什麼是析出硬化
以固溶處理、急冷與時效使微細析出物分散，阻礙差排運動而強化的方法。用於Al-Cu合金等，時效過久會因過時效而軟化。
日文名稱: 析出硬化
「析出硬化」出現在1領域的2道練習題中（熱處理與金屬材料等）。
這個名詞所屬的領域: 熱處理與金屬材料
什麼樣的合金可以析出硬化
析出硬化需要高溫時溶質易於固溶、溫度下降時溶解度大幅減少的相圖。在Al-Cu系中，Cu的最大固溶限在548℃約為5.65 wt%，但在室溫只能固溶極少量。因此在約500℃進行固溶處理成為均勻的固溶體，急冷將過飽和固溶體帶到室溫。再保持在室溫或100〜200℃左右進行時效，使微細的析出物均勻分散。溶解度幾乎不隨溫度改變的合金，無法使用這個方法。
析出物的大小與強化機制
時效初期形成的GP區或θ″相很小，是原子排列與母相相連的整合析出物，差排切過析出物而通過。在這種情況下，析出物越大，切過所需的應力越大。析出物變大、間距也變寬時，差排改為不切過析出物，而在其間呈弓狀凸出通過的Orowan機制，強度與間距成反比而下降。在2種機制交替的大小下強度最大，這就是尖峰時效的狀態。
時效曲線與調質代號
時效溫度越高，析出進行越快，短時間就達到硬度尖峰，但尖峰硬度較低。時效條件依所需強度與耐蝕性、韌性的平衡選擇。鋁合金的調質代號中，固溶處理後自然時效的為T4，以人工時效接近尖峰的為T6，再進一步過時效的為T7。7000系合金中，為了即使稍微降低強度也要提高抗應力腐蝕破裂的能力，航空器使用刻意過時效的T7系調質。
鋁以外的例子與使用上的注意
析出硬化也用於以Ni₃Ti等強化的麻時效鋼、17-4PH這類析出硬化系不鏽鋼、以γ′相強化的鎳基超合金、銅合金中最強的鈹銅等。另一方面，析出硬化的合金在高溫下使用或因焊接而加熱時，析出物粗大化而過時效，強度下降。要考慮焊接熱影響區的軟化與使用溫度的上限，來進行零件的設計與材料的選擇。
練習析出硬化的題目
Al-Cu合金（杜拉鋁系）析出硬化處理的步驟，下列何者正確？
- A固溶處理 → 急冷 → 時效
- B時效 → 固溶處理 → 徐冷
- C急冷 → 固溶處理 → 退火
查看答案與解析
正確答案：A. 固溶處理 → 急冷 → 時效
首先進行固溶處理，保持在高於固溶限的溫度使Cu固溶，再急冷將過飽和固溶體帶到室溫。之後保持在室溫（自然時效）或100〜200℃左右（人工時效），便會生成GP區、θ″相、θ′相等微細且與母相整合或半整合的析出物，阻礙差排運動而提高強度。時效持續過久時，穩定的θ相（Al₂Cu）粗大化而使強度下降，成為過時效。固溶處理後若徐冷，會析出粗大的平衡相而無助於強化，因此急冷不可或缺。
下列鋁合金中，無法以析出硬化的熱處理強化（非熱處理型）的是何者？
- A2000系（Al-Cu系）
- B5000系（Al-Mg系）
- C6000系（Al-Mg-Si系）
常見問題
時效硬化與析出硬化是相同的東西嗎？
幾乎以相同的意思使用。析出硬化是著眼於以析出物強化之機制的名稱，時效硬化是著眼於以時效處理而變硬的名稱。
自然時效與人工時效有什麼不同？
自然時效是放置在室溫使析出進行的方法，人工時效是加熱到100〜200℃左右使析出進行的方法。人工時效進行得較快，許多合金能得到更高的強度。
過時效為什麼會變軟？
因為析出物粗大化、數目減少、間距變寬，差排容易從析出物之間通過。整合的介穩相變為穩定的θ相等，也會降低強化效果。