什么是 Precipitation Hardening？
Precipitation hardening（沉淀硬化），又称时效硬化（Age Hardening），是一种通过热处理在金属材料中析出细小弥散的第二相粒子，从而提高其强度和硬度的工艺。该技术广泛应用于铝合金、不锈钢、镍基高温合金等。
基本原理
沉淀硬化通常包括三个步骤：
- 固溶处理（Solution Treatment）：将合金加热至高温，使合金元素充分溶解于基体中，随后快速冷却（如水淬），形成过饱和固溶体。
- 时效处理（Aging）：在较低温度下保温一段时间，促使过饱和固溶体析出细小、均匀分布的强化相（如 Al₂Cu、Ni₃Al 等）。
- 强化机制：析出相阻碍位错运动，从而显著提高材料的强度和硬度。
典型应用材料
- 铝合金：如 2000 系（Al-Cu）、6000 系（Al-Mg-Si）、7000 系（Al-Zn-Mg）
- 不锈钢：如 17-4 PH（UNS S17400）
- 镍基高温合金：如 Inconel 718
工业应用
沉淀硬化合金因其高强度-重量比和良好的耐腐蚀性，被广泛用于：
- 航空航天结构件（如飞机起落架、发动机部件）
- 核工业设备
- 高端医疗器械
- 精密模具与工具