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6063鋁合金成分

生活 更新时间:2024-07-23 03:21:01

6063鋁合金成分? 6063是應用最廣泛的鋁合金,6063合金具有中等強度、可熱處理強化、表面處理性能優良、可塑性較強,屬鍛鋁系列6063鋁合金唯一強化相為Mg2Si,所以Mg和Si是主要的合金添加元素,對合金的性能影響非常大所以合金中,Mg的含量愈高,能形成的Mg2Si相就愈多,熱處理強化效果就愈大,型材的抗拉強度就愈高,但加工變形抗力也随之增大,合金的塑性下降,耐蝕性變壞Si的含量除了與合金中Mg形成Mg2Si相外,還會與合金中的雜質Fe和Mn的形成化合物消耗一部分所以Si的含量也是提高哦Mg2Si含量,提高合金的強度及硬度,同時降低塑性随着Si含量增加,合金的晶粒變細,金屬流動性增大,鑄造性能變好,熱處理強化效果增加,型材的抗拉強度提高塑性降低,耐蝕性變壞,下面我們就來說一說關于6063鋁合金成分?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

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6063鋁合金成分

6063是應用最廣泛的鋁合金,6063合金具有中等強度、可熱處理強化、表面處理性能優良、可塑性較強,屬鍛鋁系列。6063鋁合金唯一強化相為Mg2Si,所以Mg和Si是主要的合金添加元素,對合金的性能影響非常大。所以合金中,Mg的含量愈高,能形成的Mg2Si相就愈多,熱處理強化效果就愈大,型材的抗拉強度就愈高,但加工變形抗力也随之增大,合金的塑性下降,耐蝕性變壞。Si的含量除了與合金中Mg形成Mg2Si相外,還會與合金中的雜質Fe和Mn的形成化合物消耗一部分。所以Si的含量也是提高哦Mg2Si含量,提高合金的強度及硬度,同時降低塑性。随着Si含量增加,合金的晶粒變細,金屬流動性增大,鑄造性能變好,熱處理強化效果增加,型材的抗拉強度提高塑性降低,耐蝕性變壞。

那麼Mg2Si相是如何起強化效果的?

Mg2Si在合金中能随着溫度的變化而溶解或析出,并以不同的形态存在于合金中: (1)彌散相β’’固溶體中析出的Mg2Si相彌散質點,是一種不穩定相,會随溫度的升高而長大。 (2)過渡相β’ 是β’’由長大而成的中間亞穩定相,也會随溫度的升高而長大。(3)沉澱相β是由β’ 相長大而成的穩定相,多聚集于晶界和枝晶界。 能起強化作用Mg2Si相是當其處于β’’彌散相狀态的時候,将β相變成β’’相的過程就是強化過程,反之則是軟化過程。

6063鋁合金的熱處理強化效果是随着Mg2Si量的增加而提高。當Mg2Si的量在0.71%~1.03%範圍内時,其抗拉強度及硬度是随着Mg2Si相多少的增近似成線性地提高,同時變形抗力也跟着提高,抗變形能力變強。但Mg2Si量小于0.72%時,對于擠壓系數偏小(小于或等于30)的制品,其抗拉強度值可能低于标準值,而當Mg2Si量大于0.9%時,合金的塑性有降低趨勢。6063鋁合金T5狀态型材的σb≥160MPa,T6狀态型材σb≥205MPa,實踐證明.合金抗拉強度的最高可達到260MPa。而實際生産過程影響因素還包括淬火溫度,淬火速率,時效溫度,保溫時間等多種因素影響。所以,不可能确保都達到這麼高。所以設計6063合金,我們需要根據實際适用用途及産品要求,權衡所有影響因素來設計。設計的原則是:要求塑性好,強度低的合金我們就選用低Si低Mg,Si過剩應盡量少。反之我們就選高Si高Mg,Si過剩就要多。

Mg2Si的量一經确定,Mg含量可按下式計算: Mg%=(1.73×Mg2Si%)/2.73 ;Si含量的确定 Si的含量必須滿足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相對原子質量之比為Mg/Si=1.73 ,所以基本Si量為Si基=Mg/1.73。 但是實踐證明,若按Si基進行配料時,生産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數量不足所緻。原因是合金中的Fe、Mn等雜質元素與Si形成了不能強化的合金相,消耗了部分Si,Fe可以與Si形成ALFeSi化合物,所以Si過剩含量的多少還應根據合金中Fe元素的多少予以添加。合金中有過剩的Si還會對提高抗拉強度起補充作用。當合金中Fe含量偏高時,Si還能降低Fe的不利影響。但是由于Si會降低合金的塑性和耐蝕性,所以Si剩過應有合理的控制。廣東美生元新材料有限公司認為過剩Si量選擇在0.09% ~0.13%範圍内是比較安全的。

Mg的控制在實際生産中我們還要考慮Mg是易燃金屬,熔煉操作時會有燒損。在确定Mg的控制範圍時要考慮燒損所帶來的Mg損耗,美生元新材料有限公司根據經驗和配料、熔煉和化驗水平,将Mg的波動範圍控制在0.04%之内,因為爐體,燃料,工人操作、熔煉時間等工藝不盡相同,所以建議各廠應根據實際燒損來作相應調整。

Si的控制範圍,當Mg的範圍确定後,Si的控制範圍可用Mg/Si比來确定。

此時Mg約為0.46%,Si過為0.11%,Mg/Si為1.3

在6063鋁合金型材中Mg2Si量控制在0.75%~0.80%範圍内,已完全能夠滿足力學性能的要求。在正常擠壓系數(大于或等于30)的情況下,型材的抗拉強度都處在200~240 MPa範圍内。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,而且可節約合金元素。

其他雜質元素,理論上來講是越低越好,特别是對Fe應進行嚴格控制。若Fe含量過高,會使擠壓力增大,模具工況變差,擠壓材表面質量變差,陽極氧化色差增大,顔色灰暗而無光澤,Fe還降低合金的塑性和耐蝕性。但是實際冶煉過程Fe元素不可避免,所以Fe含量控制在0.25%以下。

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