概述
① 主要合金元素為鎂與硅,具有加工性能極佳、優(yōu)良的可焊接性、擠出性及電鍍性、良好的抗腐蝕性、韌性,易于拋光、上色膜,陽極氧化效果優(yōu)良,是典型的擠壓合金。6063鋁合金型材塑性好、適中的熱處理強度、良好的焊接性能以及陽極氧化處理后,表面華麗的色澤等諸多優(yōu)點而被廣泛應用于建筑型材、灌溉管材、供車輛、臺架、家具、升降機、柵欄等用的管、棒、型材。
②屬于低合金化Al-Mg-Si高塑性合金有很多可貴的特點:1.熱處理強化,沖擊韌性高,對缺口不敏感。.具有優(yōu)異的熱塑性,可高速擠壓成結構復雜、壁薄、中空的各種型材,或鍛造成結構復雜的鍛件。淬火溫度范圍廣,淬火敏感性低。擠壓鍛造脫模后,只要溫度高于淬火溫度,就可以噴水或穿水淬火。薄壁零件(δ<3mm)風淬也可風淬.焊接性能和耐腐蝕性好,無應力腐蝕開裂傾向,在熱處理可強化鋁合金中,Al-Mg-Si系合金是唯一沒有發(fā)現(xiàn)應力腐蝕和開裂的合金。.加工后,表面非常干凈,容易陽極氧化和著色。缺點是淬火后,如果在室溫下停放一段時間,會對強度(停放效應)產生不利影響。
③6063鋁合金廣泛應用于建筑鋁門窗和幕墻的框架中。為了保證門窗和幕墻具有較高的抗風壓性、裝配性、耐腐蝕性和裝飾性,對鋁合金型材綜合性能的要求遠高于工業(yè)型材標準。
④在國家標準GB/T在3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內,不同的化學成分值會獲得不同的材料特性。當化學成分范圍較大時,其性能差異會在很大范圍內波動,導致型材的綜合性能無法控制。
鋁合金的化學成分已成為生產優(yōu)質鋁合金建筑型材的最重要環(huán)節(jié)。
化學成份
鋁 Al :余量
硅 Si :0.20~0.6
銅 Cu :≤0.10
鎂 Mg:0.45~0.9
鋅 Zn:≤0.10
錳 Mn:≤0.10
鈦 Ti :≤0.10
鉻 Cr:≤0.10
鐵 Fe: 0.000~ 0.350
雜質:單:單:≤0.05;合計:≤0.15
一、合金元素的作用及其對性能的影響
6063鋁合金是AL-Mg-Si中等強度的可熱處理強化合金,Mg和Si它是主要合金元素,優(yōu)化化學成分的主要工作是確定Mg和Si百分含量(質量分數(shù),下同)。
1.1 Mg 的作用和影響Mg和Si組成強化相Mg2Si,Mg含量越高,Mg2Si數(shù)量越多,熱處理強化效果越大,型材抗拉強度越高,但變形阻力也增加,合金塑性降低,加工性能差,耐腐蝕性差。
1.2 Si 的作用和影響Si的數(shù)量應使合金中所有的Mg都能以Mg2Si存在相的形式,以確保Mg充分發(fā)揮作用。Si含量增加,合金顆粒細化,金屬流動性增加,鑄造性能好,熱處理強化效果增加,型材抗拉強度降低,耐腐蝕性差。
二、Mg和Si含量的選擇
2.1 Mg2Si量的確定
2.1.1 Mg2Si 在合金中的作用Mg2Si它可以隨著溫度的變化而溶解或沉淀,并以不同的形式存在于合金中: (1)彌散相β在固溶體中沉淀Mg2Si相彌散質點,隨著溫度的升高,不穩(wěn)定相會生長。(2)過渡相β’ 是β由生長而成的中間亞穩(wěn)定相也會隨著溫度的升高而生長。(3)沉淀相β是由β 相生長而成的穩(wěn)定相大多聚集在晶界和枝晶界。能起到強化作用Mg2Si相等于其處β‘’當彌散相狀態(tài)時,就會β相變成β相的過程是強化過程,反之亦然是軟化過程。
2.1.2 Mg2Si 6063鋁合金的熱處理強化效果隨之而來Mg2Si隨著數(shù)量的增加而增加Mg2Si的量在0.在71%~1.03%范圍內,抗拉強度隨之而來Mg2Si隨著數(shù)量的增加,近似線性增加,但變形阻力也隨之增加,加工變得困難。Mg2Si當量小于0.72%時,對于擠壓系數(shù)小(小于或等于30)的產品,抗拉強度值有不符合標準要求的危險。Mg2Si量超過0.9%時,合金的塑性會下降。GB/T5237.1-2000標準要求6063鋁合金T5狀態(tài)型材的σb≥160MPa,T6狀態(tài)型材σb≥205MPa,實踐證明,合金最高可達260MPa。但影響大規(guī)模生產的因素很多,不可能保證這么高。綜合考慮,型材不僅要有高強度,還要保證產品符合標準要求,使合金容易擠壓,有利于提高生產效率。當我們設計合金強度時,T5狀態(tài)交貨型材,200MPa為設計值。
2.1.3 Mg確定 含量Mg2Si一經確定,Mg 含量可按下式計算: Mg%=(1.73×Mg2Si%)/2.73。
2.1.4 Si確定 含量Si必須滿足所有含量Mg都形成Mg2Si因為Mg2Si中Mg和Si相對原子質量的比率Mg/Si=1.73 ,所以基本Si量為Si基=Mg/1.73.但實踐證明,如果按Si基進行配料時,生產出來的合金其抗拉強度往往偏低而不合格。顯然是合金中Mg2Si數(shù)量不足。原因是合金Fe、Mn等雜質元素被搶Si,例如Fe可以與Si形成ALFeSi化合物。因此,合金中必須有過剩Si以補充Si損失。合金過剩Si它還將補充提高抗拉強度。合金抗拉強度的提高是Mg2Si和過剩Si貢獻之和。合金中Fe當含量高時,Si還能降低Fe但由于不利影響。Si會降低合金的塑性和耐腐蝕性,因此Si過該有合理的控制根據(jù)實際經驗,我廠認為過剩Si最好在0.09% ~0.13%范圍內選擇量。Si含量應是:Si%=(Si基 Si過)%
三、 合金元素控制范圍的確定
3.1 Mg的控制范圍
Mg是易燃金屬,熔煉時會燒壞。Mg在控制范圍內,應考慮燒損造成的誤差,但不要放得太寬,以免合金性能失控。根據(jù)成分、熔化和試驗水平,Mg波動范圍控制在0.04%以內,
T5型材取0.47%~0.50%,
T6型材取0.57%~0.60%。
3.2 Si的控制范圍
當Mg確定范圍后,Si控制范圍可用Mg/Si比來確定。
3.3 6063鋁合金T5和T6狀態(tài)型材化學成分的選擇范圍。
如果你想改變合金成分,例如,你想Mg2Si量增加到0.95%,有利于生產T6型材時,可以沿過Si上下限將是Mg上移到0.6%左右。
此時Mg約為0.46%,Si過為0.11%,Mg/Si為1。
3.4 6063鋁合金型材Mg2Si量控制在0.75%~0.在80%范圍內,機械性能的要求已經完全滿足。正常擠壓系數(shù)(大于或等于30)時,型材的抗拉強度為200~240 MPa范圍內。這種控制合金不僅具有良好的塑性、擠壓方便、耐腐蝕性高、表面處理性能好,而且可以節(jié)省合金元素。但也應特別注意雜質Fe嚴格控制Fe含量過高會增加擠壓力,使擠壓材料表面質量變差,增加陽極氧化色差,顏色暗淡,F(xiàn)e還降低了合金的塑性和耐腐蝕性。實踐證明,將Fe含量控制在0.15%~0.25%是理想的。6063鋁合金的熔化溫度在655度以上,6063鋁型材的擠壓溫度在棒溫490-510℃,擠壓筒420-450℃,一般來說,每個擠壓型材的溫度設計都不一樣,但大概在這個范圍內:模具溫度為470-490℃,根據(jù)自己的情況設置!
四、用途
板帶廣泛應用于裝飾、包裝、建筑、運輸、電子、航空、航天、武器等行業(yè)。
2、航空航天用鋁材用于制作飛機蒙皮、機身框架、大梁、旋翼、螺旋槳、油箱、壁板和起落架支柱,以及火箭鍛環(huán)、宇宙飛船壁板等。
3.車身結構件材料、門窗、貨架、汽車發(fā)動機零件、空調、散熱器、車身板、輪轂、船舶材料用于交通運輸。
鋁罐包裝主要以薄板和材料為金屬包裝材料,制成罐、蓋、瓶、桶、包裝箔。廣泛應用于飲料、食品、化妝品、藥品、香煙、工業(yè)產品等包裝。
5.印刷鋁主要用于生產PS版,鋁基PS版本是印刷刷是印刷行業(yè)的一種新材料。
6.鋁合金用于建筑裝飾,具有良好的耐腐蝕性、足夠的強度、優(yōu)異的工藝性能和焊接性能,廣泛應用于建筑結構、門窗、天花板、裝飾表面等。如各種建筑門窗、幕墻鋁型材、鋁幕墻板、壓板、圖案板、彩色涂層鋁板等。
7.電子家電鋁主要用于各種母線、架線、導體、電氣元件、冰箱、空調、電纜等領域。規(guī)格:圓棒、方棒
8.代表性用途包括航天固定裝置、電氣固定裝置和通信,也廣泛應用于自動化機械零件、精密加工、模具制造、電子和精密儀器SMT、PC板焊錫載具等。