时效处理是提升铝型材力学性能的关键工艺，通过调控析出相的分布与尺寸，显著改善材料的强度、硬度及稳定性。其工艺通常分为固溶处理和时效处理两个阶段。固溶处理将合金加热至高温使溶质原子充分溶解后快速冷却，形成过饱和固溶体；时效处理则在较低温度（如150-200℃）下保温，促使溶质原子以纳米级析出相形式均匀分布于基体中，产生强化效应。
**力学性能的影响机制**
1. **强度与硬度**：时效过程中，细密的析出相（如Al₂CuMg、MgZn₂）阻碍位错运动，显著提高材料的屈服强度与抗拉强度。例如，6061铝合金经T6时效后，抗拉强度可从固溶态的250 MPa提升至310 MPa以上。但时效温度或时间过长会导致析出相粗化（过时效），强度下降。
2. **塑性与韧性**：高强度往往伴随塑性降低。峰值时效状态下，铝型材的延伸率通常较固溶态下降30%-50%，而采用双级时效（如T7X工艺）可适度粗化析出相，牺牲部分强度以提升抗应力腐蚀性能与韧性。
3. **稳定性与耐蚀性**：合理的时效工艺能优化析出相分布，减少晶界处贫化区，从而增强抗晶间腐蚀能力。例如，7系铝合金采用T73时效后，应力腐蚀开裂敏感性显著降低。
**工艺参数的优化**
不同合金体系需匹配差异化的时效制度。6系铝合金多采用单级时效（如180℃×8h），而高锌含量的7系铝合金则需双级时效（如120℃×24h+160℃×8h）以平衡强度与耐蚀性。此外，新型非等温时效工艺可通过动态控温细化析出相，进一步提升综合性能。
**结论**
时效处理通过微观组织调控，在铝型材强度、塑性及环境适应性之间建立平衡。优化温度-时间参数与开发新型时效技术，是满足航空航天、轨道交通等领域需求的途径。