發(fā)布時間2022-08-06，由cyanbat發(fā)布 | 關鍵詞：鋁合金6063

什么是鋁合金6063？

6063鋁材廣泛用于建筑鋁門窗、幕墻的骨架。為保證門窗幕墻具有較高的抗風壓、裝配性能、耐腐蝕和裝飾性能，對鋁合金型材的綜合性能要求遠高于行業(yè)型材標準。

在國標GB/T3190規(guī)定的6063鋁材成分范圍內，不同的化學成分值會導致不同的材料特性。當化學成分范圍較大時，性能差異會在較大范圍內波動。, 從而使型材的綜合性能一發(fā)不可收拾。

6063鋁的化學成分已成為生產優(yōu)質鋁合金建筑型材的最重要部分。

7009鋁合金，美式變形鋁及鋁合金。鋁合金分為兩大類：

鑄造鋁合金，以鑄態(tài)狀態(tài)使用；變形鋁合金，可承受壓力加工，比鑄態(tài)具有更高的力學性能?？杉庸こ筛鞣N形狀和規(guī)格的鋁合金材料。主要用于制造航空設備、日用品、建筑門窗等。

6063是用于擠壓的代表性合金。其強度比6061低，具有良好的可擠壓性，可用作具有復雜截面的形狀。具有良好的耐腐蝕性和表面處理能力。

它是一種低合金Al-Mg-Si系高塑性合金。具有許多有價值的功能：

– 通過熱處理強化，沖擊韌性高，對缺陷不敏感。 – 具有良好的熱塑性，可高速擠壓成復雜的薄壁空心型材或結構復雜的鍛件。淬火溫度范圍寬，淬火敏感性低。擠壓鍛造脫模后，只要溫度高于淬火溫度即可?？捎脟娝蛲杆慊?。薄壁零件（6個小于3mm）也可以風淬。 – 優(yōu)良的焊接性能和耐腐蝕性能，無應力腐蝕開裂傾向。在可熱處理鋁合金中，Al-Mg-Si系合金是6063中未發(fā)現(xiàn)應力腐蝕開裂現(xiàn)象的合金。 – 加工后表面非常光滑，易于陽極氧化和著色。缺點是淬火后如果在室溫下放置一段時間，會對強度產生不利影響（停車效果）。適用范圍及用途

在國標GB/T3190規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內，不同的化學成分值會導致不同的材料特性。當化學成分范圍較大時，性能差異會在較大范圍內波動。, 使型材的綜合性能不受控制。因此，優(yōu)選6063鋁合金的化學成分成為生產優(yōu)質鋁合金建筑型材的重中之重。合金元素的作用及其對性能的影響 6063鋁合金是AL-Mg-Si系列中的一種中等強度可熱處理強化合金。Mg和Si是主要的合金元素。

膠條的應用廣泛應用于裝飾、包裝、建筑、交通、電子、航空、航天、兵器等行業(yè)。航空鋁材用于制造飛機蒙皮、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)、航天器壁板等。交通用鋁材用于汽車、地鐵車廂、鐵路客車、高速客車的車身結構材料、門窗、貨架、汽車發(fā)動機部件、空調、散熱器、車身面板、輪轂和艦船材料。包裝用鋁材全鋁易開罐主要用作金屬包裝材料，以薄板、箔的形式制成罐、蓋、瓶、桶、包裝箔等。廣泛用于飲料、食品、化妝品、藥品、香煙、工業(yè)產品的包裝。印刷用鋁材主要用于制作PS版材，鋁基PS版材是印刷行業(yè)自動化制版印刷的一種新型材料。建筑裝飾用鋁合金因其良好的耐腐蝕性、足夠的強度、優(yōu)良的工藝性能和焊接性能，經東莞市鼎力金屬材料有限公司多位專家的引進，主要廣泛用于建筑框架、門和如各種建筑門窗、幕墻鋁型材、鋁幕墻板、壓型板、花紋板、彩涂鋁板等。電子電器用鋁材主要用于母線、架空線、導體、電器元件、冰箱、空調、電纜等各個領域。規(guī)格：圓棒、方棒

代表性用途包括航空治具、電氣治具、通訊等，也廣泛應用于自動化機械零件、精密機械加工、模具制造、電子及精密儀器、SMT、PC板焊料載體等。

鋁6063的化學成分鋁Al：余量硅Si：0.20～0.60 銅Cu：0.10 鎂：0.45～0.9 鋅鋅：0.10 錳錳：0.10 鈦鈦：0.10 鉻Cr：0.10 鐵鐵：0.35 鋁6063的控制范圍 3.1 Mg 的控制范圍 Mg 是一種易燃金屬，在冶煉操作過程中會燃燒。在確定Mg的控制范圍時，要考慮燒傷引起的誤差，但不能過寬，以免合金性能失控。根據(jù)經驗和我廠的配料、冶煉和化驗水平，我們將Mg的波動范圍控制在0.04%以內，T5型材為0.47%~0.50%，T6型材為0.57%~0.50%。60%。 3.2 Si的控制范圍當Mg的范圍確定后，可以通過Mg/Si的比值來確定Si的控制范圍。因為工廠把Si控制在0.09%到0.13%之間，所以Mg/Si應該控制在1.18到1.32之間。 3、36063鋁合金T5、T6狀態(tài)型材化學成分的選擇范圍。如果想改變合金成分，比如想增加Mg2Si的量到0.95%，以便于生產T6型材，可以沿著上部向上移動Mg到0.6%左右的位置和 Si 的下限。此時Si約為0.46%，Si為0.11%，Mg/Si為1。 3.4 結束語根據(jù)我廠的經驗，6063鋁合金型材中Mg2Si的含量控制在0.75%～0.80%的范圍內，完全可以滿足力學性能的要求。在正常擠壓系數(shù)（大于等于30）的情況下，型材的抗拉強度在200-240MPa范圍內。但是，以這種方式控制合金不僅具有良好的塑性、易擠壓、高耐腐蝕性和良好的表面處理性能，而且還節(jié)省了合金元素。但應特別注意嚴格控制雜質Fe。Fe含量過高，擠壓力增大，擠壓材表面質量變差，陽極氧化色差增大，顏色暗沉無光澤，而Fe也會降低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%范圍內較為理想。成分優(yōu)化

6063-T5建筑鋁型材必須具備一定的力學性能。在其他條件相同時，其抗拉強度和屈服強度隨著含量的增加而增加。6063臺金的強化相主要是Mg2Si相。Mg、Si和Mg2Si的量應該是多少？Mg2Si 相由兩個鎂原子和一個硅原子組成。鎂的相對原子質量為 24.3l，硅的相對原子質量為 28.09。因此，Mg2Si化合物中鎂與硅的質量比為1.73:1。

因此，根據(jù)上述分析結果，如果鎂硅比大于1.73，除了形成Mg2Si相外，合金中還有過量的鎂。相反，該比值小于1.73，說明硅除了形成Mg2Si相外，還有剩余的硅。

過量的鎂對合金的機械性能有害。鎂一般控制在0.5%左右，Mg2Si總量控制在0.79%。當硅剩余量為0.01%時，合金的力學性能σb約為218Mpa，已大大超過國家標準性能，剩余硅由0.01%增加到0.13%，σb可提高到250Mpa，即即，增加了 14.6。%。要形成一定量的Mg2Si，首先要考慮Fe、Mn等雜質引起的硅損失，即必須保證一定量的過量硅。為了使6063合金中的鎂與硅完全匹配，在實際配料中必須有意識地做到Mg:Si<1.73。鎂的過剩不僅削弱了強化效果，

因此，6063合金的成分一般控制為：Mg：0.45%-0.65%；硅：0.35%-0.50%；鎂：Si=1.25-1.30；雜質Fe控制在<0.10%-0.25%；錳<0.10%。

鋁6063的退火工藝

在民用擠壓型材生產中，6063合金的高溫均勻化退火規(guī)范為：560±20℃，保溫4-6h，冷卻方式為強制風冷或噴水冷卻。

合金的均質化處理可以提高擠壓速度。與未經均質化處理的鋼錠相比，擠壓力可降低6%-10%左右。均質化后的冷卻速度對組織的析出行為有重要影響。對于均熱后迅速冷卻的鑄錠，幾乎所有的Mg2Si都能溶解在基體中，多余的Si也會以細小顆粒的形式溶解或分散。這樣的鑄錠可以在較低的溫度下快速擠出，并獲得優(yōu)異的機械性能和表面光亮度。

在鋁擠壓生產中，用燃油或燃氣加熱爐代替電阻加熱爐，可以達到顯著的節(jié)能降耗效果。合理選擇爐型、燃燒器和空氣循環(huán)方式，可使爐子獲得均勻穩(wěn)定的加熱性能，達到穩(wěn)定工藝、提高產品質量的目的。

燃燒式鑄錠加熱爐經過幾年的運行和不斷改進，已推出燃燒效率40%以上的爐型。鋼錠入爐后，溫度迅速上升至570℃以上，保溫一段時間后，待出料區(qū)冷卻至接近擠壓溫度時出料擠壓。鑄錠在加熱爐中經歷半均質化過程。該工藝稱為半均質處理，基本滿足6063合金熱擠壓工藝要求，可省去單獨的均質化工序，可大大節(jié)省設備投資和能耗。這是一個值得推廣的過程。

擠壓和熱處理 3.1 鋼錠加熱

對于擠壓生產來說，擠壓溫度是最基本、最關鍵的工藝因素。擠出溫度對產品質量、生產效率、模具壽命、能耗等有很大影響。

擠壓最重要的問題是金屬溫度的控制。從鋼錠的加熱到擠壓型材的淬火，必須保證可溶相結構不從固溶體中析出或呈現(xiàn)小顆粒的分散。

6063合金錠的加熱溫度一般設定在Mg2Si析出的溫度范圍內。加熱時間對Mg2Si的析出有重要影響，快速加熱可以大大減少可能的析出時間。一般來說，6063合金錠的加熱溫度可設置為：

非均質錠：460-520℃；均化錠：430-480℃。

擠出溫度根據(jù)運行時不同的產品和單位壓力進行調整。在擠壓過程中，變形區(qū)鋼錠的溫度發(fā)生變化。隨著擠壓過程的完成，變形區(qū)的溫度逐漸升高，并且隨著擠壓速度的增加而升高。因此，為了防止擠壓裂紋，隨著擠壓過程的進行和變形區(qū)溫度的升高，擠壓速度應逐漸降低。

3.2 擠出速度

在擠出過程中，必須小心控制擠出速度。擠壓速度對變形的熱效應、變形的均勻性、再結晶和固溶過程、制品的力學性能和制品的表面質量都有重要影響。

擠出速度過快，制品表面會出現(xiàn)麻點、裂紋等傾向。同時，擠壓速度過快增加了金屬變形的不均勻性。擠壓過程中的流速取決于合金類型和型材的幾何形狀、尺寸和表面狀況。

6063合金型材擠壓速度（金屬流出速度）可選擇20-100m/min。

With the advancement of modern technology, the extrusion speed can be controlled by program or simulation program. At the same time, new technologies such as isothermal extrusion process and CADEX have also been developed. By automatically adjusting the extrusion speed to keep the temperature of the deformation zone within a certain constant range, the purpose of rapid extrusion without cracks can be achieved.

為了提高生產效率，過程中可以采取很多措施。使用感應加熱時，沿鑄錠長度方向存在 40-60°C（梯度加熱）的溫度梯度。擠壓時，高溫端朝向擠壓模具，低溫端朝向擠壓墊，平衡一部分變形熱；水冷模具擠壓，即在模具后端通水強制冷卻，試驗證明擠壓速度可提高30%-50%。

近年來，國外采用氮氣或液氮對模具（擠壓模具）進行冷卻，以提高擠壓速度，增加模具壽命，改善型材表面質量。在擠壓過程中，向擠壓模出口通入氮氣，可使冷卻后的制品迅速收縮，使擠壓模和變形區(qū)金屬冷卻，從而帶走變形熱，并在同時，模具的出口受氮氣氣氛的影響。控制，減少鋁的氧化，減少氧化鋁的粘附和堆積，所以氮氣的冷卻提高了產品的表面質量，可以大大提高擠壓速度。CADEX 是一種新開發(fā)的擠壓工藝。擠壓溫度，

3.3 機上淬火

6063-T5淬火是在高溫下除去固溶在母材中的Mg2Si，然后快速冷卻到室溫并保留下來。冷卻速度通常與強化相含量成正比。6063合金可強化的最小冷卻速度為38℃/min，適合空冷淬火。改變風扇和風扇轉數(shù)可以改變冷卻強度，將拉伸矯直前的產品溫度降低到60℃以下。

3.4 張力矯直

型材出?？缀?，一般用拖拉機牽引。牽引機工作時，對擠出的產品施加一定的牽引張力，與產品流出速度同步運動。使用牽引機的目的是為了減少多線擠壓時的不均勻長度和劃痕，同時防止型材在離開?？缀蟪霈F(xiàn)扭曲彎曲，給張力矯直帶來麻煩。

拉伸矯直不僅可以消除產品的縱向形狀不規(guī)則性，而且可以減少其殘余應力，提高強度特性，保持其良好的表面。

3.5 人工老化

時效處理要求溫度均勻，溫差不超過±3-5℃。6063合金的人工時效溫度一般為200℃。老化保持時間為1-2小時。為提高機械性能，也采用180-190℃時效3-4小時，但此時生產效率會降低。

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