將加熱到淬火溫度或擠壓過程中鋁型材保持在淬火溫度的產(chǎn)品以一定的速度進(jìn)行冷卻,以保留住高溫狀態(tài)下溶解入基體固溶體中的過飽和強(qiáng)化相,防止其在高溫下進(jìn)行分解。
冷卻速度的大小決定于鋁型材過飽和固溶體的穩(wěn)定性。對(duì)于穩(wěn)定性大、淬火敏感性低的鋁型材,如Al-Mg-Si系中的6063工業(yè)鋁型材,在擠壓過程中采用水封冷卻,或在擠壓出口處進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷可實(shí)現(xiàn)淬火;對(duì)中強(qiáng)可焊AL-Zn-Mg-Zr合金,固溶體穩(wěn)定性很高,即使在靜止空氣中冷卻也可實(shí)現(xiàn)淬火;而對(duì)穩(wěn)定性低的合金,如Al-Cu-Mg系、AL-Zn-Mg-Cu系則必須在具有較大冷卻速度的介質(zhì)如水中進(jìn)行淬火。才能將高溫下的過飽和固溶體保留到低溫下,然后進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化。
在選擇冷卻時(shí)速時(shí),應(yīng)根據(jù)型材的性能、鋁型材產(chǎn)品的規(guī)格尺寸和形狀的復(fù)雜程度綜合考慮決定。型材的固溶體穩(wěn)定性低、淬火敏感度高的鋁型材必須選擇冷卻速度高的介質(zhì)。采用擠壓法生產(chǎn)的鋁合金管、棒、型材普遍采用水介質(zhì)冷卻淬火。水的冷卻速度大,完全可獲得過飽和固溶體。但在水中急冷,會(huì)產(chǎn)生很大的淬火應(yīng)力,導(dǎo)致一些大尺寸鋁型材和形狀復(fù)雜的工件發(fā)生變形、翹曲、裂紋,這一般通過調(diào)節(jié)冷卻水的溫度來(lái)解決或減小其變形程度。對(duì)壁厚或直徑為中、小規(guī)格的制品,水溫控制在15-35℃;對(duì)大直徑、大壁厚或形狀復(fù)雜的棒、型材、水溫控制在40-50℃。這里有一點(diǎn)必須說(shuō)明,提高冷卻水溫,會(huì)影響淬火效能,降低淬火、時(shí)效后的材料強(qiáng)度,同時(shí)還可能產(chǎn)生晶界腐蝕。水溫越高,影響越明顯。