固溶

　　固溶1即固溶处理，是指将合金加热至第二相能全部或最大限度地溶入固溶体的温度，保持一段时间后，以快于第二相自固溶体中析出的速度冷却，获得过饱和固溶体的过程。

　　简介

　　固溶1即固溶处理，是指将合金加热至第二相能全部或最大限度地溶入固溶体的温度，保持一段时间后，以快于第二相自固溶体中析出的速度冷却，获得过饱和固溶体的过程。

　　目的

　　固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。固溶处理是材料科学实验中一种非常常见的加工处理工艺。由固溶可得到固溶体。使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。

　　适用范围

　　多种特殊钢，高温合金，特殊性能合金，有色金属2。

　　尤其适用：

　　1.热处理后须要再加工的零件。

　　2.消除成形工序间的冷作硬化。

　　3.焊接后工件。

　　影响因素

　　加热温度、保温时间和冷却速度是固溶处理应当控制的几个主要参数1。

　　加热温度原则上可根据相应的相图来确定。上限温度通常接近于固相线温度或共晶温度。在这样高的温度下合金具有最大的固溶度且扩散速度快。但温度不能过高，否则将导致低熔点共晶和晶界相熔化，即产生过烧现象，引起淬火开裂并降低韧性。最低加热温度应高于固溶度曲线（图示中的ab线），否则时效后性能达不到要求。不同的合金，允许的加热温度范围可能相差很大。某些铜合金和合金钢的加热温度范围较宽，而大部分铝合金的淬火加热温度范围则很窄，有的甚至只有±5℃。

　　保温的目的是使合金组织充分转变到淬火所需状态。保温时间主要取决于合金成分、材料的预先处理和原始组织以及加热温度等，同时也与装炉量、工件厚度、加热方式等因素有关。原始组织细、加热温度高、装炉量少、工件断面尺寸小，保温时间就较短。

　　不锈钢固溶热处理

　　碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内时，会有高铬碳化物析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。

　　固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态。这种热处理方法为固溶热处理。

　　固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火，但此时的“淬火”与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100℃。

　　固溶处理与时效处理的区别

　　固溶热处理

　　将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺2

　　时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将零件置于露天场地半年以上，使其缓缓地发生形变，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将零件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底.

　　根据合金本性和用途确定采用何种时效方法。高温下工作的铝合金适宜用人工时效，室温下工作的铝合金有些采用自然时效，有些必须人工时效。

　　从合金强化相上来分析，含有S相和CuAl2等相的合金，一般采用自然时效，而需要在高温下使用或为了提高合金的屈服强度时，就需要采用人工时效来强化。比如LY11和LY12，40度以下自然时效可以得到高的强度和耐蚀性，对于150度以上工作的LY12和125-250度工作的LY6铆钉用合金则需要人时效。含有主要强化相为MgSi，MgZn2的T相的合金，只有采用人工时效强化，才能达到它的最高强度。

　　对于一般铝合金，自然时效时，屈服强度稍低而耐蚀性较好，采用人时效时，合金屈服强度较高而伸长率和耐蚀性都降低。对于铝－锌－镁－铜系合金入LC4则相反，当采用人工时效时，合金耐蚀性比自然时效好。

　　选用不同品种钢材作塑料模具，其化学成分和力学性能各不相同，因此制造工艺路线不同；同样，不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。

　　本词条内容贡献者为:

　　石季英 - 副教授 - 天津大学