アルミ製ガードレール鋳物の熱処理では、加熱速度を一定時間一定温度に制御し、一定速度で冷却して合金の構造を変化させます。最終的な目標は、合金の機械的特性を改善し、耐腐食性を高め、加工性能を向上させ、寸法安定性を達成することです。
炭素含有量の多い鋼の場合、焼入れ後すぐに高硬度が得られますが、可塑性は非常に低くなります。しかし、アルミニウム合金の場合はそうではありません。焼入れ後、アルミニウム合金の強度と硬度はすぐには増加せず、可塑性は低下しないだけでなく、増加します。しかし、この焼入れ合金の場合、一定期間後に強度と硬度が大幅に増加しますが、可塑性は著しく低下します。焼入れ後、アルミニウム合金の強度と硬度が時間の経過とともに大幅に増加する現象を老化と呼びます。老化は室温で発生する自然老化と呼ばれるか、室温よりも高い温度範囲で発生する人工老化と呼ばれることがあります。
アルミニウム合金の時効硬化は、合金の組成と時効プロセスだけでなく、製造プロセス中の合金の収縮によって生じる欠陥、特に空隙と転位の数と分散にも左右される重要なプロセスです。時効硬化は、硬化領域を形成する溶質原子の偏析の結果であると広く考えられています。
急冷加熱中に、合金に空隙が形成されます。急速な冷却により、これらの空隙は時間内に除去できず、結晶内に「しっかりと」閉じ込められます。過飽和固溶体のこれらの空隙は、主に溶質原子に関連しています。過飽和固溶体は不安定な状態であるため、平衡状態に向かって変化する必要があります。空隙の存在により、溶質原子の拡散速度が加速され、溶質原子の偏析が加速されます。