铝合金的固溶热处理 　　

铝合金的基本热处理形式是退火与淬火时效。前者属于软化处理，目的是获得稳定的组织或优良的工艺塑性；后者为强化处理，在淬火时使强化相充分地固溶在铝材中，在随后的时效过程中(又称沉淀硬化)获得大的强化效果。因此，固溶热处理的目的是通过淬火过程形成起硬化作用的过饱和固溶体(起强化作用的合金元素)，在固溶热处理时，通常将铝合金工件加热到500～570℃，然后以快的速度冷却。铝合金固溶热处理广泛用于航空工业的飞机蒙皮、壁板、框架、联接件等承力构件，以及汽车工业中汽车铝轮毂、发动机缸体、缸盖、活塞等受力部件。固溶热处理炉的种类很多，主要型式为立式和卧式两种。立式炉为周期式淬火炉，卧式炉为连续式淬火炉。

立式炉(底装料) 　　

该炉型适用于小批量、多品种的铝合金板材、型材、铸件的生产。一般采用高架式炉型，移动式淬火槽车，炉门采用两半对开式结构，工件在炉内采用悬挂式加热，倍行程滑轮组或卷扬机能使工件快速下降，确保所需的淬火转移时间。炉子的循环加热系统和温控系统确保淬火加热时温度均匀。该炉子和时效炉配在一起可形成淬火时效生产线(强化热处理)，也可多炉组排列，共用一台淬火槽车。该炉型由于技术先进、操作灵活，目前应用比较广泛，但在设计中应特别注意以下方面： 　　

①炉内温度均匀性 　　

固溶热处理的特点决定了须重视炉内温度的均匀性。选择固溶热处理温度须考虑防止出现过烧、晶粒粗化、包铝层污染等弊病，尽可能采用较高的加热温度以使强化相充分固溶，但固溶热处理温有一个个高限和一个低限，如果温度过高，合金中的低熔点组成物(一般是指共晶体)，在加热过程中发生了重熔(过烧)；如果温度过低，强化相不能固溶，而影响合金的强度。因此在热处理规范上规定了固溶热处理温度的均匀性，要求在±3℃内。 　　

固溶热处理的传热主要是依靠对流，因此炉内气氛的强制循环对同一批炉料实现迅速而均匀的加热，以达到要求的温度均匀性是首要条件。其它影响炉温均匀性的因素还包括循环风量的大小，循环次数的多少，以及循环气流如何均匀地流过工件，导流系统的良好设计，保温材料的选择等。 　　

②保温时间 　　

固溶热处理加热时间首先与合金性质、原始状态有关。因各种铝合金的成分相似，所以对此不需特殊考虑，那么重点考虑的就是原始组织状态。当强化相比较细小时，因固溶较快，加热时间可缩短。例如冷轧状态的板材所需加热时间较热轧状态的短，重复淬火则更短，而一般退火状态因强化相较粗，保温时间应较长。另外，加热时间和加热介质、零件尺寸、批量等因素也有直接关系。

③淬火转移时间 　　

工件从出炉到进入淬火槽的间隔称转移时间，在转移过程中，工作温度下降可导致固溶体发生部分分解，从而降低时效强化效果，特别是增加合金的晶间腐蚀倾向。工件出炉后的温度降低5℃，可导致强度下降20%，为此，在生产中应尽可能缩短转移时间，尤其对热容量低的薄板来说，更为重要。一般淬火转移时间为7～25s，视工件大小薄厚而定。 　　

④淬火冷却速度 　　

由于铝合金中合金成分的溶解度随着温度的降低而急剧下降，所以铝合金固溶体在淬火状态下处于过饱和状态，这样便可以实现时效硬化。根据铝合金淬火炉的等温分解曲线，为了避免过量固溶体产生任何沉淀，在淬火过程中，铝合金件从固溶加热温度应快速降到300℃左右，为达到理想的效果，应保证足够的冷却速度。淬火介质通常采用水或者聚二醇。为减少变形和内应力，水温一般为20～50℃。