Los métodos de fortalecimiento más utilizados incluyen el fortalecimiento con solución sólida.
Crea una solución sólida introduciendo uno o más elementos de aleación o elementos de impureza en el metal base, aumentando así la resistencia y dureza del material. El principio de este método de fortalecimiento es que al agregar elementos de aleación, se puede obstaculizar el movimiento de dislocación en el metal base, mejorando así la resistencia y dureza del material.
El fortalecimiento con solución sólida tiene varias ventajas importantes. En primer lugar, es un método de fortalecimiento muy eficaz que puede aumentar significativamente la resistencia y dureza de los materiales. En segundo lugar, este método no hará que el material se vuelva quebradizo y garantizará la estabilidad del material en uso. Además, el fortalecimiento con solución sólida puede ajustar fácilmente las propiedades de los materiales para cumplir con los requisitos de aplicaciones específicas cambiando los tipos y contenidos de los elementos de aleación.
La fortificación de la solución también tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, los elementos de aleación añadidos pueden provocar segregación en el metal base, lo que puede hacer que el material se vuelva quebradizo en determinadas condiciones. Además, la adición de algunos elementos de aleación puede tener efectos adversos sobre la soldabilidad y la resistencia a la corrosión del material.
Escenarios de aplicación del fortalecimiento de soluciones sólidas:
1. Campo aeroespacial: El campo aeroespacial requiere el uso de materiales livianos y de alta resistencia. El refuerzo con solución sólida puede mejorar la resistencia a la tracción y la dureza de la aleación, dándole mejores propiedades mecánicas en condiciones de carga pesada, por lo que se utiliza ampliamente en la fabricación de piezas de aviones y cohetes.
2. Industria de fabricación de automóviles: La industria de fabricación de automóviles requiere el uso de materiales con alta tenacidad, alta dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de las aleaciones se pueden mejorar mediante el fortalecimiento con soluciones sólidas, por lo que se utilizan ampliamente en la fabricación de automóviles. Por ejemplo, el fortalecimiento con solución sólida de aleaciones de aluminio y magnesio en motores de automóviles puede mejorar en gran medida la resistencia a la tracción y la resistencia al desgaste.
3. Aleaciones de alta temperatura: Las aleaciones forjadas de alta temperatura reforzadas con solución sólida se utilizan ampliamente. Estas aleaciones tienen excelentes propiedades mecánicas a temperatura ambiente y alta temperatura y son adecuadas para fabricar piezas importantes de grandes motores aeroespaciales y de cohetes.