Термическая обработка в растворе обычно используется для отливок из нержавеющей стали. Его основная цель - растворять карбиды или другие осажденные фазы в нержавеющей стали в твердом растворе, чтобы получить пересыщенную однофазную структуру.
Охлаждающей средой для термообработки раствора может быть вода, масло или воздух. Среди них вода является наиболее часто используемой охлаждающей средой. Воздушное охлаждение подходит только для тонкостенных стальных отливок.
Область применения термообработки в растворе обычно включает: отливки из аустенитной нержавеющей жаропрочной стали, отливки из аустенитной марганцевой стали и отливки из жаропрочной стали с дисперсионным твердением. Выбор температуры раствора зависит от марки и металлографической структуры нержавеющей стали. Температура твердого раствора отливок из аустенитной марганцевой стали обычно составляет 1000 ℃ ~ 1100 ℃. Температура твердого раствора отливок из аустенитной никель-хромовой нержавеющей стали обычно составляет 1000 ~ 1250 ℃. Если содержание углерода в стальной отливке выше, чем больше нерастворимых легирующих элементов, тем выше должна быть температура раствора.
Чтобы уменьшить разницу температур между поверхностью стальной отливки и центральной частью во время процесса нагрева, метод нагрева для обработки на твердый раствор отливок из аустенитной нержавеющей стали следует сначала предварительно нагреть до низкой температуры, а затем быстро нагреть до температура раствора. Время выдержки при термообработке на твердый раствор зависит от толщины стальной отливки и обычно рассчитывается как 1 час на каждые 25 мм толщины стенки. Этого достаточно, если будет обеспечен полный прогрев всех участков отливки.
Для стальных отливок с дисперсионным твердением, содержащих медь, твердость стальных отливок увеличивается из-за выделения твердых фаз, богатых медью, в литом состоянии во время процесса охлаждения. Для смягчения структуры и улучшения характеристик обработки такие стальные отливки требуют термообработки на твердый раствор. Температура твердого раствора дисперсионно-твердеющей стальной отливки, содержащей медь, обычно составляет 900 ℃ ~ 950 ℃. После охлаждения может быть получена однофазная пересыщенная структура с массовой долей меди 1,0% ~ 1,5%.