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固溶淬火后鋁合金的強度、硬度隨時間延長而顯著提高的現(xiàn)象，稱為時效，鋁合金時效硬化是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，目前普遍認為時效硬化是溶質(zhì)原子偏聚形成硬化區(qū)的結(jié)果，它不僅取決于合金元素的組成、時效工藝，還取決于合金在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的缺陷狀態(tài)，特別是空位、位錯的數(shù)量和分布等，一般來說，鋁合金的時效主要受以下因素的影響。
 
1) 合金化學(xué)成分的影響
 
一種合金能否通過時效來強化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度。如硅、錳在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在鋁基固溶體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強化效果甚微。因此，二元鋁-硅、鋁-錳、鋁-鎂、鋁-鋅通常都不采用時效強化處理;而有些二元合金，如鋁-銅合金，及三元合金或多元合金，如鋁-鎂-硅、鋁-銅-鎂-硅合金等，它們在熱處理過程中有溶解度變化和固態(tài)相變，則可通過熱處理進行強化。
 
2)合金的固溶處理工藝影響
 
為獲得良好的時效強化效果，在不發(fā)生過熱、過燒及晶粒長大的條件下，淬火加熱溫度應(yīng)高些，保溫時間也要長些，這有利于獲得最大過飽和度的均勻固溶體;另外在淬火冷卻過程中不能析出第二相，否則在隨后時效處理時，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時效強化效果。
 
3)時效溫度的影響
 
在不同溫度時效時，析出相的臨界晶核大小、數(shù)量、成分以及聚集長大的速度不同，若溫度過低，由于擴散困難，GP區(qū)不易形成，時效后強度、硬度低，當(dāng)時效溫度過高時，擴散易進行，過飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時效后強度、硬度偏低，即產(chǎn)生過時效。因此，各種合金都有最適宜的時效溫度。
 
4)鋁合金的回歸現(xiàn)象
 
經(jīng)淬火自然時效后的鋁合金(如鋁-銅)重新加熱到200～250℃，然后快冷到室溫，則合金強度下降，重新變軟，性能恢復(fù)到剛淬火狀態(tài);如在室溫下放置，則與新淬火合金一樣，仍能進行正常的自然時效，這種現(xiàn)象稱為回歸現(xiàn)象。在理論上回歸處理不受處理次數(shù)的限制，但實際上，回歸處理時很難使析出相完全重溶，造成以后時效過程中析出相呈局部析出，使時效強化效果逐次減弱。同時在反復(fù)加熱過程中，固溶體晶粒有越來越大的趨勢，這對性能不利。因此回歸處理僅用于修理飛機用的鉚釘合金，即可利用這一現(xiàn)象，隨時進行鉚接，而對其它鋁合金很少有使用價值。
 
時效是提高可熱處理強化鋁合金力學(xué)性能的重要手段，只有摸清了時效強化的規(guī)律及其對于不同合金組織與性能的影響，我們才能利用這一工藝來提高鋁合金的綜合性能，以獲得預(yù)期的效果。