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      上海譯宣鋁業有限公司
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        產品展示 >> 6063鋁管
       

      6063鋁管簡介


      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型材標準。在國家標準GB/T3190中規定的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。

      6063鋁合金化學成分的概述

        6063鋁合金的化學成分成為生產優質鋁合金建筑型材的最重要的一環。1、合金元素的作用及其對性能的影響

        6063鋁合金是AL-Mg-Si系中具有中等強度的可熱處理強化合金,Mg和Si是主要合金元素,優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,但變形抗力也隨之增大,合金的塑性下降,加工性能變壞,耐蝕性變壞。  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揮。隨著Si含量增加,合金的晶粒變細,金屬流動性增大,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。2、Mg和Si含量的選擇

        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量的增加而增大。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狀態型材的σb≥160MPa,T6狀態型材σb≥205MPa,實踐證明.該合金的最高可達到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狀態的型材,我們取抗拉強度設計值為230MPa,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)%3、合金元素控制范圍的確定

        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200~240MPa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,會使擠壓力增大,擠壓材表面質量變差,陽極氧化色差增大,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。
      6063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:0.15
      6063力學性能

        力學性能:
        抗拉強度σb(MPa):≥150
        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
      鋁合金表面腐蝕現象的預防措施

        硅引起6063鋁合金型材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硝酸出光液,在硫酸陽極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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      6063鋁管

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