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将2507双相钢加热到1050~1100℃，用水急速冷却，得到单相奥氏体组织，这一过程称为固溶处理。固溶处理的温度应根据不锈钢的含碳量选择。通常，碳含量高时取上限，碳含量低时取下限。然而，温度不应过高或过低。如果温度过高，将出现大量铁素体，钢的晶粒尺寸将变粗，这不仅会恶化加工性能，还会降低钢抵抗均匀腐蚀的能力。从晶间腐蚀的角度来看，加热温度越高，奥氏体过饱和越大，如果在碳化铬随后析出的温度区间内再加热，碳化铬的析出过程将越强烈，从而增加钢对晶间腐蚀的敏感性。如果温度太低，将影响钢成分的均匀化和碳化物的完全溶解，从而不能达到固溶处理的预期效果。
加热时固溶处理过程中应防止表面渗碳，因为渗碳提高了钢对晶间腐蚀的敏感性。在阀门中，与工作介质直接接触的所谓内部零件，如阀体和阀座，对一般腐蚀性能和晶间耐蚀性的要求比其他不锈钢阀门零件高得多。因此，内部零件的固溶处理应特别注意表面渗碳。加热过程中，通常可以在中性或轻微氧化的气氛中进行。对于热处理后不再加工或加工余量很小的零件，加热前应注意炉膛的清洁度，清除零件表面的油污，防止零件表面加热渗碳时污垢分解。
固溶处理后，钢的强度随着碳含量的增加而增加。但总的来说，这种钢强度不高，与敏化处理和稳定化处理相比，固溶处理后的强度最低。因此，固溶处理在最大程度上也是软化处理。
固溶处理是在高温加热时使钢中的碳化物溶解，然后为了急冷而固定在奥氏体中，因此固溶处理后的钢具有最高的耐腐蚀性，在不含钛和铌的18-8钢中，固溶处理是防止晶粒间腐蚀的重要手段。
固溶处理的保温时间不应太长。它与零件的直径和厚度密切相关。对于直径大于25毫米的材料，保温时间一般可按2~3分钟/毫米计算。
固溶处理的冷却方法一般是水冷，但对于阀盖衬套、套筒阀座和夹套阀外套等薄壁零件，也可以采用空气冷却。
