6063鋁合金的化學(xué)成分在GB/T5237-93標(biāo)準(zhǔn)中為0.2-0.6%的硅、0.45-0.9%的鎂、鐵的較高限量為0. 35%,其余雜質(zhì)元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0.1%。這個(gè)成份范圍很寬,它還有很大選擇余地。
6063鋁合金是屬鋁-鎂-硅系列可熱處理強(qiáng)化型鋁合金,在AL-Mg-Si組成的三元系中,沒有三元化合物,只有兩個(gè)二元化合物Mg2Si和Mg2Al3,以α(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界,構(gòu)成兩個(gè)三元系,α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3 在Al-Mg-Si系合金中,主要強(qiáng)化相是Mg2Si,合金在淬火時(shí),固溶于基體中的Mg2Si越多,時(shí)效后的合金強(qiáng)度就越高,反之,則越低,在α(Al)-Mg2Si偽二元相圖上,共晶溫度為595℃,Mg2Si的非常大溶解度是1.85%,在500℃時(shí)為1. 05%,由此可見,溫度對(duì)Mg2Si在Al中的固溶度影響很大,淬火溫度越高,時(shí)效后的強(qiáng)度越高,反之,淬火溫度越低,時(shí)效后的強(qiáng)度就越低。有些鋁型材廠生產(chǎn)的型材化學(xué)成份合格,強(qiáng)度卻達(dá)不到要求,原因就是鋁捧加熱溫度不夠或外熱內(nèi)冷,造成型材淬火溫度太低所致。
在Al-Mg-Si合金系列中,強(qiáng)化相Mg2Si的鎂硅重量比為1.73,如果合金中有過剩的鎂(即Mg:Si>1. 73),鎂會(huì)降低Mg2Si在鋁中的固溶度,從而降低Mg2Si在合金中的強(qiáng)化效果。如果合金中存在過剩的硅,即Mg:Si<1.73,則硅對(duì)Mg2Si在鋁中的固溶度沒有影響,由此可見,要得到較高度度的合金,必須Mg:Si<1.73。
6063合金成份有一個(gè)很寬的范圍,具體成份除了要考慮機(jī)械性能、加工性能外,還要考慮表面處理性能,即型材如何進(jìn)行表面處理和要得到什么樣的表面。例如,要生產(chǎn)磨砂料,Mg/Si應(yīng)小一些為好,一般選擇在Mg/Si=1-1.3范圍,這是因?yàn)橛休^多相對(duì)過剩的Si,有利于型材得到砂狀表面;若生產(chǎn)光亮材、著色材和電泳涂漆材,Mg/Si在1.5-1.7范圍為好,這是因?yàn)橛休^少過剩硅,型材抗蝕性好,容易得到光亮的表面。
6063鋁合金的熔煉溫度控制在750-760℃之間為佳,過低會(huì)加大夾渣的產(chǎn)生,過高會(huì)加大吸氫、氧化、氮化燒損。研究表明,鋁液中氫氣的溶解度在760℃以上急劇上升,當(dāng)熱減少吸氫的途徑還有許多,如烘干溶煉爐和熔煉工具,防止使用熔劑受潮變質(zhì)等。但熔煉溫度是較敏感因素之一,過離的熔煉溫度不但浪費(fèi)能源,增加成本,而且是造成氣孔,晶粒粗大,羽毛晶等缺點(diǎn)的直接成因。
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