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铝合金轮毂热处理之固溶处理工艺
轮毂，是轮胎内廓用以支撑轮胎的圆桶形、中心装配在轴上的部件。常见的汽车轮毂有钢质轮毂及铝合金质轮毂。钢质轮毂的强度高，常用于大型载重汽车；但钢质轮毂质量重，外形单一，不符合如今低碳、时尚的理念，正逐渐被铝合金轮毂替代。本文介绍合金质轮毂的固溶热处理工艺。
铝合金轮毂具有以下性能要求：1)材质、形状和尺寸正确合理，能充分发挥轮胎的功能，与轮胎互换，具有国际通用性；2)行驶时，纵、横向振摆小，失衡量与惯性矩小；3)在轻量化的前提下，具有足够的强度、刚度和动态稳定性；4)与轴、轮胎的可分离性好；5)具有优良的耐久性；6)其制造工艺能达到产品质量稳定、成本低、多品种、可大规模生产等要求。
为满足铝合金轮毂的这些性能要求，在热处理过程中就需严格按照工艺进行。热处理的过程控制和热处理炉自动化控制水平影响着铝合金轮毂的热处理质量。
铝合金轮毂的热处理工艺中的固溶处理
车轮毂热处理工艺中的固溶处理是将车轮毂件升温到固溶线以上的单相区域，使溶质全部溶入α基体中，而成为单一固溶相。但所选取的温度不得超过共晶溶解温度，否则沿晶界将有溶解现象，在淬火后，会形成很脆的膜，会降低轮毂的力学性能。在固溶温度的上下限之内，温度取得越高，其原子扩散速度愈快，溶质溶入α基地中愈完全，过饱和析出的量也就愈大，人工时效时，析出硬化的硬化效果也就愈好，反之则愈差。
决定轮毂热处理中固溶处理的，则需要足以让溶质原子全部溶入α基体，因而有其最短时间性的限制，时间如果太长则会造成晶粒过度成长并且浪费能源，故应选取一最合理的时间，另外热处理物件的形状，厚度及加热介质的不同，会影响热处理炉加热速率及均匀性，也都需列入考量之中。
轮毂中Al-Mg-Si合金之T6处理程序中的固溶处理，其主要目的是为了要溶解铸造时析出的粗大Mg2Si、使铸件均质化及改变共晶Si形状。所以固溶温度要接近共晶温度，但不得超过，以避免晶界溶解，而造成力学性能的降低。一般而言，固溶处理时间温度A356.2合金的影响情形为，在520℃或530℃时，其抗拉强度、伸长率岁固溶时间的增加而增加。在540℃其抗拉强度及延伸率在很短时间即可达到******值后，然后铸件降低。但是抗拉强度及屈服强度变化率不大，而在伸长率方面，530℃固溶处理12小时，即可达到18%的延伸率；但于540℃时只需2小时即可达到此值。冲击强度随固溶温度及时间的增加而增加，若有540℃固溶处理9小时冲击强度可达******值。在520℃固溶处理，其硬度值的变化不大，总之，只有抗拉强度及伸长率受固溶处理条件的影响较大。在经济考虑上，降低固溶处理的时间是可行的，因为在Al-Si-Mg合金中，Si与Mg的偏析并不严重，因此只要很短的时间即可完成均匀化及Mg2Si固溶到α基地中，如果适当的添加变质剂（如Sr、Na、Sb），即可在不损害力学性能的情况下，降低固溶时间。
溶质元素在树枝状凝固组织中的偏析，会损坏材料的力学性能。因此固溶处理时可以兼顾使材料达到均匀化的目的，而降低合金元素偏析的现象。均匀化所需要的时间长短取决于固溶温度及固溶时间，在铸造状态，树枝状组织的中央部分，其含Si量最高，因为这个原因，造成此区域有较高的温度，造成Si在树枝状组织的固溶度亦较大。对于镁的偏析现象，则较为轻微。通常在550℃的固溶温度，维持30分钟即可使热处理铸件达到均匀化的要求，一般而言，均匀化的时间愈长，铝合金的伸长率会愈好，因为共晶Si会愈圆滑。
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