Oplossingsbehandeling

Oplossingsbehandeling is een warmtebehandeling waarbij een legering wordt verhit tot een temperatuur waarop de opgeloste bestanddelen in oplossing kunnen gaan in de hoofd- of matrixfase, zodat een homogeen vaste oplossing ontstaat. Na een verblijftijd bij deze temperatuur wordt het materiaal snel gekoeld (meestal door quenchen) om de opgeloste toestand vast te houden en zo de basis te leggen voor latere versterking door veroudering.

Doel is het volledig oplossen van de solutelementen en het egaliseren van de samenstelling voordat kristallisatie tijdens veroudering plaatsvindt. De behandeling vormt vaak de eerste stap in age-hardening systemen en wordt meestal gevolgd door artificiële of natuurlijke veroudering, waarbij fijne precipitates zich vormen die de sterkte verhogen.

Toepassingen: vooral bij oplosbaar versterkte aluminiumlegeringen zoals Al-Cu en Al-Mg-Si, en bij sommige magnesium- en koperlegeringen. Het proces is minder geschikt voor elementen die tijdens het verhittingsproces oxide vormen of voor legeringen die gevoelig zijn voor scheurvorming bij snelle afkoeling. Een juiste uitvoering vereist aandacht voor uniformiteit van temperatuur en vermijding van oververhitting en oxidatie.

Belangrijke procesparameters zijn de oplossings- of solvus-temperatuur (afhankelijk van de legering), de verblijftijd, het koel-/quenchniveau, en het verouderingsregime (temperatuur en tijd). Nauwkeurige controle van deze factoren bepaalt de microstructuur en de daarmee samenhangende mechanische eigenschappen; onjuiste instellingen kunnen leiden tot onvolledige oplossing, grove precipitatie of verlies van vormvastheid.