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影响6系铝合金机械性能的重要因素

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人气:-发表时间:2018-12-17 14:36【

6063、6063A、6A02、6061铝合金多用于生产建筑材、工业材、家俱材、梯具材。多数客户对特殊用途的产品抗拉强度、延伸率的要求越来越高,因此根据多年来的实践经验对常用的6系铝合金如何获得更好的机械性能做如下分析:

1)铝合金锭坯的化学成分

6063、6063A是以Mg2Si为强化相的合金,所以首先应确定强化相的含量,一般当Mg2Si的量在0.71%----1.03%范围内时,其抗拉强度随Mg2Si量的增加近似线性的提高,但变形抗力也跟着提高,加工变得困难,但Mg2Si量小于0.72%时,对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品,抗拉强度值有达不到标准要求的危险,当Mg2Si量超过0.9%时,合金的塑性有下降趋势。确定了强化相的量后再确定Mg的含量,Mg是易燃金属,熔炼操作时会有烧损,在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的误差,但不能放得太宽,以免合金性能失控,Mg的波动范围应在0.04%之内,T5型材取0.47--0.53%,T6型材取0.57----0.60%。当Mg的范围确定后,可用Mg/Si比来确定硅,Si可与其它元素形成化合物如:AlFeSi,所以Si应在原基础上补约0.09---0.13%,Mg/Si应控制在1.18----1.32之间。6061、6A02合金其Mg2Si量应控制在1.4%左右,为加强其延伸率,Cu的含量约为0.2---0.4%。其维氏硬度大于或等于15

2)铝合金锭坯均匀化

均匀化处理可改善锭坯的塑性,提高其工艺性能,改善制品组织异向性能,消除金属内部的残余应力。(无条件公司可不进行均匀化处理)

3)铝型材挤压温度和速度

6063、6063A其淬火温度不得低于500度,所以挤压温度一般控制在470---490度,6061、6A02其交货状态一般为T6,淬火温度比6063略高约510----520度。具体挤压温度和挤压速度应根据型材壁厚、挤压特性和模具状况等因素来适当调整,坚持高温低速、低温高速的挤压原则。但其出口温度不得低于产品淬火温度。

4)铝型材淬火效果

淬火是为了将在高温下固溶于基体金属中的Mg2Si在出模后经快速冷却到室温而被保留下来,冷却速度常和强化相含量成正比,因其淬火敏感性增高,在Mg2Si为0.8%的6063合金,从454度冷却至204度的临界冷却温度范围内,最小冷却速度为38度/分钟,而含Mg2Si为1.4%的6061合金在上述临界冷却温度范围的冷却速度不应小于65度/分钟,因此,6063可以用风冷淬火,6061必须用水冷淬火。均匀良好的淬火效果可有效的提高产品机械性能。

5)铝型材人工时效

6063、6061合金型材在刚挤出来的状态下的抗拉强度等于或大于140兆帕,在快速冷却到室温后8小时内加以人工时效可以使其抗拉强度增强至240兆帕以上,人工时效一般采用190---200度保温1--2小时。6061、6A02一般采用180---190度保温4---6小时。(具体应根据型材壁厚、化学成分及订单要求进行操作)

在铝型材生产管理过程中切实控制好以上挤压工艺参数,可获得良好的产品机械性能,6063、6063A可确保其维氏硬度约大于或等于12。6061、6A02其维氏硬度可大于或等于15.及大限度满足各种产品的要求。


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