一.Al-Mg-Si系合金的基本特点
在GB/T5237-93标准中,铝型材挤压6063铝合金的化学成分为0.2-0. 6%的硅.0. 45-0. 9%的 镁.铁的更高限额为0. 其余杂质元素35%(Cu.Mn.Zr.cr等)均小于0.1%.这个 成分范围很广,它还有很大的选择。
在Al-Mg-在Si系合金中,挤压铝型材主要强化相为Mg2Si,合金淬火时固溶于基体的Mg 2Si越多,时效后合金强度越高。相反,贝U越低,如图2所示,在a(Al)-Mg2Si伪二 元相图上,共晶温度为595°C, Mg2Si的更大溶解度为1.85%,在500C时为1. 05%, 可以看出,温度对Mg2Si在Al中的固溶度有很大的影响。淬火温度越高,及时性后强度越高 相反,淬火温度越低,及时性后强度越低。一些铝型材厂生产的型材化学成分 由于铝型材制造商铝壳加热温度不足或外热内冷,强度不能满足要求,型材淬火温度过高 低所致.
在Al-Mg-在Si合金系列中,如果合金中有过剩,强化相Mg2Si的镁硅重量比为1.73 镁(即Mg: Si>l. 73)镁会降低Mg2Si在铝中的固溶性,从而降低Mg2Si在合金中的固溶性 如果合金中有过量的硅,即Mg:
二、合金成分的选择
1.合金元素含量的选择
6063合金成分范围很广,铝型材挤压的具体成分不仅要考虑机械性能。加工性能 考虑表和处理性能,即如何处理型材和获得什么样的表面。例如,生产 磨砂料,Mg/Si应该小一些,一般选择Mg//Si=l-1. 这是因为有很多相对过去的范围 如果生产明亮的材料、着色材料和电泳涂料材料,剩余的Si有利于型材的砂表面;Mg/Si在1. 5 -1. 7范围较好,因为硅过剩少,型材耐腐蚀性好,容易得到明亮的表面。
此外,铝型材的挤压温度一般在480C左右,因此合金镁硅总量应为1.0% 约500C时,Mg2Si在铝中的固溶度仅为1. 05%,合金元素含量过高会导致 在淬火过程中,Mg2Si不能完全溶解在基体中,有更多的末溶解Mg2Si相,这些Mg2Si相对合适 金的强度影响不大,但会影响型材的表面处理性能,氧化型材。着色(或油漆) 造成麻烦.
2.杂质元素的影响
①在6063合金中,铁是铝合金中的主要杂质元素,标准规定不超过0.3 5.如果生产中使用一级工业铝锭,一般铁含量可控制在0.25以下,但如果是为了减少生产 成本高,回收废铝或其他外铝使用量大,铁根容易超标.铝中Fe有两种存在形式,一种是 针状(或片状)结构。相(A19Fe2Si2), A相(AI12Fe3Si)是一种粒状结构,不同 相结构,对铝合金有不同的影响,片状结构.相比粒状结构a相破坏性大得多,. 铝型材表面粗糙,机械性能,耐腐蚀性差,氧化型材表面发青,光泽下降, 着色后得不到纯色调,所以,必须控制工业铝型材制造商的铁含量。
可采取以下措施减少铁的有害影响。
a)工业铝型材加工熔炼。铸造用所有工具在使用前涂上冲洗涂料,尽量减少铁溶人铝液。
b)细化晶粒,使铁相变细,变小,减少其有害作用。
c)加入适量的锯,将0相转化为a相,减少其有害作用。
d)仔细选择废料,尽量减少铁丝、铁钉、铁屑等杂物进入熔铝炉,导致铁含量高 量升高.
②其它杂质元素
电解铝锭中其他杂质元素很少,远低于标准。使用回收废铝时,可以使用 能超标;在生产中,不仅要控制每个元素不能超标,而且要控制杂质元素的总量 当单个元素含量不超标,但总量超标时,这些杂质元素对型材质量也有很大的影响 影响.特别需要强调的是,实践证明锌含量达到0.05时(国家标准不超过0. 1)型材 氧化后表面出现白斑,因此锌含量应控制在0.05以下。