Переход от одного типа твёрдого раствора к другому при термической обработке происходит благодаря фазовым превращениям в твёрдом состоянии. 3

Например, при закалке сталей: 1

1. В начале нагрева материала кристаллическая решётка расширяется, и атомы сплавных элементов растворяются в основной металлической матрице, образуя твёрдый раствор. 1
2. При охлаждении стали происходит сжатие кристаллической решётки. 1 В результате образуется мартенсит, который имеет другую кристаллическую структуру по сравнению с исходным аустенитом. 1

Это изменение кристаллической решётки материала влияет на его механические свойства, в частности, увеличивает твёрдость и прочность. 1

Также при дисперсионном твердении (старении) происходит распад пересыщенного твёрдого раствора и выделение новых фаз, которые упрочняют материал. 1

Таким образом, термическая обработка позволяет получать твёрдые растворы либо в неравновесном состоянии (закалка), либо в состоянии, в той или иной степени приближённом к равновесному (отжиг, отпуск). 5