(1)固溶強(qiáng)化:當(dāng)溶質(zhì)元素含量很少時(shí),固溶體性能與溶劑金屬性能基本相同。但隨溶質(zhì)元素含量的增多,會(huì)使金屬的強(qiáng)度和硬度升高,而塑性和韌性有所下降,這種現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。置換固溶體和間隙固溶體都會(huì)產(chǎn)生固溶強(qiáng)化現(xiàn)象。 適當(dāng)控制溶質(zhì)含量,可明顯提高強(qiáng)度和硬度,同時(shí)仍能保證足夠高的塑性和韌性,所以說固溶體一般具有較好的綜合力學(xué)性能。因此要求有綜合力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)材料,幾乎都以固溶體作為基本相。這就是固溶強(qiáng)化成為一種重要強(qiáng)化方法,在工業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用的原因。
(2)固溶度:是金屬在固體狀態(tài)下的溶解度,合金元素要溶解在固態(tài)的鋼中,前提是將鋼加熱到奧氏體化后,奧氏體晶格間的間隙較大,能夠溶解更多的合金元素。 (3)固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。時(shí)效處理可分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種。自然時(shí)效是將鑄件置于露天場(chǎng)地半年以上,使其緩緩地發(fā)生形變,從而使殘余應(yīng)力消除或減少,人工時(shí)效是將鑄件加熱到550~650℃進(jìn)行去應(yīng)力退火,它比自然時(shí)效節(jié)省時(shí)間,殘余應(yīng)力去除較為徹底. 根據(jù)合金本性和用途確定采用何種時(shí)效方法。高溫下工作的鋁合金適宜用人工時(shí)效,室溫下工作的鋁合金有些采用自然時(shí)效,有些必須人工時(shí)效。從合金強(qiáng)化相上來分析,含有S相和CuAl等相的合金,一般采用自然時(shí)效,而需要在高溫下使用或?yàn)榱颂岣吆辖鸬那?qiáng)度時(shí),就需要采用人工時(shí)效來強(qiáng)化。比如LY11和LY12,40度以下自然時(shí)效可以得到高的強(qiáng)度和耐蝕性,對(duì)于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(shí)效。含有主要強(qiáng)化相為MgSi,MgZn的T相的合金,只有采用人工時(shí)效強(qiáng)化,才能達(dá)到它的最高強(qiáng)度。
(4)固溶體的電性能:固溶體的電性能隨著雜質(zhì)(溶質(zhì))濃度的變化,一般出現(xiàn)連續(xù)的甚至是線性的變化;然而,在相界上往往出現(xiàn)突變。例如PbTiO3和PbZrO3都不是性能優(yōu)良的壓電陶瓷。PbTiO是鐵電體,相變時(shí)伴隨著晶胞參數(shù)的劇烈變化,冷卻至室溫時(shí),一般會(huì)發(fā)生開裂,所以沒有純的PbTiO陶瓷。PbZrO是反鐵電體。這兩個(gè)化合物結(jié)構(gòu)相同,Zr4+和Ti4+尺寸差不多,可生成連續(xù)固溶體Pb(ZryTi1–y)O,其中y=0~1。隨著固溶體組成的不同,常溫下有不同的晶體結(jié)構(gòu)。在PbZrO–PbTiO系統(tǒng)中發(fā)生的是等價(jià)置換,形成的固溶體結(jié)構(gòu)完整,電場(chǎng)基本均衡,電導(dǎo)沒有顯著變化,一般情況下,介電性能也改變不大。但在三方(rhombohedral)結(jié)構(gòu)和四方(tetragonal)結(jié)構(gòu)的晶型邊界(MPB)處,獲得的固溶體PZT的介電常數(shù)和壓電性能皆優(yōu)于純粹的PbTiO和PbZrO其燒結(jié)性能也很好。異價(jià)置換會(huì)產(chǎn)生離子性缺陷,引起材料導(dǎo)電性能的重大變化,而且,這個(gè)改變是與雜質(zhì)缺陷濃度成比例的。