6063鋁合金

6063鋁合金介紹　　　6063鋁合金廣泛用于建筑鋁門(mén)窗、幕墻的框架，為了保證門(mén)窗、幕墻具有高的抗風(fēng)壓性能、裝配性能、耐蝕性能和裝飾性能，對(duì)鋁合金型材綜合性能的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)型材標(biāo)準(zhǔn)�！≡趪�(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內(nèi)，對(duì)化學(xué)成分的取值不同，會(huì)得到不同的材質(zhì)特性，當(dāng)化學(xué)成分的范圍很大時(shí)，其性能差異會(huì)在很大范圍內(nèi)波動(dòng)，以致型材的綜合性能會(huì)無(wú)法控制。[1]　6063鋁合金化學(xué)成分的概述　　　6063鋁合金的化學(xué)成分成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁合金建筑型材的重要的一環(huán)�！�1、合金元素的作用及其對(duì)性能的影響　　　6063鋁合金是al-mg-si系中具有中等強(qiáng)度的可熱處理強(qiáng)化合金，mg和si是主要合金元素，優(yōu)選化學(xué)成分的主要工作是確定mg和si的百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)�！　　�1．1　mg的作用和影響　mg和si組成強(qiáng)化相mg2si，mg的含量愈高，mg2si的數(shù)量就愈多，熱處理強(qiáng)化效果就愈大，型材的抗拉強(qiáng)度就愈高，但變形抗力也隨之增大，合金的塑性下降，加工性能變壞，耐蝕性變壞�！　　�1．2　si的作用和影響　si的數(shù)量應(yīng)使合金中所有的mg都能以mg2si相的形式存在，以確保mg的作用得到充分的發(fā)揮。隨著si含量增加，合金的晶粒變細(xì)，金屬流動(dòng)性增大，鑄造性能變好，熱處理強(qiáng)化效果增加，型材的抗拉強(qiáng)度提高而塑性降低，耐蝕性變壞�！�2、　mg和si含量的選擇　　　2．1　mg2si量的確定　　　2．1．1　mg2si相在合金中的作用　mg2si在合金中能隨著溫度的變化而溶解或析出，并以不同的形態(tài)存在于合金中：　(1)彌散相β’’固溶體中析出的mg2si相彌散質(zhì)點(diǎn)，是一種不穩(wěn)定相，會(huì)隨溫度的升高而長(zhǎng)大�！�(2)過(guò)渡相β’　是β’’由長(zhǎng)大而成的中間亞穩(wěn)定相，也會(huì)隨溫度的升高而長(zhǎng)大。　(3)沉淀相β是由β’　相長(zhǎng)大而成的穩(wěn)定相，多聚集于晶界和枝晶界�！∧芷饛�(qiáng)化作用mg2si相是當(dāng)其處于β’’彌散相狀態(tài)的時(shí)候，將β相變成β’’相的過(guò)程就是強(qiáng)化過(guò)程，反之則是軟化過(guò)程�！　　�2．1．2　mg2si量的選擇　6063鋁合金的熱處理強(qiáng)化效果是隨著mg2si量的增加而增大。當(dāng)mg2si的量在0．71%～1．03%范圍內(nèi)時(shí)，其抗拉強(qiáng)度隨mg2si量的增加近似線(xiàn)性地提高，但變形抗力也跟著提高，加工變得困難。但mg2si量小于0．72%時(shí)，對(duì)于擠壓系數(shù)偏小(小于或等于30)的制品，抗拉強(qiáng)度值有達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的危險(xiǎn)。當(dāng)mg2si量超過(guò)0.9%時(shí)，合金的塑性有降低趨勢(shì)�！�gb/t5237．1—2000標(biāo)準(zhǔn)中要求6063鋁合金t5狀態(tài)型材的σb≥160mpa，t6狀態(tài)型材σb≥205mpa，實(shí)踐證明．該合金的　高可達(dá)到260mpa。但大批量生產(chǎn)的影響因素很多，不可能確保都達(dá)到這么高。綜合的考慮，型材既要強(qiáng)度高，能確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求，又要使合金易于擠壓，有利于提高生產(chǎn)效率。我們?cè)O(shè)計(jì)合金強(qiáng)度時(shí)，對(duì)于t5狀態(tài)交貨的型材，取200mpa為設(shè)計(jì)值。從圖1可知，抗拉強(qiáng)度在200mpa左右時(shí)，mg2si量大約為0．8%，而對(duì)于t6狀態(tài)的型材，我們?nèi)】估瓘?qiáng)度設(shè)計(jì)值為230　mpa，此時(shí)mg2si量就提高到0．95%。　　　2．1．3　mg含量的確定　mg2si的量一經(jīng)確定，mg含量可按下式計(jì)算：　mg%=（1.73×mg2si%）/2.73　　　2．1．4　si含量的確定　si的含量必須滿(mǎn)足所有mg都形成mg2si的要求。由于mg2si中mg和si的相對(duì)原子質(zhì)量之比為mg/si=1．73　，所以基本si量為si基=mg/1．73�！〉�是實(shí)踐證明，若按si基進(jìn)行配料時(shí)，生產(chǎn)出來(lái)的合金其抗拉強(qiáng)度往往偏低而不合格。顯然是合金中mg2si數(shù)量不足所致。原因是合金中的fe、mn等雜質(zhì)元素?fù)寠Z了si，例如fe可以與si形成alfesi化合物。所以，合金中必須要有過(guò)剩的si以補(bǔ)充si的損失。合金中有過(guò)剩的si還會(huì)對(duì)提高抗拉強(qiáng)度起補(bǔ)充作用。合金抗拉強(qiáng)度的提高是mg2si和過(guò)剩si貢獻(xiàn)之和。當(dāng)合金中fe含量偏高時(shí)，si還能降低fe的不利影響。但是由于si會(huì)降低合金的塑性和耐蝕性，所以si過(guò)應(yīng)有合理的控制。我廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為過(guò)剩si量選擇在0．09%　～0．13%范圍內(nèi)是比較好的�！『辖鹬衧i含量應(yīng)是：si%=(si基+si過(guò))%　[1]　3、　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，熔煉操作時(shí)會(huì)有燒損。在確定mg的控制范圍時(shí)要考慮燒損所帶來(lái)的誤差，但不能放得太寬，以免合金性能失控。我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和本廠(chǎng)配料、熔煉和化驗(yàn)水平，將mg的波動(dòng)范圍控制在0．04%之內(nèi)，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(dāng)mg的范圍確定后，si的控制范圍可用mg/si比來(lái)確定。因?yàn)樵搹S(chǎng)控制si過(guò)為0．09%～0．13%，所以mg/si應(yīng)控制在1．18～1．32之間�！　　�3．3　6063鋁合金t5和t6狀態(tài)型材化學(xué)成分的選擇范圍。若要變更合金成分時(shí)，比如想將mg2si量增加到0．95%，以便有利于生產(chǎn)t6型材時(shí)，可沿過(guò)si上下限區(qū)間將mg上移至0．6%左右的位置即可。此時(shí)si約為0．46%，si過(guò)為0．11%，mg/si為1．　　　3．4　結(jié)束語(yǔ)　根據(jù)我廠(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，在6063鋁合金型材中mg2si量控制在0．75%～0．80%范圍內(nèi)，已完全能夠滿(mǎn)足力學(xué)性能的要求。在正常擠壓系數(shù)(大于或等于30)的情況下，型材的抗拉強(qiáng)度都處在200～240　mpa范圍內(nèi)。而這樣控制合金，不僅材料塑性好，易于擠壓，耐蝕性高和表面處理性能好，而且可節(jié)約合金元素。但是還應(yīng)特別注意對(duì)雜質(zhì)fe進(jìn)行嚴(yán)格控制。若fe含量過(guò)高，會(huì)使擠壓力增大，擠壓材表面質(zhì)量變差，陽(yáng)極氧化色差增大，顏色灰暗而無(wú)光澤，fe還降低合金的塑性和耐蝕性。實(shí)踐證明，將fe含量控制在0．15%～0．25%范圍內(nèi)是比較理想的。[1]　6063化學(xué)成分　　　硅si：0.20-0.66063鋁板　[1]鐵fe：　0.35　　　銅cu：0.10　　　錳mn：0.10　　　鎂mg：0.45-0.9　　　鉻cr：0.10　　　鋅zn：0.10　　　鈦ti：0.10　　　鋁al：余量　　　其他：　　　單個(gè)：0.05　合計(jì)：0.15　6063力學(xué)性能　　　力學(xué)性能：　　　抗拉強(qiáng)度　σb　(mpa)：≥150　　　伸長(zhǎng)應(yīng)力　σp0.2　(mpa)：≥110　　　伸長(zhǎng)率　δ5　(%)：≥7　　　注　：棒材室溫縱向力學(xué)性能　　　試樣尺寸：直徑≤12.5　鋁合金表面腐蝕現(xiàn)象的預(yù)防措施　　　硅引起6063鋁合金型材腐蝕的行為完全是可以預(yù)防和控制的，只要對(duì)原材料的進(jìn)貨、合金成分進(jìn)行有效控制，保證鎂、硅比例在1.3～1.7范圍內(nèi)，并且對(duì)各工序的參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免硅產(chǎn)生偏析和游離，盡量使硅和鎂形成有益的mg2si強(qiáng)化相�！　　∪绻�發(fā)現(xiàn)有這種硅腐蝕點(diǎn)現(xiàn)象，在表面處理時(shí)就應(yīng)該特別注意，在脫脂除油過(guò)程中，盡量使用弱堿性槽液，如果條件不允許，也應(yīng)該在酸性除油液中浸泡的時(shí)間盡量縮短(合格的鋁合金型材在酸性脫脂液中放20～30min無(wú)問(wèn)題，而有問(wèn)題的型材上只能放置1～3min)，而且以后的洗水ph值要高一些(ph>4，控制cl-含量)，在堿腐蝕過(guò)程中盡量延長(zhǎng)腐蝕時(shí)間，在中和出光時(shí)要使用硝酸出光液，在硫酸陽(yáng)極氧化時(shí)應(yīng)盡快通電氧化處理，這樣，由硅引起的暗灰色腐蝕點(diǎn)就不明顯，可滿(mǎn)足使用要求。　歐德金屬公司擁有業(yè)務(wù)嫻熟的營(yíng)銷(xiāo)人員和一支技術(shù)精湛的售后服務(wù)隊(duì)伍，銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)遍及全國(guó)，我們將把歐德金屬優(yōu)等的金屬產(chǎn)品推向世界以及全國(guó)幾十個(gè)地區(qū)華東、華南、華中、東北等�？梢噪S時(shí)隨地地為客戶(hù)提供卓越的金屬產(chǎn)品和快速便捷的售后服務(wù)�！�追求成長(zhǎng)，持續(xù)價(jià)值創(chuàng)新，成為值得信賴(lài)的全球卓越金屬材料貿(mào)易企業(yè)�！�1、鋁合號(hào)：1050、1060、2024、2a12、3003、5052、5056、5083、5754、6061、6063、6083、7075等不同規(guī)格進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)鋁板、鋁棒、鋁條、鋁管；以上特殊牌號(hào)、型號(hào)均可零切割銷(xiāo)售及定做加工；詳情請(qǐng)致電或傳真垂詢(xún)。