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創(chuàng)新 合作發(fā)展
6028合金屬于Al-Mg-Si鋁合金具有中等強(qiáng)度和良好的焊接性能和耐腐蝕性，主要用于運(yùn)輸和結(jié)構(gòu)工程行業(yè)。如橋梁、起重機(jī)、屋頂框架、運(yùn)輸機(jī)、運(yùn)輸船舶等。
近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外造船業(yè)的快速發(fā)展，降低船舶重量、提高船舶速度、尋求鋁合金材料取代鋼部件已成為鋁加工業(yè)和造船業(yè)面臨的重要課題。6082鋁合金具有中等強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性，重量輕，是制造高速船舶部件的理想材料。
1 技術(shù)要求
1.1 化學(xué)成分(%)
Si 0．7-1．3 Fe≤5．0 Cu≤0．10 Mn 0．4-1．0
Mg 0．6-1．2 Cr≤0．25 Zn≤0．20 Ti≤0．10
1．2 外觀
無(wú)裂紋、分層、腐蝕、氧化夾雜物、剝落、氣泡和機(jī)械損傷，邊緣平整，無(wú)毛刺。
1.3 機(jī)械性能
抗拉強(qiáng)度σb≥310MPa，屈服點(diǎn)σ0.2≥250MPa，延伸率δ≥10％
2 熔鑄工藝
2.1 成分控制
由于產(chǎn)品性能要求高，Mg、Si、Fe等元素主要起強(qiáng)化作用，合理配比對(duì)擠壓工藝和最終產(chǎn)品性能具有重要意義。因此，必須嚴(yán)格控制，范圍不能太寬。Mn含量過(guò)高會(huì)影響合金鑄造的性能Mn因此，含量增加，粘度增加，流動(dòng)性降低Mn含量應(yīng)控制在中偏下，Cu雖然對(duì)合金有強(qiáng)化作用，但含量高會(huì)損害耐腐蝕性，銅含量不宜過(guò)高。
2.2 熔鑄工藝
2．2．1 熔煉
6082合金的特點(diǎn)是含有Mn，Mn熔化溫度應(yīng)控制在740-760℃。取樣前均勻攪拌兩次以上，確保金屬完全熔化，溫度準(zhǔn)確，成分均勻。攪拌后，在鋁液深度的中部和爐的左右兩側(cè)取一個(gè)樣品進(jìn)行分析。
2.2.2 凈化和鑄造
熔體轉(zhuǎn)入靜置爐后，用氮?dú)夂途珶拕﹪姺蹏姎猓珶挏囟葹?35-745℃，時(shí)間15分鐘，精煉后靜置30分鐘。除氣、除渣、熔體凈化。
從鑄模到爐口有兩個(gè)過(guò)濾裝置，爐口有泡沫陶瓷過(guò)濾板(30PPI)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過(guò)濾，充分過(guò)濾熔體中的氧化物和夾渣。
6082合金鑄造溫度高（與6063正常工藝相比），鑄造速度低，水流大。上述工藝應(yīng)嚴(yán)格控制，不得超出范圍，否則容易導(dǎo)致鑄造失敗。
3 均勻退火
6082合金變形阻力大，擠壓困難，機(jī)械性能指標(biāo)高。均勻化處理后，合金組織發(fā)生以下變化:(1)晶體偏析消失；(2)Ms2Si相溶入α(Al)不平衡共晶消失；(3)β(Al9Fe2Si2)相向α(Al12Fe3Si2)相轉(zhuǎn)化，細(xì)化含鐵相粒子。
通過(guò)上述變化，其擠壓性能和型材質(zhì)量將大大提高。晶體偏析的消失將減少擠壓過(guò)程中金屬流動(dòng)的不均勻性，提高擠壓型材的表面光潔度；組織中的粗不平衡Mg、Si質(zhì)點(diǎn)和粗大Al-Fe-Si減少和細(xì)化相粒子會(huì)減少型材表面的裂紋傾向，提高擠壓速度；Mg2Si全固溶是強(qiáng)化合金、提高其機(jī)械性能的首要條件。
均勻化溫度：555-565℃,保溫時(shí)間：3小時(shí)，冷卻速度≥200℃/h
4 擠壓工藝
4.1 鑄棒加熱方法
鑄棒加熱采用工頻感應(yīng)加熱，這種熱方式的特點(diǎn)是(1)加熱時(shí)間短，在3分鐘內(nèi)即可達(dá)到500℃(2)溫度控制準(zhǔn)確，誤差不超過(guò)±3℃。
如果電阻爐加熱緩慢，會(huì)導(dǎo)致Mg2Si影響強(qiáng)化效果的分析。
4．2 擠壓
合理制定了擠壓工藝，改變了以下因素。
(1)6082合金變形抗力大，鑄棒溫度應(yīng)偏上限(480-5000℃)；
(2)模具溫度也應(yīng)過(guò)高；
(3)為防止縮尾或氣泡、氧化皮、雜質(zhì)卷入，壓余應(yīng)留長(zhǎng)；
(4)要使合金主要強(qiáng)化相Mg2Si完全固溶，淬火溫度為500℃固此型材擠壓出口溫度應(yīng)控制在500-530℃；
(5)6082合金淬火敏感性高。合金中含有Mn，促進(jìn)晶內(nèi)金屬間化合物的形成，對(duì)淬火性能有不利影響。淬火冷卻強(qiáng)度高，冷卻速度快，溫度必須通過(guò)水淬迅速降至50℃以下；
(6)鋸切型材后，框架應(yīng)保護(hù)一定間隔，不得排放過(guò)密。
5 時(shí)效制度
合理的時(shí)效制度不僅要保證產(chǎn)品性能，還要考慮生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，證明時(shí)效溫度為170-180℃，保溫時(shí)間為5小時(shí)，是6082型材的最佳時(shí)效制度。
6 試驗(yàn)結(jié)果
6.1 化學(xué)成分的穩(wěn)定性和鑄棒的低倍組織
6．2 力學(xué)性能情況
上述試驗(yàn)結(jié)果表明，由于熔煉鑄造工藝和熱處理系統(tǒng)的合理選擇，鑄棒成分穩(wěn)定，組織均勻，型材出口溫度越高，性能越好。
7 結(jié)論
根據(jù)6082年合金船用鋁型材的特點(diǎn)和性能要求，上述工藝相對(duì)合理。鑄棒均勻處理、感應(yīng)加熱、型材水淬及時(shí)性是滿足產(chǎn)品性能要求的前提；嚴(yán)格控制工藝參數(shù)是產(chǎn)品質(zhì)量的保證。在熔鑄過(guò)程中，合理匹配鑄造溫度、速度和冷卻水流量是保證鑄造質(zhì)量的關(guān)鍵；在擠壓過(guò)程中，擠壓出口溫度的控制是保證產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品已成功通過(guò)挪威船級(jí)協(xié)會(huì)的認(rèn)證，以滿足用戶(hù)的需求。
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