影響6系鋁合金機械性能的重要因素-山東信義通鋁業科技有限公司

影響6系鋁合金機械性能的重要因素

創建人：

信義通

創建日期：

2022-01-11

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6063、6063A、6A02、6061鋁合金多用于生產建筑材、工業材、家俱材、梯具材。多數客戶對特殊用途的產品抗拉強度、延伸率的要求越來越高，因此根據多年來的實踐經驗對常用的6系鋁合金如何獲得更好的機械性能做如下分析：

1）鋁合金錠坯的化學成分

6063、6063A是以Mg2Si為強化相的合金，所以首先應確定強化相的含量，一般當Mg2Si的量在0.71%----1.03%范圍內時，其抗拉強度隨Mg2Si量的增加近似線性的提高，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，合金的塑性有下降趨勢。確定了強化相的量后再確定Mg的含量，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，Mg的波動范圍應在0.04%之內，T5型材取0.47--0.53%，T6型材取0.57----0.60%。當Mg的范圍確定后，可用Mg/Si比來確定硅，Si可與其它元素形成化合物如：AlFeSi，所以Si應在原基礎上補約0.09---0.13%，Mg/Si應控制在1.18----1.32之間。6061、6A02合金其Mg2Si量應控制在1.4%左右，為加強其延伸率，Cu的含量約為0.2---0.4%。其維氏硬度大于或等于15

2）鋁合金錠坯均勻化

均勻化處理可改善錠坯的塑性，提高其工藝性能，改善制品組織異向性能，消除金屬內部的殘余應力。（無條件公司可不進行均勻化處理）

3）鋁型材擠壓溫度和速度

6063、6063A其淬火溫度不得低于500度，所以擠壓溫度一般控制在470---490度，6061、6A02其交貨狀態一般為T6，淬火溫度比6063略高約510----520度。具體擠壓溫度和擠壓速度應根據型材壁厚、擠壓特性和模具狀況等因素來適當調整，堅持高溫低速、低溫高速的擠壓原則。但其出口溫度不得低于產品淬火溫度。

4）鋁型材淬火效果

淬火是為了將在高溫下固溶于基體金屬中的Mg2Si在出模后經快速冷卻到室溫而被保留下來，冷卻速度常和強化相含量成正比，因其淬火敏感性增高，在Mg2Si為0.8%的6063合金，從454度冷卻至204度的臨界冷卻溫度范圍內，最小冷卻速度為38度/分鐘，而含Mg2Si為1.4%的6061合金在上述臨界冷卻溫度范圍的冷卻速度不應小于65度/分鐘，因此，6063可以用風冷淬火，6061必須用水冷淬火。均勻良好的淬火效果可有效的提高產品機械性能。

5）鋁型材人工時效

6063、6061合金型材在剛擠出來的狀態下的抗拉強度等于或大于140兆帕，在快速冷卻到室溫后8小時內加以人工時效可以使其抗拉強度增強至240兆帕以上，人工時效一般采用190---200度保溫1--2小時。6061、6A02一般采用180---190度保溫4---6小時。（具體應根據型材壁厚、化學成分及訂單要求進行操作）

在鋁型材生產管理過程中切實控制好以上擠壓工藝參數，可獲得良好的產品機械性能，6063、6063A可確保其維氏硬度約大于或等于12。6061、6A02其維氏硬度可大于或等于15.及大限度滿足各種產品的要求。

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