第十讲-铝合金中的相与相变
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1.合金成分
随合金元素浓度增高，淬火后固溶体的过 饱和浓度更高，随后时效时脱溶质点体积 分数更大。 C5-应有最大时效效果，但要得到C5浓度 的过饱和固溶体需从共晶温度淬火，将导 致合金过烧从而影响性能。 C6-当合金浓度超过极限溶解度时，虽在 相同淬火时效工艺下得到脱溶产物密度相 同，但增加了不参加时效过程的β相含量， 降低α相含量，从而降低合金性能 C4-接近极限溶解度成分合金，淬火态具 有高强度，且具有较好的时效强化效应。
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
特点：
1、回归处理温度须高于原先时效温度，两者温度差 别越大，回归越快、越彻底；反之，回归很难发生 或不发生。 2.、回归处理加热时间通常很短，只要低温脱溶相完 全溶解即可。时间过长会出现该温度下脱溶相，达 不到回归效果。 3.、回归处理不能完全溶解低温时效的脱溶产物，导 致合金不能完全回到淬火状态，总有少量的性能变 化是不可逆的。
1.铝合金中的相
铝合金中的结晶相
实例：Al-Mg-Si合金中的相 析出相
β（Mg2Si）
Al-Mg-Si合金553K保温240h透射电镜组织
透射电镜发现：在时效态 Al-Mg-Si合金中存在纳米尺度的β(Mg2Si)。
2. 铝合金中的相变
铝合金中的相变以扩散性相变为主，主要有：脱溶、调幅分解和回归等。
第一类质点，称为结晶相。该相尺寸为0.1-0.30μm。如：
(CuFeMn)Al6 , MgZn2, (FeMn)Al6 。按结晶时的反应类型，结晶相又
可以分为：初晶相、共晶相、包共晶生成物、包晶生成物。
沉淀相：在低于结晶终了温度，高于时效温度的温度区间内形成具有
中间尺寸的质点为沉淀相，即第二类质点。该相尺寸为0.01-0.5μm。
V －新相体积
S －新、旧相的界面积
G v , G e －形成单位体积新相时自由能和应变能的变化
－新、旧相界单位面积的界面能
脱溶过程中，相变的阻力除界面能外，还包括弹性应变能。界面能和 应变能的大小，不但影响新相的形核方式，而且影响新相的形状。
2.铝合金中的相变
脱溶过程
完全共格 弹性应变共格
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
2xxx系合金的回归现象
Al-Cu合金中不同相的固溶度
自然时效后合金一般只生成G.P.区或θ’’相，当合金加热到θ’’的固溶度线 以上时， G.P.区和θ’’相将重新溶解，出现性能上的回归。若延长保温时 间，合金将以θ’相的形核长大方式进行时效过程。
3.影响铝合金中相变的主要因素
主要因素：
1.合金成分 2.淬火加热温度和保温时间
3.淬火冷却速度
4.时效温度和时间
3.影响铝合金中相变的主要因素
实例：7XXX合金的组织演变
7XXX系合金
结晶相
沉淀相
析出相
通过对热处理工艺的控制（温度－时间）可调控合金中相的形 貌，从而改善合金性能。
3.影响铝合金中相变的主要因素
半共格
非共格
相界面性质示意图
相变初期新相晶核小，界面能对相变起抑制作用，为降低界面能，往 往形成共格相。随新相的长大，应变能逐渐增加，共格关系逐步转变 为弹性应变共格、半共格和非共格。
2.铝合金中的相变
脱溶过程
沉淀β相(Mg2Si)
β相(Mg2Si)
G.P.区
新相形状与应变能关系
脱溶相的形状取决于界面能和应变能的影响程度。脱溶相与基体比容差 很小时，脱溶相将力图使界面能减小而呈球状。比容差较大时，应变能 作用占优势，脱溶相呈盘状。应变能与界面能相当时，脱溶相呈针状。
Al-Cu-Mg系合金欠时效态中S’’相高分辨照片
2.铝合金中的相变
各阶段脱溶产物
过渡相
平衡相 平衡相
Al-Mg-Si合金中过渡相向平衡相的转变
平衡相在成分与结构方面均处于平衡状态，一般与基体不共格，但亦有一定的结 晶学位向关系。由于其与基体的不共格性，其界面能高，形核功也高，往往在晶 界处形核。或随时效的进行由过渡相长大转变形成。
如：Al12Mg2Cr、 Al20Cu、MnAl6 。
时效相：在时效温度下沉淀的微细质点，即第三类质点，尺寸一般为
0.001-0.1 μm，过时效时，晶界可出现1μm的粗大质点。
1.铝合金中的相
实例：7XXX合金的组织演变
7XXX系合金
结晶相
沉淀相
析出相
通过对热处理工艺的控制（温度－时间）可调控合金中相的形 貌，从而改善合金性能。
平衡相
η（Zn2Mg）
平衡相与母相之间往往非共格，过渡相与母相共格或半共格，脱 溶过程中先析出过渡相，在一定条件下（温度、时间等）转变为 稳定的平衡相。
2.铝合金中的相变
实例：Al-Cu合金的析出序列
GP
共格关系
Al Cu
1.82
100
100
Materials Science and Engineering A 477(2008)392-398
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
定义： 合金经时效后，会发生时效强化，若将经低 温时效后的合金在比较高的温度（低于固溶 温度）下短期加热并迅速冷却，合金所表现 出的性质与固溶淬火态相似，这种现象称为 回归。 优点： 在不降低合金强度的基础上提高铝合金的应 力腐蚀抗力。可用于工业上零件的整形与修 复，恢复塑性。
C4 C5 C6
时效后硬度增量与二元合金成分关系
最高强度的时效合金位于接近最大溶解度位置，由于固溶体过饱和 浓度越高分解越迅速，其达到强化最大值时效时间也最短。
3.影响铝合金中相变的主要因素
1.合金成分
G.P.区强化
0.6%Ag 0.3%Ag 0.6%Ag G.P.区析出 G.P.区溶解
未添加Ag
脱溶（Precipitation）
定义： 从过饱和固溶体中析出第二相或 形成溶质原子聚集区以及亚稳定 过渡相的过程成为脱溶。脱溶是 一种扩散型相变。 条件： 合金在相图中平衡状态下有固溶 度的变化，且固溶度随温度的降 低而减小。
2.铝合金中的相变
脱溶过程
1.脱溶过程系统自由能的变化
G V G v S V G e
0.3%Ag 未添加Ag
微量Ag对Al-Cu-Mg-Mn合金185℃时效硬化曲线的影响
不同Ag含量对Al-Cu-Mg-Mn合金淬火态DSC曲线
Ag添加在一定程度上抑制了基体合金中G.P.区的析出，加速了人工 时效过程，提高了合金的硬化能力。
3.影响铝合金中相变的主要因素
2.淬火加热温度和保温时间
淬火加热温度：下限为固溶度曲线 （ab线) ，上限为开始熔化温度。 淬火温度的要求比较严格，容许的 波动范围小。 淬火加热采用温度能准确控制以及 炉内温度均匀的浴炉或气体循环炉， 工件以单片的方式悬挂于炉中。
1.铝合金中的相
铝合金中的结晶相
实例：Al-Mg-Si合金中的相
Al-Si-Mg合金的结晶过程：首先是α（Al）结晶，然后有L→α（Al）＋Si二元共晶反应， 一直到完全凝固为止。但在不平衡结晶时，Mg不能完全进入α（Al）中，所以液相中的含 Mg量不断增高，而有L→α（Al）＋Si＋Mg 2Si三元共晶反应（出现Mg 2Si相）。
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
调幅分解所需能量起伏
调幅分解区内自由能降低
成分在虚线范围内时，由于自由能曲线为上凸(凹向朝下)，任何 细小的成分的偏离都会使自由能下降，偏离加大自由能降低愈多，这 时成分的偏离是自发的。
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
1.铝合金中的相
实例：Al-Mg-Si合金中的相 结晶相
α
Si
β(Mg2Si)
Al-Mg-Si铸态金相显微组织
金相照片：Al-Mg-Si铸态合金中存在α，β(Mg2Si),以及初生Si相
1.铝合金中的相
铝合金中的沉淀相
实例：Al-Mg-Si合金中的相
Al-Mg-Si 合金683K 保温30min扫描电镜 照片
2.铝合金中的相变
脱溶序列
过饱和固溶体 溶质原子偏聚区（G.P.区）
部分铝合金的脱溶序列 合金类 Al-Cu-Mg Al-Zn-Mg Al-Mg-Si 偏聚区（盘状） 偏聚区（球状） 偏聚区（针状） 脱溶序列 ’’（盘状） η’（片状） β’ β（Mg2Si） ’ （Al2Cu）
过渡相（亚稳相）
第十讲、铝合金中的相和相变
易丹青 教授
材料科学与工程学院
danqing@mail.csu.edu.cn
内容提要
1、铝合金中的相
2、铝合金中的相变
3、影响铝合金中相源自文库的主要因素
4、思考题
1.铝合金中相
铝合金中的相
按生成温度把铝合金的相分成三类：
结晶相：在合金结晶开始和结晶终了温度范围内生成的粗大化合物即
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
增幅分解是单相固溶体分解为两相混合物的一种特殊方式，其特殊之点是 在这一分解过程中不需要新相的形核。
在无限溶解固溶体中，如果溶解时为吸热过程，当温度较低时，自由能 曲线中部有上凸(凹向朝下)部分出现，这时单一的固溶体的自由能不是最低， 可以分解为结构相同而成分不同两个相混合物
晶界处析出
无析出带
Al-Zn-Mg-Cu合金中的局部脱溶TEM照片
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
定义： 过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分 不同的两个相的过程称之为调幅分解。它是按扩散-偏聚机制进行的，无需成核、由成分起伏直接长大 形成新相的固态相变。 特点： 1、是一个自发分解过程； 2、通过上坡扩散实现成分变化； 3、不经历形核阶段；不存在明显的相界面； 4、分解速度快。
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
120℃/24h峰值时效
回归处理(200~270 ℃)
二次峰时效(120 ℃/24h)
7075合金在RRA处理过程中的显微组织变化示意图 一级时效后合金晶界形成较大的链状的非共格η相，决定了合金对应力腐蚀开裂和 剥落腐蚀有较高敏感性。随后的回归处理使得晶内η’相回溶，晶界部分η相合并聚 集，不再连续分布。二级时效保留了回归处理的晶界形态和一级时效的强化析出 相，可明显改善合金性能
2.铝合金中的相变
脱溶相的分布
普遍脱溶： 即在整个固溶体基体中 普遍发生脱溶现象，并 析出均匀分布的脱溶物。 使合金具有较好的机械 性能和较高的疲劳强度， 并降低合金对应力腐蚀 的敏感性。
Al-Cu-Mg-Ag合金中的普遍脱溶TEM照片
2.铝合金中的相变
脱溶相的分布
局部脱溶： 是指在普遍脱溶之前， 优先在基体的某些局 部地区形成新相核心 并长大，使该地区较 早出现脱溶相质点。
调幅分解组织
调幅分解成分变化示意图
分解过程自发地加大成分偏离的幅度，调幅分解的组织呈 布纹状，非常细小，只能的高倍的电子显微镜下才能观察得到。
2.铝合金中的相变
实例：7055合金中的调幅分解
调幅分解将同时产生G.P.区与调幅结构，后者沿着{220}方向 形成其间距约为1.2nm。调幅结构由富溶质原子区与贫溶质 原子区构成。
半共格关系
100 100
非共格关系
4.04
2.02
7.68
4.04 A
o
1.82
2.02
4.04
o A
5.8 7
4.04
o A
6..07
o A
4.8 7
2.铝合金中的相变
各阶段脱溶产物 G.P.区（原子偏聚区）
G.P区由A.Guinier和 G.D.Preston在1938年用X射 线结构分析方法各自独立发现 自然时效态的Al-Cu合金合金 单晶中基体{100}面上聚集的铜 原子。后来人们把其他合金中 的偏聚区也称为G.P.区。
G.P区的形核是均匀的，其强 烈依赖于淬火所保留的空位浓 度。固溶化温度越高，冷却速 度越快，则淬火后固溶体保留 空位越多，有利于增加G.P.的 数量并使其尺寸减小。
铝合金中的G.P.区高分辨透射照片
2.铝合金中的相变
各阶段脱溶产物 过渡相（亚稳相）
过渡相的点阵类型与基体可能相同 也可能不同，往往与基体共格或部 分共格，且具有一定的结晶学位向 关系。往往在位错，小角度晶界， 及空位团处不均匀形核，也可能在 G.P.区中形核。
随合金元素浓度增高，淬火后固溶体的过 饱和浓度更高，随后时效时脱溶质点体积 分数更大。 C5-应有最大时效效果，但要得到C5浓度 的过饱和固溶体需从共晶温度淬火，将导 致合金过烧从而影响性能。 C6-当合金浓度超过极限溶解度时，虽在 相同淬火时效工艺下得到脱溶产物密度相 同，但增加了不参加时效过程的β相含量， 降低α相含量，从而降低合金性能 C4-接近极限溶解度成分合金，淬火态具 有高强度，且具有较好的时效强化效应。
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
特点：
1、回归处理温度须高于原先时效温度，两者温度差 别越大，回归越快、越彻底；反之，回归很难发生 或不发生。 2.、回归处理加热时间通常很短，只要低温脱溶相完 全溶解即可。时间过长会出现该温度下脱溶相，达 不到回归效果。 3.、回归处理不能完全溶解低温时效的脱溶产物，导 致合金不能完全回到淬火状态，总有少量的性能变 化是不可逆的。
1.铝合金中的相
铝合金中的结晶相
实例：Al-Mg-Si合金中的相 析出相
β（Mg2Si）
Al-Mg-Si合金553K保温240h透射电镜组织
透射电镜发现：在时效态 Al-Mg-Si合金中存在纳米尺度的β(Mg2Si)。
2. 铝合金中的相变
铝合金中的相变以扩散性相变为主，主要有：脱溶、调幅分解和回归等。
第一类质点，称为结晶相。该相尺寸为0.1-0.30μm。如：
(CuFeMn)Al6 , MgZn2, (FeMn)Al6 。按结晶时的反应类型，结晶相又
可以分为：初晶相、共晶相、包共晶生成物、包晶生成物。
沉淀相：在低于结晶终了温度，高于时效温度的温度区间内形成具有
中间尺寸的质点为沉淀相，即第二类质点。该相尺寸为0.01-0.5μm。
V －新相体积
S －新、旧相的界面积
G v , G e －形成单位体积新相时自由能和应变能的变化
－新、旧相界单位面积的界面能
脱溶过程中，相变的阻力除界面能外，还包括弹性应变能。界面能和 应变能的大小，不但影响新相的形核方式，而且影响新相的形状。
2.铝合金中的相变
脱溶过程
完全共格 弹性应变共格
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
2xxx系合金的回归现象
Al-Cu合金中不同相的固溶度
自然时效后合金一般只生成G.P.区或θ’’相，当合金加热到θ’’的固溶度线 以上时， G.P.区和θ’’相将重新溶解，出现性能上的回归。若延长保温时 间，合金将以θ’相的形核长大方式进行时效过程。
3.影响铝合金中相变的主要因素
主要因素：
1.合金成分 2.淬火加热温度和保温时间
3.淬火冷却速度
4.时效温度和时间
3.影响铝合金中相变的主要因素
实例：7XXX合金的组织演变
7XXX系合金
结晶相
沉淀相
析出相
通过对热处理工艺的控制（温度－时间）可调控合金中相的形 貌，从而改善合金性能。
3.影响铝合金中相变的主要因素
半共格
非共格
相界面性质示意图
相变初期新相晶核小，界面能对相变起抑制作用，为降低界面能，往 往形成共格相。随新相的长大，应变能逐渐增加，共格关系逐步转变 为弹性应变共格、半共格和非共格。
2.铝合金中的相变
脱溶过程
沉淀β相(Mg2Si)
β相(Mg2Si)
G.P.区
新相形状与应变能关系
脱溶相的形状取决于界面能和应变能的影响程度。脱溶相与基体比容差 很小时，脱溶相将力图使界面能减小而呈球状。比容差较大时，应变能 作用占优势，脱溶相呈盘状。应变能与界面能相当时，脱溶相呈针状。
Al-Cu-Mg系合金欠时效态中S’’相高分辨照片
2.铝合金中的相变
各阶段脱溶产物
过渡相
平衡相 平衡相
Al-Mg-Si合金中过渡相向平衡相的转变
平衡相在成分与结构方面均处于平衡状态，一般与基体不共格，但亦有一定的结 晶学位向关系。由于其与基体的不共格性，其界面能高，形核功也高，往往在晶 界处形核。或随时效的进行由过渡相长大转变形成。
如：Al12Mg2Cr、 Al20Cu、MnAl6 。
时效相：在时效温度下沉淀的微细质点，即第三类质点，尺寸一般为
0.001-0.1 μm，过时效时，晶界可出现1μm的粗大质点。
1.铝合金中的相
实例：7XXX合金的组织演变
7XXX系合金
结晶相
沉淀相
析出相
通过对热处理工艺的控制（温度－时间）可调控合金中相的形 貌，从而改善合金性能。
平衡相
η（Zn2Mg）
平衡相与母相之间往往非共格，过渡相与母相共格或半共格，脱 溶过程中先析出过渡相，在一定条件下（温度、时间等）转变为 稳定的平衡相。
2.铝合金中的相变
实例：Al-Cu合金的析出序列
GP
共格关系
Al Cu
1.82
100
100
Materials Science and Engineering A 477(2008)392-398
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
定义： 合金经时效后，会发生时效强化，若将经低 温时效后的合金在比较高的温度（低于固溶 温度）下短期加热并迅速冷却，合金所表现 出的性质与固溶淬火态相似，这种现象称为 回归。 优点： 在不降低合金强度的基础上提高铝合金的应 力腐蚀抗力。可用于工业上零件的整形与修 复，恢复塑性。
C4 C5 C6
时效后硬度增量与二元合金成分关系
最高强度的时效合金位于接近最大溶解度位置，由于固溶体过饱和 浓度越高分解越迅速，其达到强化最大值时效时间也最短。
3.影响铝合金中相变的主要因素
1.合金成分
G.P.区强化
0.6%Ag 0.3%Ag 0.6%Ag G.P.区析出 G.P.区溶解
未添加Ag
脱溶（Precipitation）
定义： 从过饱和固溶体中析出第二相或 形成溶质原子聚集区以及亚稳定 过渡相的过程成为脱溶。脱溶是 一种扩散型相变。 条件： 合金在相图中平衡状态下有固溶 度的变化，且固溶度随温度的降 低而减小。
2.铝合金中的相变
脱溶过程
1.脱溶过程系统自由能的变化
G V G v S V G e
0.3%Ag 未添加Ag
微量Ag对Al-Cu-Mg-Mn合金185℃时效硬化曲线的影响
不同Ag含量对Al-Cu-Mg-Mn合金淬火态DSC曲线
Ag添加在一定程度上抑制了基体合金中G.P.区的析出，加速了人工 时效过程，提高了合金的硬化能力。
3.影响铝合金中相变的主要因素
2.淬火加热温度和保温时间
淬火加热温度：下限为固溶度曲线 （ab线) ，上限为开始熔化温度。 淬火温度的要求比较严格，容许的 波动范围小。 淬火加热采用温度能准确控制以及 炉内温度均匀的浴炉或气体循环炉， 工件以单片的方式悬挂于炉中。
1.铝合金中的相
铝合金中的结晶相
实例：Al-Mg-Si合金中的相
Al-Si-Mg合金的结晶过程：首先是α（Al）结晶，然后有L→α（Al）＋Si二元共晶反应， 一直到完全凝固为止。但在不平衡结晶时，Mg不能完全进入α（Al）中，所以液相中的含 Mg量不断增高，而有L→α（Al）＋Si＋Mg 2Si三元共晶反应（出现Mg 2Si相）。
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
调幅分解所需能量起伏
调幅分解区内自由能降低
成分在虚线范围内时，由于自由能曲线为上凸(凹向朝下)，任何 细小的成分的偏离都会使自由能下降，偏离加大自由能降低愈多，这 时成分的偏离是自发的。
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
1.铝合金中的相
实例：Al-Mg-Si合金中的相 结晶相
α
Si
β(Mg2Si)
Al-Mg-Si铸态金相显微组织
金相照片：Al-Mg-Si铸态合金中存在α，β(Mg2Si),以及初生Si相
1.铝合金中的相
铝合金中的沉淀相
实例：Al-Mg-Si合金中的相
Al-Mg-Si 合金683K 保温30min扫描电镜 照片
2.铝合金中的相变
脱溶序列
过饱和固溶体 溶质原子偏聚区（G.P.区）
部分铝合金的脱溶序列 合金类 Al-Cu-Mg Al-Zn-Mg Al-Mg-Si 偏聚区（盘状） 偏聚区（球状） 偏聚区（针状） 脱溶序列 ’’（盘状） η’（片状） β’ β（Mg2Si） ’ （Al2Cu）
过渡相（亚稳相）
第十讲、铝合金中的相和相变
易丹青 教授
材料科学与工程学院
danqing@mail.csu.edu.cn
内容提要
1、铝合金中的相
2、铝合金中的相变
3、影响铝合金中相源自文库的主要因素
4、思考题
1.铝合金中相
铝合金中的相
按生成温度把铝合金的相分成三类：
结晶相：在合金结晶开始和结晶终了温度范围内生成的粗大化合物即
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
增幅分解是单相固溶体分解为两相混合物的一种特殊方式，其特殊之点是 在这一分解过程中不需要新相的形核。
在无限溶解固溶体中，如果溶解时为吸热过程，当温度较低时，自由能 曲线中部有上凸(凹向朝下)部分出现，这时单一的固溶体的自由能不是最低， 可以分解为结构相同而成分不同两个相混合物
晶界处析出
无析出带
Al-Zn-Mg-Cu合金中的局部脱溶TEM照片
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
定义： 过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分 不同的两个相的过程称之为调幅分解。它是按扩散-偏聚机制进行的，无需成核、由成分起伏直接长大 形成新相的固态相变。 特点： 1、是一个自发分解过程； 2、通过上坡扩散实现成分变化； 3、不经历形核阶段；不存在明显的相界面； 4、分解速度快。
2.铝合金中的相变
回归现象－RRA（retrogression and reaging ）
120℃/24h峰值时效
回归处理(200~270 ℃)
二次峰时效(120 ℃/24h)
7075合金在RRA处理过程中的显微组织变化示意图 一级时效后合金晶界形成较大的链状的非共格η相，决定了合金对应力腐蚀开裂和 剥落腐蚀有较高敏感性。随后的回归处理使得晶内η’相回溶，晶界部分η相合并聚 集，不再连续分布。二级时效保留了回归处理的晶界形态和一级时效的强化析出 相，可明显改善合金性能
2.铝合金中的相变
脱溶相的分布
普遍脱溶： 即在整个固溶体基体中 普遍发生脱溶现象，并 析出均匀分布的脱溶物。 使合金具有较好的机械 性能和较高的疲劳强度， 并降低合金对应力腐蚀 的敏感性。
Al-Cu-Mg-Ag合金中的普遍脱溶TEM照片
2.铝合金中的相变
脱溶相的分布
局部脱溶： 是指在普遍脱溶之前， 优先在基体的某些局 部地区形成新相核心 并长大，使该地区较 早出现脱溶相质点。
调幅分解组织
调幅分解成分变化示意图
分解过程自发地加大成分偏离的幅度，调幅分解的组织呈 布纹状，非常细小，只能的高倍的电子显微镜下才能观察得到。
2.铝合金中的相变
实例：7055合金中的调幅分解
调幅分解将同时产生G.P.区与调幅结构，后者沿着{220}方向 形成其间距约为1.2nm。调幅结构由富溶质原子区与贫溶质 原子区构成。
半共格关系
100 100
非共格关系
4.04
2.02
7.68
4.04 A
o
1.82
2.02
4.04
o A
5.8 7
4.04
o A
6..07
o A
4.8 7
2.铝合金中的相变
各阶段脱溶产物 G.P.区（原子偏聚区）
G.P区由A.Guinier和 G.D.Preston在1938年用X射 线结构分析方法各自独立发现 自然时效态的Al-Cu合金合金 单晶中基体{100}面上聚集的铜 原子。后来人们把其他合金中 的偏聚区也称为G.P.区。
G.P区的形核是均匀的，其强 烈依赖于淬火所保留的空位浓 度。固溶化温度越高，冷却速 度越快，则淬火后固溶体保留 空位越多，有利于增加G.P.的 数量并使其尺寸减小。
铝合金中的G.P.区高分辨透射照片
2.铝合金中的相变
各阶段脱溶产物 过渡相（亚稳相）
过渡相的点阵类型与基体可能相同 也可能不同，往往与基体共格或部 分共格，且具有一定的结晶学位向 关系。往往在位错，小角度晶界， 及空位团处不均匀形核，也可能在 G.P.区中形核。