熱作用和化學作用同時發生，使某些元素（金屬或非金屬）滲入合金中，就是說化學熱處理不僅改變金屬材料的組織，而且還改變其化學成分（一般是表面成分）。
有色金屬材料 非金屬材料
題4 12 4 20。二 匯入新課 有色金屬是指鋼鐵以處的其他金屬。有色金屬種類很多，又具有某些獨特的效能，是現代工業中不可缺少的金屬材料。有色金屬應用較廣的是鋁 銅及其合金和軸承合金等。非金屬材料是指金屬材料以外的所有固體材料。非金屬材料 廣泛，成形工藝簡單，又有某些特殊效能，應用日益廣泛，已成為...
常用金屬材料 有色金屬 教案
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結構材料手冊 有色金屬材料
q zx 中興通訊股份 企業標準 技術手冊 q zx 28.007.2 2007 代替 q zx 28.007.2 2004 結構材料手冊 有色金屬材料 2007 03 05發布2007 03 09實施 中興通訊股份 發布 前言 ii 1 範圍 1 2 規範性引用檔案 1 3 板材與帶材 1 3.1...