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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 热处理 » 为什么有时候说固溶强化有时候又说固溶处理是为了软化
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laokaner

金虫 (小有名气)

[交流] 为什么有时候说固溶强化有时候又说固溶处理是为了软化

从理论上来说，固溶处理应该是在高温状态下让合金元素均匀地溶入晶粒中，再通过急冷，强行将合金元素固定在晶粒内，得到合金成分均匀的奥氏体单相组织，避免合金元素的析出。
若从以上理论而言，固溶应该是将材料软化的过程。那么何来的固溶强化一说呢。毕竟不论合金元素是通过时效达到均匀析出，还是通过自发的晶界聚集，都是材料硬化或强化的过程，区别只在后者硬脆且塑性低，是我们不希望的一种硬态。但固溶状态相对于这两者而言，做的都是一个软化的工作。

对奥氏体不锈钢而言，若是在冷加工工序的中间做固溶处理，当然是为了降低硬度、释放应力，这是为了软化。若是在熔炼结束后或是成品出货前做的热处理，应该就是均匀奥氏体中合金元素的过程。这个还比较好理解。

但对镍基合金来说，书上经常只说做多少度的固溶处理，并不讲固溶的目的为何、结果为何。那么问题就来了，镍基合金从真空感应、电渣重熔、热加工、冷加工、精整处理，如此多道工序之间或之后，肯定不只一次做固溶，那么哪些达到了强化、哪些达到了软化，凭什么有的说强化，有的说软化？

镍基牌号中，单数开头的都是固溶强化型，那么固溶为什么会让它强化？如果非要说强化，不过是合金元素固溶入基体原有晶格后，引起点阵畸变造成的一点晶格强化而已。如此弱的强化作用，怎么能和析出强化相比，当然更不能和冷作硬化相比。为什么这些牌号中大量的合金元素，不能让它们均匀析出达到弥散强化，而非要固溶进基体中，而且固溶完后还要称其为强化。实际上固溶态不管是比起均匀析出态，还是比起冷加工变形态，都是相对软的状态。

如果说这些合金的使用工况不需要高强度，而特别在意材料的均匀性和塑性，那么进行固溶处理无可厚非。但我不明白的是为什么要给这种固溶处理冠以强化两个字，非要说是固溶达到了强化的目的。实际上对比固溶之前的冷加工态，硬度和强度肯定是降低了的，这强化二字是针对何者而言？

为什么不能用冷作硬化加退火，或是固溶加时效，而非要固溶，还说是强化。若是没有析出效果的合金，做固溶有什么意义，反正它也不会自然析出。若是有析出效果的合金，怕晶界析出，那为什么不做固溶加时效。无论怎么说，都找不到单独做固溶，以期达到强化的意义。单独做固溶，只能是软化。

这个问题一直很困扰，希望高手能解答。固溶强化既然这么写进所有书里，肯定有其一套完整的理论依据的，可我偏是没有查到，真是汗颜，只能偷懒来这里请教高手，非常感谢各位了！

还有一个可能，就是某些合金，做时效恐怕达不到晶内均匀析出的效果，所以只能做固溶，不能加上时效。但我总觉得这种解释可能太牵强，毕竟这样固溶是固溶了，但是强化根本无从谈起。我这么做固溶的目的，恐怕只是为了避免晶界析出，根本就不是为了所谓的强化。要强化，冷加工两次自然就冷作硬化加细晶强化了，比固溶的强化效果实在是高了太多。为什么这些镍基合金要说是固溶强化型？这么叫法，就是肯定了固溶对这种材料达到强化目的的重要作用，但是这个作用何在？那一点晶格畸变能，在冷加工硬化或析出强化面前，怎么敢称是主要强化作用或是重要强化作用？
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1楼2011-07-27 11:24:24
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yipengyue

铁虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
21楼: Originally posted by lixinfeng__ at 2013-01-10 21:02:56
固溶处理应该是在高温状态下让合金元素均匀地溶入晶粒中，再通过急冷，强行将合金元素固定在晶粒内，得到合金成分均匀的奥氏体单相组织。这里不应该说是奥氏体组织，应该是单相组织。奥氏体是钢中叫法。
固溶处理适 ...

这个问题提出就是有问题的。淬火和固溶处理不能简单视为一样的，淬火的过程中发生了马氏体相变，马氏体和奥氏体的晶体结构，缺陷密度，晶粒尺寸都是不同的，淬火的强化来自于很多途径，包括细晶啊，固溶啊等等，位错密度提高也会使材料产生强化，是一种综合性很强的强化方式。而固溶处理虽然其工艺方法看起来和淬火很像，但固溶处理过程中并未产生相变，而且固溶处理的目的也并非单纯的获得单相组织，固溶处理会使合金元素更加均匀的分布，这也是固溶处理的目的之一，如果铸态组织由很多未溶的相，固溶处理也会使这些第二相溶解，从而增加基体中的合金元素含量。
    另外，固溶强化和固溶处理不是一个概念，这是初学者容易混淆的概念，如果单纯说固溶强化，那么这种比较应该有限定条件的，就是不添加溶质原子和添加溶质原子的比较，而且这种比较还应该放在二者晶粒尺寸相同等前提下，而不是说固溶处理后强度下来了就是固溶软化，这种理解太片面了。固溶处理只是一种工艺，至于固溶强化能产生多大的作用，是要看后续的处理工艺的，任何一种材料，在不同的服役条件，处理条件下的性能表现都是不同的，因此需要添加限定条件，单纯提出所谓的固溶软化本身就是一种不合理的问题。
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25楼2019-01-16 18:33:25
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