一、回歸現(xiàn)象特點
經(jīng)過自然時效強化的鋁合金，快速加熱至210～250℃的溫度，短時保溫(30～300s)，然后快速冷卻至室溫，該合金重新軟化，恢復至新淬火狀態(tài)，如將其在室溫下停放，仍能進行正常的自然時效。這種現(xiàn)象稱為回歸現(xiàn)象。如重復上述工藝過程，則可以反復出現(xiàn)回歸現(xiàn)象。硬鋁合金的回歸現(xiàn)象(如圖3—5—12)。
圖3—5—12硬鋁合金的回歸現(xiàn)象
回歸現(xiàn)象實際上是經(jīng)過自然時效后的鋁合金生成的GP區(qū)或亞穩(wěn)定相，在快速短時加熱時發(fā)生溶解，變成原有的淬火狀態(tài)。因而合金性能也恢復到新淬火狀態(tài)下的性能?；貧w現(xiàn)象具有下面幾個特點：
1)凡自然時效強化的鋁合金都具有回歸現(xiàn)象。
2)回歸處理可以多次重復進行。如圖3—5—12所示，每次回歸處理后，它的性能不能完全恢復到原有狀態(tài)，總有一點差距。
3)回歸處理的溫度越高，回歸過程越快，所需加熱時間越短。
4)經(jīng)回歸處理后的合金，其耐蝕性能有所下降。
二、回歸處理應注意的問題
采用回歸處理來恢復塑性應注意的問題：
1)回歸處理的溫度必須高于原先的時效溫度，兩者差別越大，回歸越快，越徹底。相反如果兩者相差很小，回歸很難發(fā)生，甚至不會發(fā)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，會出現(xiàn)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)回歸過程中，僅脫溶期的GP區(qū)(A1—Cu合金還包括θ〞相)重新溶解，脫溶期產(chǎn)物往往難以溶解。由于低溫時效時不可避免地總有少量脫溶期產(chǎn)物在晶界等處析出，因此即使在最有利的情況下，合金也不能完全回歸到新淬火狀態(tài)，總有少量性質(zhì)的變化是不可逆的。這樣既會造成力學性能一定損失，又易使合金產(chǎn)生晶間腐蝕。因而有必要控制回歸處理的次數(shù)。
回歸現(xiàn)象在工業(yè)上有重要的實際使用價值。可以把經(jīng)自然時效強化的鋁合金進行回歸處理，使其軟化后進行加工。如許多型、棒材彎曲成型等利用回歸處理后進行加工，飛機上的鉚釘，回歸處理后進行鉚接，然后讓其再自然時效使強度增加。
三、回歸再時效處理
過去認為只有自然時效的合金才可以回歸處理。到l974年B.M.Cina首次提出，對人工時效狀態(tài)的鋁合金也可進行回歸處理，隨后再重復原來的人工時效。這種熱處理工藝稱作回歸再時效處理。這種工藝較適用于Al—Cu—Mg、Al—Mg—Si、Al—Zn—Mg—Cu系合金。
如Al—Zn—Mg—Cu系的7075合金，用單極峰值時效(T6)可達到最高抗拉強度，但應力腐蝕抗力降低。為改善應力腐蝕抗力采用分級時效，即用110℃時效，保溫8 h，再l77℃時效，保溫8 h，結(jié)果提高了應力腐蝕抗力，但強度降低了10%～l5%。采用回歸再時效處理，可以保持7075合金T6狀態(tài)的高強度，又具備了分級時效處理的優(yōu)良應力腐蝕抗力。
7075合金回歸再時效工藝為：120℃時效24 h，240℃回歸處理，隨后按原工藝再進行人工時效?；貧w處理時間對回歸狀態(tài)及回歸再時效狀態(tài)的性能有直接影響，如圖3—5—13所示。從圖可知，隨著回歸時間增加，回歸狀態(tài)的硬度迅速下降，大約在25 s達到最低點，隨后出現(xiàn)一個不大的峰值后又重新降低。經(jīng)再時效處理，合金再度硬化，硬化效果隨回歸時間增加而逐漸下降。在回歸時間為30 s內(nèi)，時效后的硬度可回復到原T6狀態(tài)。
圖3—5—13 7075一T651合金的顯微硬度與回歸處理時間的關(guān)系圖
回歸再時效處理的組織變化較為復雜，7075合金T6狀態(tài)，主要脫溶相為η′和η(MgZn2)。在回歸處理時，同時發(fā)生強化相溶解，析出及聚集。尺寸細小穩(wěn)定性較低的叼過渡相會重新溶于基體，而尺寸較大穩(wěn)定較高的η′相會轉(zhuǎn)變成η相。與此同時基體中原已存在的叼相會聚集成更粗大的質(zhì)點。這種變化與自然時效狀態(tài)鋁合金回歸的組織變化不同，因后者情況下GP區(qū)將全部溶解，合金組織回到淬火狀態(tài)。7075合金240℃回歸處理前期主要是η′相的溶解，導致脫溶相總量下降，但隨回歸時間的延長，η相析出量增加，回歸后再進行同一規(guī)范的人工時效時，因過飽和固溶體中重新析出彌散η′相使強度恢復到原有水平。
將經(jīng)過低溫時效強化的某些合金在較高溫度下(高于先期時效溫度但低于固溶線溫度)短時加熱并迅速冷卻，其強度和其他性能回復到新淬火狀態(tài)的現(xiàn)象。為此目的而進行的熱處理稱為“時效回復處理”。圖示為硬鋁的時效回歸現(xiàn)象，硬鋁淬火后在室溫下放置(自然時效)，其強度隨放置時間延長而提高，將已經(jīng)強化的材料在214℃加熱2～3min，其強度立即下降到接近于新淬火狀態(tài)。
合金時效過程中，由于析出不同的脫溶產(chǎn)物而使其強化。時效溫度不同，析出的脫溶產(chǎn)物也不同。低溫時一般以形成原子偏聚區(qū)(即GP區(qū))為主，其強化作用來源于形成GP區(qū)時造成的應力場對位錯運動的阻礙作用。將經(jīng)過低溫時效的合金重新加熱到較高溫度時，低溫下形成的GP區(qū)將迅速溶解于基體中，GP區(qū)所造成的強化效果也隨之消失，合金的性能又重新恢復到接近于新淬火狀態(tài)。
