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固溶(热处理工艺)
添加时间:2020/5/26 8:57:07

将合金加热至高温单相区恒温坚持,使中间相充分溶解到固溶中后快速冷却,以得到饱满固溶体的工艺称固溶热处理。通过固溶处理铬镍不锈钢将高温安排在室温下固定下来取得被碳过饱满的奥氏体,以改进铬镍不锈钢的耐腐蚀性。此外,它还能进步铬镍不锈钢的塑性和耐性。
坚持满足长的时刻,使一种或几种相(一般为金属间化合物)溶入固溶体中,然后快速冷却到室温的金属热处理操作,简称固溶处理。通过固溶热处理的合金,其安排可所以过饱满固溶体或一般只存在于高温的一种固溶体相,因此在热力学上处于亚稳态,在恰当的温度或应力条件下会发生脱溶或其他转变
。有些书刊中,常常把固溶热处理看作是意义更广泛的“淬火一种形式,这是因为固溶热处理工艺取快速冷却的操作。在一般情况下,固溶热处理是一种预先热处理,它的作用是为合金随后的热处理准备最佳条件。因此,不同合金的固溶热处理,尽管在操作上根本相同,可是其意图却能够有很大的差异。下面用三个典型实例对此加以说明。
①铝铜二元系中,铜在铝中的固溶度随温度有明显的变化(图1),548℃时为5.65%,而在250℃时则仅为0.1~0.2%。含4%铜的铝铜二元合金在退火态下的安排为铝基α固溶体和比较粗大的θ(CuAl2)相颗粒,此合金通过固溶处理,即加热到α单相区内,坚持满足长的时刻,使θ相溶解,得到根本上是均匀的固溶体,然后快冷,能够在室温得到过饱满的α固溶体。通过在室温放置一段时刻后,因为过饱满固溶体脱溶分解,合金的硬度和强度明显进步,这一进程又称天然时效许多能够发生沉淀硬化的工业铝合金(如 Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg-Cu等合金系的合金),其最终热处理都要先进行固溶处理,然后根据合金的特性及运用要求,再进行天然时效、人工时效或更复杂的处理(如分级时效等)。
②含 1.2%碳、13%锰的Mn13高锰钢(即Hadfield钢)通过固溶处理,即加热到1050~1100℃,坚持满足长的时刻,使碳化物M3C溶入奥氏体(图2),然后淬入水中,能够在室温得到单相奥氏体安排,其硬度值很低(约为HB200),可是具有很高的加工硬化能力以及优秀的耐磨性和耐性。应用这种钢制造的铁路道岔,其磨损面经运用进程中的加工硬化,硬度值可增加到HB495~535。
③含0.07%碳、17%铬、7%镍、1.15%铝的17-7PH沉淀硬化不锈钢,通过固溶处理,即加热到1065℃,坚持数分钟,然后在空气中冷却,能够在室温得到单相奥氏体安排,具有杰出的塑性和成形性。随后进行调整处理及深冷处理,即加热到955℃,坚持10分钟,在空气中冷却到室温,再冷却到-73℃,坚持8小时,使奥氏体转变为马氏体,最后在510℃进行时效处理小时,使金属间化合物NiAl分出,发生沉淀硬化。与固溶处理后比较,屈从强度由275兆帕(1兆帕≈10.2千克力/厘米2)进步到1520兆帕,抗拉强度由900兆帕进步到1620兆帕,伸长率由35%降低到6%(见金属的强化)。 [1]

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