10Ni3MnCuAl鋼是我國應用最廣泛的Ni-Al-Cu系時效硬化型預硬化塑料模具鋼，該鋼相當于日本大同特殊鋼NAK80鋼，具有更加優異的拋光性能、切削加工性能以及焊接性能。雖然我國對10Ni3MnCuAl鋼開展了廣泛生產試制及工藝研究，但是產品性能仍不盡理想，和日本大同特殊鋼產品存在差距。為此，本課題通過10Ni3MnCuAl鋼固溶工藝對其組織和性能的影響研究，獲得可用于指導該鋼預硬化的工藝制定。

試驗材料采用電爐+LF+VD+電渣重熔生產，其化學成分（質量分數，%）為0.15C，0.26Si，1.56Mn，3.0Ni，0.89Cu，0.24Mo，0.013P，0.0007S，1.05Al，余量Fe。將鋼材加工成不同尺寸要求的試樣后進行固溶工藝處理，進行正交試驗。針對不同溫度，進行了800～940℃之間溫度范圍的試驗研究；針對不同固溶時間，進行0.5～4h不同時間試驗研究；針對不同冷卻方式，進行了固溶空冷和固溶爐冷的對比試驗。同時，進行了硬度、金相、晶粒度、沖擊韌性、拉伸性能檢驗。結果表明：

（1）隨著固溶溫度升高，固溶硬度和沖擊韌性呈現先升高后降低的趨勢，最佳固溶溫度出現在870℃。

（2）隨著固溶時間延長，10Ni3MnCuAl鋼在830～910℃之間的力學性能呈先升高后降低趨勢，最佳固溶時間為2h。

（3）固溶冷卻方式對10Ni3MnCuAl鋼的組織和性能存在很大的影響。固溶空冷獲得板條馬氏體為主的組織，固溶爐冷獲得粒狀貝氏體為主的組織。板條馬氏體具有比粒狀貝氏體組織更優異的硬度、強度、塑性和韌性，尤其是沖擊韌性。

（4）10Ni3MnCuAl鋼在830～910℃固溶2h，具有更優異的力學性能：屈服強度達到872.7～894.2MPa，抗拉強度達到1313.0～1330.3MPa，斷后伸長率達到14.0～14.5%，斷面收縮率達到65.0%～66.3%，沖擊功達到158～180J。