以Al-Cu系铝合金为例，简述时效硬化过程的欠时效、峰时效、过时效及其机制。

Al-Cu系铝合金的时效硬化过程主要分为三个阶段：欠时效、峰时效和过时效。每个阶段都有其特定的微观组织变化和性能表现。

欠时效阶段

在欠时效阶段，合金的硬度和强度逐渐上升，但还未达到峰值。这一阶段的特点是合金组织中的GP区（Guerin-Preston区）或过渡相的数量逐渐增多36。GP区是时效过程中最早形成的析出相，它们可以阻碍位错运动，从而提高合金的硬度和强度。此外，少量Cu的添加可以促进GP区的形成，加快合金微结构的演变速率，提高合金硬化效果9。

峰时效阶段

峰时效阶段是合金硬度值接近峰值且导电率也上升到稳定平台的状态1。在这个阶段，合金的微观组织中形成了大量的β″相，这是一种具有高密度和高强化效果的析出相。β″相的形成进一步阻碍了位错运动，从而显著提高了合金的强度和硬度。时效温度对峰时效阶段的微观结构有重要影响，适宜的时效温度可以促进β″相的析出，提高合金的力学性能8。

过时效阶段

过时效阶段是指合金硬度开始下降，导电率降低的状态。在这个阶段，由于大量强化相的析出，铝基体中的溶质原子浓度降低，导致与GP区析出有关的峰变得十分微弱，团簇的析出过程受到抑制4。此外，过时效条件下晶界析出相粗化，并呈不连续分布，这有助于提高合金的抗晶间腐蚀能力10。然而，这种粗化的析出相会降低合金的整体强度和硬度。

机制

时效硬化的机制主要是通过析出相的形成和分布来实现的。在欠时效阶段，GP区的形成阻碍了位错运动，提高了合金的硬度。在峰时效阶段，β″相的高密度析出进一步增强了合金的强度。而在过时效阶段，由于溶质原子浓度的降低和析出相的粗化，合金的强度和硬度开始下降。时效温度和合金成分的变化都会影响这些阶段的微观组织和性能表现2578910。