固溶

固溶

固溶即固溶處理,是指固溶體凝固時,平衡轉變受到抑制,得到亞穩態的過飽和固溶體單相組織的過程。

基本介紹

  • 中文名:固溶
  • 外文名:Solid solution
  • 主要目的:改善鋼或合金的塑性和韌性
  • 簡介:一種非常常見的加工處理工藝
  • 適用:熱處理後須要再加工的零件
  • 領域:工程技術
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基本信息

固溶即固溶處理,是指將合金加熱至第二相能全部或最大限度地溶入固溶體的溫度,保持一段時間後,以快於第二相自固溶體中析出的速度冷卻,獲得過飽和固溶體的過程。

目的

固溶處理的主要目的是改善鋼或合金的塑性和韌性,為沉澱硬化處理作好準備等。固溶處理是材料科學實驗中一種非常常見的加工處理工藝。由固溶可得到固溶體。使合金中各種相充分溶解,強化固溶體,並提高韌性及抗蝕性能,消除應力與軟化,以便繼續加工或成型。

適用範圍

多種特殊鋼高溫合金,特殊性能合金,有色金屬。
尤其適用:
1.熱處理後須要再加工的零件。
2.消除成形工序間的冷作硬化
3.焊接後工件

影響因素

加熱溫度、保溫時間和冷卻速度是固溶處理應當控制的幾個主要參數。
加熱溫度原則上可根據相應的相圖來確定。上限溫度通常接近於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散速度快。但溫度不能過高,否則將導致低熔點共晶和晶界相熔化,即產生過燒現象,引起淬火開裂並降低韌性。最低加熱溫度應高於固溶度曲線(圖示中的ab線),否則時效後性能達不到要求。不同的合金,允許的加熱溫度範圍可能相差很大。某些銅合金和合金鋼的加熱溫度範圍較寬,而大部分鋁合金的淬火加熱溫度範圍則很窄,有的甚至只有±5℃。
保溫的目的是使合金組織充分轉變到淬火所需狀態。保溫時間主要取決於合金成分、材料的預先處理和原始組織以及加熱溫度等,同時也與裝爐量、工件厚度、加熱方式等因素有關。原始組織細、加熱溫度高、裝爐量少、工件斷面尺寸小,保溫時間就較短。

固溶熱處理

碳在奧氏體不鏽鋼中的溶解度與溫度有很大影響。奧氏體不鏽鋼在經400℃~850℃的溫度範圍內時,會有高鉻碳化物析出,當鉻含量降至耐腐蝕性界限之下,此時存在晶界貧鉻,會產生晶間腐蝕,嚴重時能變成粉末。所以有晶間腐蝕傾向的奧氏體不鏽鋼應進行固溶熱處理穩定化處理
固溶熱處理:將奧氏體不鏽鋼加熱到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶於奧氏體中,然後快速冷卻至室溫,使碳達到過飽和狀態。這種熱處理方法為固溶熱處理。
固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火,但此時的“淬火”與普通鋼的淬火是不同的,前者是軟化處理,後者是淬硬。後者為獲得不同的硬度所採取的加熱溫度也不一樣,但沒到1100℃。

區別

將合金加熱至高溫單相區恆溫保持,使過剩相充分溶速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝
時效處理可分為自然時效人工時效兩種自然時效是將零件置於露天場地半年以上,使其緩緩地發生形變,從而使殘餘應力消除或減少,人工時效是將零件加熱到550~650℃進行去應力退火,它比自然時效節省時間,殘餘應力去除較為徹底.
根據合金本性和用途確定採用何種時效方法。高溫下工作的鋁合金適宜用人工時效,室溫下工作的鋁合金有些採用自然時效,有些必須人工時效。
合金強化相上來分析,含有S相和CuAl2等相的合金,一般採用自然時效,而需要在高溫下使用或為了提高合金的屈服強度時,就需要採用人工時效來強化。比如LY11LY12,40度以下自然時效可以得到高的強度和耐蝕性,對於150度以上工作的LY12和125-250度工作的LY6鉚釘用合金則需要人時效。含有主要強化相為MgSi,MgZn2的T相的合金,只有採用人工時效強化,才能達到它的最高強度。
對於一般合金,自然時效時,屈服強度稍低而耐蝕性較好,採用人時效時,合金屈服強度較高而伸長率和耐蝕性都降低。對於鋁-鋅-鎂-銅系合金入LC4則相反,當採用人工時效時,合金耐蝕性比自然時效好。
選用不同品種鋼材作塑膠模具,其化學成分和力學性能各不相同,因此製造工藝路線不同;同樣,不同類型塑膠模具鋼採用的熱處理工藝也是不同的。本節主要介紹塑膠模具的製造工藝路線和熱處理工藝的特點。

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