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6063鋁合金廣泛用于建筑鋁門窗、幕墻的框架，為了保證門窗、幕墻具有高的抗風壓性能、裝配性能、耐蝕性能和裝飾性能，對鋁合金型材綜合性能的要求遠遠高于工業(yè)型材標準。 在國家標準GB/T3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內，對化學成分的取值不同，會得到不同的材質特性，當化學成分的范圍很大時，其性能差異會在很大范圍內波動，以致型材的綜合性能會無法控制。

 

介紹

 

 

 

 

6063鋁合金廣泛用于建筑鋁門窗、幕墻的框架，為了保證門窗、幕墻具有高的抗風壓性能、裝配性能、耐蝕性能和裝飾性能，對鋁合金型材綜合性能的要求遠遠高于工業(yè)型材標準。 在國家標準GB/T3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內，對化學成分的取值不同，會得到不同的材質特性，當化學成分的范圍很大時，其性能差異會在很大范圍內波動，以致型材的綜合性能會無法控制。

 

化學成分

 

6063鋁合金的化學成分成為生產優(yōu)質鋁合金建筑型材的較重要的一環(huán)。

 

性能的影響

 

6063鋁合金是AL-Mg-Si系中具有中等強度的可熱處理強化合金，Mg和Si是主要合金元素，優(yōu)選化學成分的主要工作是確定Mg和Si的百分含量(質量分數，下同)。

 

1.1Mg的作用和影響 Mg和Si組成強化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的數量就愈多，熱處理強化效果就愈大，型材的抗拉強度就愈高，但變形抗力也隨之加大，合金的塑性下降，加工性能變壞，耐蝕性變壞。

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1.2Si的作用和影響 Si的數量應使合金中所有的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，金屬流動性加大，鑄造性能變好，熱處理強化效果增加，型材的抗拉強度提高而塑性降低，耐蝕性變壞。

 

含量的選擇

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電鍍等工業(yè)方面。

目前，我國石化業(yè)正朝著大型化、規(guī)模化和全部化方向發(fā)展，未來5年內仍將保持可持續(xù)發(fā)展。國內數十套千萬噸級煉油裝置和百萬噸級乙烯裝置將進行新建和改擴建，為石化用閥門和法蘭的需求開辟了廣闊的市場。此外，目前國內各煉廠運行的各種類型泵已經陳舊老化，急需更新和改造。

廢金屬和vc混合料更新新技術具體做法是：將混有氯乙烯的廢舊金屬送入800－900攝氏度的熔化爐內，氯乙烯和金屬發(fā)生反應，生成金屬氯化物、二氧化碳和水。由于氯完全和金屬發(fā)生反應，從而不會產生***物質***。

廢金屬_廢金屬 -更新技術

 

2.1Mg2Si量的確定

 

2.1.1Mg2Si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相彌散質點，是一種不穩(wěn)定相，會隨溫度的升高而長大。 (2)過渡相β 是β由長大而成的中間亞穩(wěn)定相，也會隨溫度的升高而長大。 (3)沉淀相β是由β 相長大而成的穩(wěn)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彌散相狀態(tài)的時候，將β相變成β相的過程就是強化過程，反之則是軟化過程。

 

2.1.2Mg2Si量的選擇 6063鋁合金的熱處理強化效果是隨著Mg2Si量的增加而加大。當Mg2Si的量在0.71%~1.03%范圍內時，其抗拉強度隨Mg2Si量的增加近似線性地提高，但變形抗力也跟著提高，加工變得困難。但Mg2Si量小于0.72%時，對于擠壓系數偏小(小于或等于30)的制品，抗拉強度值有達不到標準要求的危險。當Mg2Si量超過0.9%時，合金的塑性有降低趨勢。 GB/T5237.1-2000標準中要求6063鋁合金T5狀態(tài)型材的σb≥160MPa，T6狀態(tài)型材σb≥205MPa，實踐證明.該合金的抗拉強度較高可達到260MPa。但大批量生產的影響因素很多，不可能確保都達到這么高。綜合的考慮，型材既要強度高，能確保產品符合標準要求，又要使合金易于擠壓，有利于提高生產效率。我們設計合金強度時，對于T5狀態(tài)交貨的型材，取200MPa為設計值。從圖1可知，抗拉強度在200MPa左右時，Mg2Si量大約為0.8%，而對于T6狀態(tài)的型材，我們取抗拉強度設計值為230 MPa，此時Mg2Si量就提高到0.95%。

 

2.1.3Mg含量的確定 Mg2Si的量一經確定，Mg含量可按下式計算: Mg%=(1.73×Mg2Si%)/2.73

 

2.1.4Si含量的確定 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，生產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數量不足所致。原因是合金中的Fe、Mn等雜質元素搶奪了Si，例如Fe可以與Si形成ALFeSi化合物。所以，合金中必須要有過剩的Si以補充Si的損失。合金中有過剩的Si還會對提高抗拉強度起補充作用。合金抗拉強度的提高是Mg2Si和過剩Si貢獻之和。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過應有合理的控制。我廠根據實際經驗認為過剩Si量選擇在0.09% ~0.13%范圍內是比較好的。 合金中Si含量應是:Si%=(Si基+Si過)%

 

控制范圍

 

3.1Mg的控制范圍 Mg是易燃金屬，熔煉操作時會有燒損。在確定Mg的控制范圍時要考慮燒損所帶來的誤差，但不能放得太寬，以免合金性能失控。我們根據經驗和本廠配料、熔煉和化驗水平，將Mg的波動范圍控制在0.04%之內，T5型材取0.47%~0.50%，T6型材取0.57%~0.60%。

 

3.2Si的控制范圍 當Mg的范圍確定后，Si的控制范圍可用Mg/Si比來確定。因為該廠控制Si過為0.09%~0.13%，所以Mg/Si應控制在1.18~1.32之間。

 

3.36063鋁合金T5和T6狀態(tài)型材化學成分的選擇范圍。若要變更合金成分時，比如想將Mg2Si量增加到0.95%，以便有利于生產T6型材時，可沿過Si上下限區(qū)間將Mg上移至0.6%左右的位置即可。此時Si約為0.46%，Si過為0.11%，Mg/Si為1.

 

3.4結束語 根據我廠的經驗，在6063鋁合金型材中Mg2Si量控制在0.75%~0.80%范圍內，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范圍內。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。但是還應特別注意對雜質Fe進行嚴格控制。若Fe含量過高，會使擠壓力加大，擠壓材表面質量變差，陽較氧化色差加大，顏色灰暗而無光澤，Fe還降低合金的塑性和耐蝕性。實踐證明，將Fe含量控制在0.15%~0.25%范圍內是比較理想的。

條件屈服強度 σ0.2 (MPa)≥75

廢金屬回收利用

2、耐蝕性，耐景象性好：鋁及鋁合金法蘭，國表面能生成硬而且致密的氧化薄膜，很多物質對它不產生墮落作用。

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廢金屬：廢金屬-面臨危機，廢金屬-回收意義_廢金屬金屬回收示意圖

 

化學成分

 

硅Si:0.20-0.6

 

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:0.05 合計:0.1

 

力學性能

 

力學性能:

 

抗拉強度 σb (MPa):≥250

 

伸長應力 σp0.2 (MPa):≥110

 

伸長率 δ5 (%):≥7

 

注 :棒材室溫縱向力學性能

 

試樣尺寸:直徑≤12.5

 

表面腐蝕現象

 

硅引起6063鋁合金腐蝕的行為完全是可以預防和控制的，只要對原材料的進貨、合金成分進行有效控制，保證鎂、硅比例在1.3~1.7范圍內，并且對各工序的參數進行嚴格控制，避免硅產生偏析和游離，盡量使硅和鎂形成有益的Mg2Si強化相。

 

如果發(fā)現有這種硅腐蝕點現象，在表面處理時就應該特別注意，在脫脂除油過程中，盡量使用弱堿性槽液，如果條件不允許，也應該在酸性除油液中浸泡的時間盡量縮短(合格的鋁合金型材在酸性脫脂液中放20~30min無問題，而有問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)，在堿腐蝕過程中盡量延長腐蝕時間，在中和出光時要使用出光液，在硫酸陽較氧化時應盡快通電氧化處理，這樣，由硅引起的暗灰色腐蝕點就不明顯，可滿足使用要求。

 

 

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