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6063鋁合金介紹
6063化學(xué)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：0.15
6063力學(xué)性能
力學(xué)性能：
抗拉強(qiáng)度σb (MPa)：≥150
伸長應(yīng)力σp0.2 (MPa)：≥110
伸長率δ5 (%)：≥7
注：棒材室溫縱向力學(xué)性能
試樣尺寸：直徑≤12.5
鋁合金表面腐蝕現(xiàn)象的預(yù)防措施
硅引起6063鋁合金型材腐蝕的行為完全是可以預(yù)防和控制的，只要對原材料的進(jìn)貨、合金成分進(jìn)行有效控制，保證鎂、硅比例在1.3～1.7范圍內(nèi)，并且對各工序的參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免硅產(chǎn)生偏析和游離，盡量使硅和鎂形成有益的Mg2Si強(qiáng)化相。
如果發(fā)現(xiàn)有這種硅腐蝕點現(xiàn)象，在表面處理時就應(yīng)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(yīng)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硝酸出光液，在硫酸陽極氧化時應(yīng)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。
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(fēng)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)型材標(biāo)準(zhǔn)。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內(nèi)，對化學(xué)成分的取值不同，會得到不同的材質(zhì)特性，當(dāng)化學(xué)成分的范圍很大時，其性能差異會在很大范圍內(nèi)波動，以致型材的綜合性能會無法控制。
6063鋁合金化學(xué)成分的概述
6063鋁合金的化學(xué)成分成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁合金建筑型材的最重要的一環(huán)。
1、合金元素的作用及其對性能的影響
6063鋁合金是AL-Mg-Si系中具有中等強(qiáng)度的可熱處理強(qiáng)化合金，Mg和Si是主要合金元素，優(yōu)選化學(xué)成分的主要工作是確定Mg和Si的百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)。
1．1 Mg的作用和影響Mg和Si組成強(qiáng)化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的數(shù)量就愈多，熱處理強(qiáng)化效果就愈大，型材的抗拉強(qiáng)度就愈高，但變形抗力也隨之增大，合金的塑性下降，加工性能變壞，耐蝕性變壞。
1．2 Si的作用和影響Si的數(shù)量應(yīng)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(xì)，金屬流動性增大，鑄造性能變好，熱處理強(qiáng)化效果增加，型材的抗拉強(qiáng)度提高而塑性降低，耐蝕性變壞。
2、Mg和Si含量的選擇
2．1 Mg2Si量的確定
2．1．1 Mg2Si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(zhì)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(qiáng)化作用Mg2Si相是當(dāng)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(qiáng)化過程，反之則是軟化過程。
2．1．2 Mg2Si量的選擇6063鋁合金的熱處理強(qiáng)化效果是隨著Mg2Si量的增加而增大。當(dāng)Mg2Si的量在0．71%～1．03%范圍內(nèi)時，其抗拉強(qiáng)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(shù)偏小(小于或等于30)的制品，抗拉強(qiáng)度值有達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的危險。當(dāng)Mg2Si量超過0.9%時，合金的塑性有降低趨勢。GB/T5237．1—2000標(biāo)準(zhǔn)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．該合金的最高可達(dá)到260MPa。但大批量生產(chǎn)的影響因素很多，不可能確保都達(dá)到這么高。綜合的考慮，型材既要強(qiáng)度高，能確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求，又要使合金易于擠壓，有利于提高生產(chǎn)效率。我們設(shè)計合金強(qiáng)度時，對于T5狀態(tài)交貨的型材，取200MPa為設(shè)計值。從圖1可知，抗拉強(qiáng)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?nèi)】估瓘?qiáng)度設(shè)計值為230 MPa，此時Mg2Si量就提高到0．95%。
2．1．3 Mg含量的確定Mg2Si的量一經(jīng)確定，Mg含量可按下式計算：Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73
2．1．4 Si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(zhì)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(jìn)行配料時，生產(chǎn)出來的合金其抗拉強(qiáng)度往往偏低而不合格。顯然是合金中Mg2Si數(shù)量不足所致。原因是合金中的Fe、Mn等雜質(zhì)元素?fù)寠Z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(bǔ)充Si的損失。合金中有過剩的Si還會對提高抗拉強(qiáng)度起補(bǔ)充作用。合金抗拉強(qiáng)度的提高是Mg2Si和過剩Si貢獻(xiàn)之和。當(dāng)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(yīng)有合理的控制。我廠根據(jù)實際經(jīng)驗認(rèn)為過剩Si量選擇在0．09%～0．13%范圍內(nèi)是比較好的。
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