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固溶處理因操作過(guò)程與淬火相似，又稱為 “固溶淬火”

2019-12-06 14:29 ?瀏覽：次

固溶處理（solution treatment）是指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過(guò)剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過(guò)飽和固溶體的熱處理工藝。
 
因操作過(guò)程與淬火相似，又稱為 “固溶淬火”。適用于以 固溶體為基體，且在溫度變化時(shí)溶解度變化較大的 合金。先將合金加熱到溶解度曲線以上、固相線以 下的某一合適溫度保溫一定時(shí)間，使第二相溶入固溶體中。然后在水或其他介質(zhì)中快速冷卻以抑制第 二相重新析出，即可得到室溫下的過(guò)飽和固溶體或 通常只存在于高溫下的一種固溶體相。由于在熱力 學(xué)上處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，在適當(dāng)?shù)臏囟然驊?yīng)力條件下 將發(fā)生脫溶或其他轉(zhuǎn)變。一般屬預(yù)備熱處理，其作 用是為隨后的熱處理準(zhǔn)備最佳條件。

影響因素

加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度是固溶處理應(yīng)當(dāng)控制的幾個(gè)主要參數(shù)。
加熱溫度原則上可根據(jù)相應(yīng)的相圖來(lái)確定。上限溫度通常接近于固相線溫度或共晶溫度。在這樣高的溫度下合金具有最大的固溶度且擴(kuò)散速度快。但溫度不能過(guò)高，否則將導(dǎo)致低熔點(diǎn)共晶和晶界相熔化，即產(chǎn)生過(guò)燒現(xiàn)象，引起淬火開(kāi)裂并降低韌性。最低加熱溫度應(yīng)高于固溶度曲線（圖示中的ab線），否則時(shí)效后性能達(dá)不到要求。不同的合金，允許的加熱溫度范圍可能相差很大。某些銅合金和合金鋼的加熱溫度范圍較寬，而大部分鋁合金的淬火加熱溫度范圍則很窄，有的甚至只有±5℃。
保溫的目的是使合金組織充分轉(zhuǎn)變到淬火所需狀態(tài)。保溫時(shí)間主要取決于合金成分、材料的預(yù)先處理和原始組織以及加熱溫度等，同時(shí)也與裝爐量、工件厚度、加熱方式等因素有關(guān)。原始組織細(xì)、加熱溫度高、裝爐量少、工件斷面尺寸小，保溫時(shí)間就較短。
固溶處理中一般采用快速冷卻。快冷的目的是抑制冷卻過(guò)程中第二相的析出，保證獲得溶質(zhì)原子和空位的最大過(guò)飽和度，以便時(shí)效后獲得最高的強(qiáng)度和最好的耐蝕性。水是廣泛應(yīng)用的有效的淬火介質(zhì)，水中淬火所能達(dá)到的冷卻速度能夠滿足大多數(shù)鋁、鎂、銅、鎳和鐵基合金制品的要求。但是，水中淬火易使制件產(chǎn)生大的殘余應(yīng)力和變形。為克服這一缺點(diǎn)，可將水溫適當(dāng)升高，或在油、空氣和某些特殊的有機(jī)介質(zhì)中淬火。也可采用一些特殊的淬火方法，如等溫淬火、分級(jí)淬火等。

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