固溶線

固溶線是為改變有色金屬及合金材的顯微組織、殘餘應力狀態和力 學性能而進行的加熱、冷卻及保溫的作業。有色合金材 熱處理可分為退火、固溶處理、淬火、時效和形變熱處理等。 退火在接近合金固相線或低熔點共晶溫度進行的均勻化熱處理，目的是通過晶內原子擴散減少或消 除鑄造組織中晶內偏析和內應力，提高鑄錠顯微組織 和化學成分的均勻性及材料的塑性。絕大多數合金鑄 錠在塑性加工前需要進行均勻化退火。在再結晶溫度 以上進行的完全退火或再結晶退火可使經冷加工的金 屬及合金獲得無殘餘應力的完全再結晶組織。

基本介紹

• 中文名：固溶線
• 主要參數：退火溫度和保溫時間

簡介

完全退火

完全退火分為預備退火、中問退大和成品退火。在塑性加工過 程中第一次冷加工前的坯料退火使坯料得到平衡組織 和最大塑性變形能力;在冷變形間的中間退火可以消 除加工硬化以利於繼續冷加工變形，塑性加工完成後 的成品退火可使製品獲得滿足技術條件要求的顯微組織和力學性能。對冷加工材為獲得中等強度可在再結 晶溫度以下進行不完全退火或回復退火，通過位錯密 度和向胞狀形式重排的亞結構變化等恢復過程達到不 完全軟化。

冷加工

對於冷加工的變形金屬或合金，僅以消除加 工硬化為目的的消除應力退火，可在較寬的溫度範圍 進行，這種處理可導致簡單的回覆、部分再結晶或完全再結晶。

原理

火溫度和保溫時間

退火工藝的主要參數是退火溫度和保溫時間， 在有些情況下還需要控制出爐冷卻速度。對於有些易 氧化、氮化或發生氫脆的以及有特殊性能要求的有色 金屬或合金，還要施加適當的保護氣氛。 固溶處理在低於合金固相線或低熔點共晶溫度、高於合金固溶線溫度之間進行的、使合金中的可溶相溶解於基體中，從而形成固溶體的熱處理工藝。固溶 處理的目的是把合金中實際可溶解的強化元素最大量 地溶於基體中，以便利用沉澱強化 提高合金強度。鎳合金時效強化前 在退火溫度上限進行的完全退火可 以替代固溶處理，欽合金等具有同 素異構轉變的合金的固溶處理溫度 須根據最終合金相組成的要求來確. 定。對一些熱處理不強化合金、固溶 處理是一個獨立的強化熱處理工「 藝，目的是利用溶入的可強化元素 實現固溶強化。 淬火有色金屬和合金在固溶 處理後立即進行快冷，以形成室溫 下高濃度過飽和固溶體，為時效沉 淀強化提供必要條件的熱處理工藝。鎳鋁青銅等淬火 強化型合金淬火的目的是使合金髮生馬氏體型轉變而 直接獲得強化效果，在這種情況下一般需要回火處理。 淬火溫度、保溫時間和冷卻速度是淬火熱處理的關鍵 工藝參數。

沉澱強化型

時效將沉澱強化型合金置於一定溫度下保持適 當時間使因淬火得到的過飽和溶質元素析出，從而提 高合金強度和硬度的熱處理工藝。在室溫下進行的時 效稱為自然時效，在室溫以上溫度下進行的時效稱為 人工時效。在獲得同樣強化效果的前提下，人工時效比 自然時效所需處理時間要少得多。人工時效根據溫度 制度可分為在一個溫度水平上保溫的單級時效和在兩 個或多個溫度水平上分別保溫的分級時效。分級時效工藝複雜，但具有縮短時效時間、改善合金顯微組織結 構和提高合金綜合性能等優點。有些合金經自然時效後在低於固溶處理溫度下短時間重新加熱，可恢復到 新的淬火狀態，從而可以重新進行時效處理。 形變熱處理利用合金的形變與相變互動作用規 律，將形變與熱處理結合起來，控制合金內部組織、提 高合金綜合性能的特殊熱處理工藝。形變熱處理可分 為高溫形變熱處理、低溫形變熱處理和等溫形變熱處 理。對熱處理可強化合金，把加工硬化與時效強化結合 起來能夠有效地改善合金沉澱相彌散分布程度，提高合金的耐熱性能。