鋁合金如何硬化
鋁因其優異的強度重量比、耐腐蝕性以及良好的加工性而廣泛應用。不過，在許多結構或承載應用中，鋁的柔軟性和延展性可能無法滿足機械強度的需求。為了達到更高的性能標準，可根據不同合金系列與最終用途，採用各種硬化技術來強化鋁材的力學性質、耐磨性與結構穩定性。
本文將介紹三種主要的鋁材硬化方式—加工硬化（塑性變形）、析出硬化及固溶強化。
加工硬化
適用於： 非熱處理型合金，例如 1xxx、3xxx 和 5xxx 系列
加工硬化是透過機械變形，如冷軋、抽製、彎曲或壓製，使鋁材產生塑性變形。此過程會增加材料晶體內的位錯密度，抑制位錯移動，進而提升強度與硬度。此方法簡單且具成本效益，但會導致延展性降低，若過度加工，還可能造成開裂。
使用此方法強化的鋁材，會標示為 “H” 調質狀態，例如 H32（加工硬化後穩定處理）或 H112（有一定加工硬化，但未規範最終機械性質）。
析出硬化（熱處理）
適用於： 可熱處理合金，例如 2xxx、6xxx 和 7xxx 系列
析出硬化，也稱為時效硬化，是一種包含固溶處理、淬火、再時效的熱處理程序。在時效階段，合金元素會形成細小析出物，阻礙位錯移動，顯著提升強度。這是所有鋁硬化方法中最有效的一種，廣泛用於要求高強度的領域。
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固溶強化
適用於： 需兼顧強度與耐腐蝕性的合金
固溶強化是透過添加合金元素（如鎂、鋅、銅）並將其均勻溶入鋁基體，這些元素會扭曲晶格結構，進而阻礙位錯移動。雖然此方法提升的強度不如析出硬化明顯，但其優點在於同時保有良好的加工性與耐腐蝕性能，適合要求平衡機械性質與成形性的應用。
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