Al-Mg-Si系合金的基本特点

合集下载

铝合金的牌号性能与应用

铝合金的牌号性能与应用

铝合金的牌号、状态和性能1 铝及铝合金的分类纯铝比较软,富有延展性,易于塑性成形。

如果根据各种不同的用途,要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能,可以在纯铝中添加各种合金元素,生产出满足各种性能和用途的铝合金。

铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形铝合金),也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。

纯铝—1×××系,如1000合金非热处理型合金Al-Mn系合金—3×××系,如3003合金Al-Si系合金—4×××系,如4043合金变形铝合金Al-Mg系合金—5×××系,如5083合金Al-Cu系合金—2×××系,如2024合金热处理型合金Al-Mg-Si系合金—6×××系,如6063合金铝及Al-Zn-Mg系合金—7×××系,如7075合金铝合金Al-其它元素—8×××系,如8089合金纯铝系非热处理型合金Al-Si系合金,如ZL102合金Al-Mg系合金,如ZL103合金铸造铝合金Al-Cu-Si系合金,如ZL107合金Al-Cu-Mg-Si系合金,如ZL110合金热处理型合金Al-Mg-Si系合金,如ZL104合金Al-Mg-Zn系合金,如ZL305合金2 变形铝合金分类、牌号和状态表示法3. 1 变形铝合金的分类变形铝合金的分类方法很多,目前,世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。

⑴按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。

不可热处理强化铝合金(如:纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金)和可热处理强化铝合金(如:Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金)。

各种牌号铝合金成分及性能

各种牌号铝合金成分及性能

1XXX纯铝的应用较为广泛的牌号:1050、1060、1070、1100.1×××系铝及铝合金标准:GB/T3190-1996特性及适用范围:1XXX系列为纯铝中添加少量铜元素形成,具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性和导电性。

1XXX系列铝合金广泛应用于对强度要求不高的产品,如化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光器具等。

1×××纯铝及铝合金系列出厂状态:H112,H24,O态等 试样尺寸:铝板力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ≥75 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥35 状态H112硬度:30-45 延伸率:12 注:铝板横向力学性能2×××系铝铜合金标准:GB/T3190-1996 特性及适用范围: 2XXX系列为铝-铜-镁系中的典型硬 铝合金,其成份比较合理,综合性能较好。

很多国家都生产这个合金,是硬铝中用量最大的。

该合金的特点是:强度高,有一定的耐热性,可用作150°C以下的工作零件。

温度高于125°C,2XXX系列合金的强度比7075合金的还高。

热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。

抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。

广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮 2XXX系铝铜合金用途 2XXX系列铝铜合金由于有高强度和好疲劳强度,被广泛应用在航空器结构上,尤其是机翼与机身结构下的受到张力的地方。

2XXX系列硬铝应用较为广泛的牌号:2024(2A12)、LY12、LY11、2A11、2A14(LD10)、2017、2A17等。

2XXX系铝铜合金的化学成份(以最高百分比表示,除非列出的是一个范围值)力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ≥425 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥275 状态T4硬度:HB 120--145延伸率:14以上试样尺寸:铝板 注:铝板室温横向力学性能2×××铝铜合金的出厂状态:H112,T4,T351,T6;3XXX系列铝锰合金标准:GB/T3190-1996 特性及适用范围: 3XXX系列为AL-Mn系合金,是应用最广的一种防锈铝,这种合金的强度不高(稍高于工业纯铝),不能热处理强化,故采用冷加工方法来提高它的力学性能:在退火状态有很高的塑性,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良。

6063铝合金连续挤压工艺研究

6063铝合金连续挤压工艺研究

6063铝合金连续挤压工艺研究一、6063铝合金特点6063属低合金化的Al-Mg-Si系合金,国标GB/T 31901996规定该牌号的化学成分(%)为:Mg=0.45~0.90,Si=0.20~0.60,Fe0.35,Cu0.10,Mn0.10,Cr0.10,Zn0.10,Ti0.10,其它0.15,其余为Al。

其中Mg和Si为主要强化元素,形成主要强化相Mg2Si。

6063合金中Mg2Si含量为1.2%左右,Mg与Si的含量是按形成Mg2Si所需要的量,即Mg∶Si=1.73而设计的。

实际上按此比例往往Mg过剩,而过剩的Mg使Mg2Si在Al中的溶解度显著削减,降低强化效果,故多使Si 稍偏高,过剩的Si有强化作用,但Si过剩太多则降低合金的抗蚀性。

从图1所示的伪二元Al-Mg2Si系相图可以看出,Mg2Si在Al中固溶度随温度明显变化,在共晶温度,Mg2Si的极限溶解度为1.85%;在200∶时,Mg2Si的溶解度为0.27%,因此AlMgSi系合金有明显的时效硬化效应。

其中的6063合金,由于高温塑性好,淬火温度宽,临界淬火速度小,可挤压后喷水或风淬,不需要特地的固溶处理,因此在建筑型材、汽车工业等部门获得广泛的应用,从数量上来说,仅次于工业纯铝的用量。

二、6063铝合金连续挤压工艺讨论连续挤压是本世纪七十年月问世的有色金属塑性加工新技术,尤其适用于软铝及其合金的加工。

它采纳直径9.5mm的铝杆为原料,靠挤压轮槽壁的摩擦力将毛坯带进由挤压轮槽与模座组成的弧形挤压室。

坯料被伸入轮槽的挡料块拦住,在摩擦力的持续作用下,温度和压力不断上升,达到材料的屈服强度,便从设置在挡料块旁的模具中挤出形成产品。

因此连续挤压不需要毛坯加热装置,节约了设备占地面积与。

只要连续供应毛坯,便能生产出任意长度的产品。

产品的特点是小截面(最小为6mm2),高精度(直径与壁厚公差为0.05mm)。

汽车等工业部门所用6063合金产品,因其截面小精度高,过去生产用常规挤压毛坯再进行拉拔的工艺,现在看来不如采纳连续挤压工艺经济。

各种牌号铝合金成分及性能

各种牌号铝合金成分及性能

1×××系铝及铝合金标准:GB/T3190-1996特性及适用范围:1XXX系列为纯铝中添加少量铜元素形成,具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性和导电性。

1XXX系列铝合金广泛应用于对强度要求不高的产品,如化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光器具等。

1XXX纯铝的应用较为广泛的牌号:1050、1060、1070、1100.力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ≥75 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥35 状态H112硬度:30-45延伸率:12试样尺寸:铝板 注:铝板横向力学性能1×××纯铝及铝合金系列出厂状态:H112,H24,O态等试样尺寸:铝板 注:铝板室温横向力学性能2×××铝铜合金的出厂状态:H112,T4,T351,T6; 力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ≥425 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥275 状态T4硬度:HB 120--145 延伸率:14以上 2XXX系列硬铝应用较为广泛的牌号:2024(2A12)、LY12、LY11、2A11、2A14(LD10)、2017、2A17等。

2XXX系铝铜合金的化学成份(以最高百分比表示,除非列出的是一个范围值)2×××系铝铜合金标准:GB/T3190-1996 特性及适用范围: 2XXX系列为铝-铜-镁系中的典型硬 铝合金,其成份比较合理,综合性能较好。

很多国家都生产这个合金,是硬铝中用量最大的。

该合金的特点是:强度高,有一定的耐热性,可用作150°C以下的工作零件。

温度高于125°C,2XXX系列合金的强度比7075合金的还高。

热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。

6060铝材材料成分

6060铝材材料成分

总体来说,6060与6063 合金的化学成分、加工性能相近, 但不完全一样, 2者的区别在于强度,6060是国家标准门窗用铝合金,而6063是国家许可使用的航空铝合金。

6060铝材材料成分Si:0.3-0.6 Fe:0.1-0.3 Cu:0.1 Mn:0.1 Mg:0.35-0.6 Cr:-- Zn:0.1 其他: -- Ti:0.15 其它合计:0.15 Al:余量性能:抗拉强度σb (MPa):≥470 条件屈服强度σ0.2 (MPa):≥420 伸长率δ5 (%):≥6产品特点:1.高强度可热处理合金。

2.良好机械性能。

3.可使用性好。

4.易于加工,耐磨性好。

5.抗腐蚀性能、抗氧化好主要用途:航空固定装置,卡车,塔式建筑,船,管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。

如:飞机零件、照相机镜头、耦合器、船舶配件和五金、电子配件和接头、装饰用或各种五金、铰链头、磁头、刹车活塞、水利活塞、电器配件、阀门和阀门零件。

6063铝化学成份:铝Al :余量硅Si :0.20~0.6 铜Cu :≤0.10 镁Mg:0.45~0.9 锌Zn:≤0.10 锰Mn:≤0.10 钛Ti :≤0.10 铬Cr:≤0.10 铁Fe:0.000~0.350 注:单个:≤0.05;合计:≤0.156063的密度为2.69g/cm3物理特性及机械性能:抗拉强度σb (MPa):≥205 条件屈服强度σ0.2 (MPa):≥170 伸长率δ5 (%):≥9 6063铝板产品特点用途介绍:6063属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金,是最有前途的合金。

耐蚀性好,焊接性优良,冷加工性较好,并具有中等强度。

主要合金元素为镁与硅,具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。

6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。

6061的腐蚀标准

6061的腐蚀标准

6061铝合金的腐蚀标准主要涉及两个方面:耐蚀性和腐蚀试验方法。

1. 耐蚀性:6061铝合金属于Al-Mg-Si系合金,具有较好的抗腐蚀性。

但其抗蚀性会受到合金成分、热处理工艺、表面处理等因素的影响。

一般来说,6061铝合金的耐蚀性需要根据具体应用环境和使用要求来评价。

2. 腐蚀试验方法:针对6061铝合金的腐蚀试验方法,有以下几种:
- 盐雾试验:GB/T 2423.1-2008《电工电子产品试验规程.盐雾试验》规定了盐雾试验的方法和试验要求。

通过盐雾试验可以评价6061铝合金在盐雾环境下的耐蚀性。

- 循环腐蚀试验:如大众汽车标准PV1210、通用汽车标准GMW14872等,主要用于评价汽车零部件及材料在循环腐蚀环境下的耐蚀性。

- 电化学腐蚀试验:如GB/T 17897-1999《金属和合金的电化学腐蚀试验》规定了电化学腐蚀试验的方法和试验要求。

- 氧化试验:如GB/T 23606-2009《金属和合金的氧化试验》规定了金属和合金的氧化试验方法和试验要求。

Al合金分类性能及其系列

Al合金分类性能及其系列

Al是地壳中含量最丰富的金属元素。

Al自18世纪初问世并命名以来,得到广泛的应用。

Al合金成为仅次于钢铁应用最广泛的有色金属。

Al最大特点是塑性和耐腐蚀性(特指耐氧化)。

优良性能:密度小纯Al密度接近2700kg/m3,约是Fe的35%;可强化可通过添加Mg、Zn、Cu、Mn、Si、Li、Sc等元素合金化,也可同过冷加工强化,和热处理强化;易加工 Al可用任何一种铸造方法铸造。

塑性好,可轧、拉、挤及其他机加工;耐腐蚀很好耐工业大气、海洋大气和水腐蚀;能抵抗多数酸和有机物;无低温脆性随温度的降低,强度和塑性不仅不会降低,反而提高;导电、导热性好仅次于Ag、Cu和Au;反射性强 Al抛光表面对白光反射率达80%以上,纯度越高,反射率越好;无磁性、冲击不生火花可作为仪表材料,电气设备的屏蔽材料,易燃、易爆物生成器材等;有吸音性对室内装饰有利,也可配制成阻尼合金;耐核辐射吸收截面仅次于Be、Mg、Zr;对照射生成的感应放射能衰减很快;美观阳极氧化着色后可获得五颜六色;根据成分和加工工艺性能特点,Al及Al合金可分为纯Al、铸造Al合金、变形Al合金三种。

1)纯Al按其纯度分为高纯Al、工业高纯Al和工业纯Al三类。

高纯Al(99.93%~99.996%)的牌号有L01、L02、L03、L04四种,编号越大,纯度越高。

高纯Al主要用于科研及电容器。

工业高纯Al(99.85%~99.9%)的牌号为L0、L00,主要用于制造Al箔、包Al及Al合金原料。

工业纯Al(98.0%~99.0%)其牌号为L1~L5,编号越大,纯度越低,主要用于配置Al基合金和制造导线、电缆和电容器。

2)铸造Al合金按加入主要合金元素不同,分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系四种合金。

合金牌号用“ZL”后跟三位数字表示。

第一位数表示合金系列,1为Al-Si系合金,2为Al-Cu系合金,3为Al-Mg系合金,4为Al-Zn系合金。

6061和6061-t6铝合金材料参数

6061和6061-t6铝合金材料参数

6061和6061-t6铝合金材料参数6061和6061-T6是两种常见的铝合金材料。

1. 6061铝合金6061铝合金是一种通用的铝合金,具有良好的机械性能和可焊性。

它由铝、镁和硅等元素组成,是Al-Mg-Si系列合金。

下面是6061铝合金的一些参数:硬度:约95 HB拉伸强度:最小值为280 MPa屈服强度:最小值为240 MPa抗拉强度:最小值为200 MPa断裂延伸率:最小值为10%密度:2.7 g/cm³热膨胀系数:23.6 μm/(m·K)导热系数:167 W/(m·K)电导率:43.8 MS/m2. 6061-T6铝合金6061-T6铝合金是基于6061铝合金经过热处理而得到的材料。

这种热处理过程称为T6处理,它包括固溶处理和人工时效处理。

T6处理能够提高6061铝合金的强度和硬度,并保持其良好的可焊性。

下面是6061-T6铝合金的一些参数:硬度:约107 HB拉伸强度:最小值为310 MPa屈服强度:最小值为275 MPa抗拉强度:最小值为260 MPa断裂延伸率:最小值为8%密度:2.7 g/cm³热膨胀系数:23.6 μm/(m·K)导热系数:167 W/(m·K)电导率:43.8 MS/m总结:6061铝合金是一种通用的铝合金,具有良好的机械性能和可焊性。

6061-T6铝合金是在6061铝合金的基础上经过热处理得到的材料,具有更高的强度和硬度。

这两种铝合金在许多行业中广泛应用,如航空航天、汽车制造、建筑和电子设备等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一.Al-Mg-Si系合金的基本特点:6063铝合金的化学成份在GB/T5237-93标准中为0.2-0.6%的硅、0.45-0.9%的镁、铁的最高限量为0. 35%,其余杂质元素(Cu、Mn、Zr、Cr 等)均小于0.1%。

这个成份范围很宽,它还有很大选择余地。

6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金,在AL-Mg-Si组成的三元系中,没有三元化合物,只有两个二元化合物Mg2Si和Mg2Al3,以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界,构成两个三元系,α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3,如图一、田二所示:在Al-Mg-Si系合金中,主要强化相是Mg2Si,合金在淬火时,固溶于基体中的Mg2Si越多,时效后的合金强度就越高,反之,则越低,如图2所示,在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上,共晶温度为595℃,Mg2Si的最大溶解度是1.85%,在500℃时为1. 05%,由此可见,温度对Mg2Si在Al中的固溶度影响很大,淬火温度越高,时效后的强度越高,反之,淬火温度越低,时效后的强度就越低。

有些铝型材厂生产的型材化学成份合格,强度却达不到要求,原因就是铝捧加热温度不够或外热内冷,造成型材淬火温度太低所致。

在Al-Mg-Si合金系列中,强化相Mg2Si的镁硅重量比为1.73,如果合金中有过剩的镁(即Mg:Si>1. 73),镁会降低Mg2Si在铝中的固溶度,从而降低Mg2Si在合金中的强化效果。

如果合金中存在过剩的硅,即Mg:Si<1.73,则硅对Mg2Si在铝中的固溶度没有影响,由此可见,要得到较高强度的合金,必须Mg:Si<1.73。

二.合金成份的选择1.合金元素含量的选择6063合金成份有一个很宽的范围,具体成份除了要考虑机械性能、加工性能外,还要考虑表面处理性能,即型材如何进行表面处理和要得到什么样的表面。

例如,要生产磨砂料,Mg/Si应小一些为好,一般选择在Mg/Si=1-1.3范围,这是因为有较多相对过剩的Si,有利于型材得到砂状表面;若生产光亮材、着色材和电泳涂漆材,Mg/Si在1.5-1.7范围为好,这是因为有较少过剩硅,型材抗蚀性好,容易得到光亮的表面。

另外,铝型材的挤压温度一般选在480℃左右,因此,合金元素镁硅总量应在1.0%左右,因为在500℃时,Mg2Si在铝中的固溶度只有1.05%,过高的合金元素含量会导致在淬火时Mg2Si不能全部溶入基体,有较多的末溶解Mg2Si相,这些Mg2Si相对合金的强度没有多少作用,反而会影响型材表面处理性能,给型材的氧化、着色(或涂漆)造成麻烦。

2.杂质元素的影响①铁,铁是铝合金中的主要杂质元素,在6063合金中,国家标准中规定不大于0.35,如果生产中用一级工业铝锭,一般铁含量可控制在0.25以下,但如果为了降低生产成本,大量使用回收废铝或等外铝,铁就根容易超标。

Fe在铝中的存在形态有两种,一种是针状(或称片状)结构的β相(Al9Fe2Si2),一种为粒状结构的α相(Al12Fe3Si),不同的相结构,对铝合金有不同的影响,片状结构的β相要比粒状结构α相破坏性大的多,β相可使铝型材表面粗糙、机械性能、抗蚀性能变差,氧化后的型材表面发青,光泽下降,着色后得不到纯正色调,因此,铁含量必须加以控制。

为了减少铁的有害影响可采取如下措施。

a)熔炼、铸造用所有工具在使用前涂涮涂料,尽可能减少铁溶人铝液。

b)细化晶粒,使铁相变细,变小,减少其有害作用。

c)加入适量的锶,使β相转变成α相,减少其有害作用。

d)对废杂料细心挑选,尽可能的减少铁丝、铁钉、铁屑等杂物进入熔铝炉造成铁含量升高。

②其它杂质元素其它杂质元素在电解铝锭中都很少,远远低于国家标准,在使用回收废杂铝时就可能超过标准;在生产中,不但要控制每个元素不能超标,而且要控制杂质元素总量也不能超标,当单个元素含量不超标,但总量超标时,这些杂质元素同样对型材质量有很大影响。

特别需要提出强调的是,实践证明,锌含量到0.05时(国标中不大于0.1)型材氧化后表面就出现白色斑点,因此锌含量要控制到0.05以下。

三.6063铝合金的熔炼1.控制好熔炼温度铝合金熔炼是生产优质铸棒的最重要工艺环节之一,若工艺控制不当,会在铸捧中产生夹渣、气孔,晶粒粗大,羽毛晶等多种铸造缺陷,因此必须严加控制。

6063铝合金的熔炼温度控制在750-760℃之间为佳,过低会增大夹渣的产生,过高会增大吸氢、氧化、氮化烧损。

研究表明,铝液中氢气的溶解度在760℃以上急剧上升,当热减少吸氢的途径还有许多,如烘干溶炼炉和熔炼工具,防止使用熔剂受潮变质等。

但熔炼温度是最敏感因素之一,过离的熔炼温度不但浪费能源,增加成本,而且是造成气孔,晶粒粗大,羽毛晶等缺陷的直接成因。

2.选用优良的熔剂和适当的精炼工艺熔剂是铝合金熔炼中使用的重要辅助材料,目前市场上所售熔剂中主要成份为氯化物,氟化物,其中氯化物吸水性强,容易受潮,因此,熔剂的生产中必须烘干所用原料,彻底除去水份,包装要密封,运输、保管中要防止破损,还要注意生产日期,如保管日期过长,同样会发生吸潮现象,在6063铝合金的熔炼中,使用的除渣剂、精炼剂、覆盖剂等熔剂如果吸潮,都会使铝液产生不同程度的吸氢。

选择好的精炼剂,选择合适的精练工艺也是非常重要的,目前6063铝合金的精炼绝大多数采用喷粉精炼,这种精炼方法能使精炼剂与铝液充分接触,可使精炼剂发挥最大效能。

虽然这个特点是显而易见的,但是精炼工艺也必须注意,否则得不到应有效果,喷粉精炼中所用氮气压力以小为好,能满足吹出粉剂为佳,精炼中如果使用的氮气不是高纯氯(99.99%N2),吹入铝液的氮气越多,氟气中的水份使铝液产生的氧化和吸氢越多。

另外,氟气压力高,侣液产生的翻卷波浪大,增大产生氧化夹渣的可能性。

如果精炼中使用的是高纯氮,精炼压力大,产生的气泡大,大气泡在铝液中的浮力大,气泡迅速上浮,在铝液中的停留时间短,除氢效果并不好,浪费氮气,增加成本。

因此氮气应少用,精炼剂应多用,多用精炼剂只有好处,没有坏处。

喷粉精炼的工艺要点是用尽可能少的气体,喷进铝液尽可能多的精炼剂。

3.晶粒细化晶粒细化是铝合金熔铸中晕重要的工艺之一,也是解决气孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂纹等铸造缺陷的最有效措施之一。

在合金铸造中,均是非平衡结晶,所有的杂质元素(当然也包括合金元素)绝大部分集中分布在晶界,晶粒越小,晶界面积就越大,杂质元素(或合金元素)的均匀度就越高。

对杂质元素而言,均匀度高,可减少它的有害作用,甚至将少量杂质元素的有害变为有益;对合金元素面言,均匀度高,可发挥合金元素更大的合金化艘能,达到充分利用资源的目的。

细化晶粒、增大晶界面积、增大元素均匀度的作用可通过下面的计算加以说明。

假设金属块1与2有同样的体积V,均由立方体晶粒构成,金属块1的晶粒边长为2a,2的边长为a,那么金属块1的晶界面积为:金属块2的晶界面积为:金属块2的晶界面积是金属块1的2倍。

由此可见合金晶粒直径减小一倍,晶界面积就要增大—倍,晶界单位面积上的杂质元素将减少一倍。

在6063铝合金的生产中,对磨砂料来说,由于要通过腐蚀使型材产生均匀砂面,那么合金元素及杂质元素的均匀分布就显得尤为重要。

晶粒越细,合金元素(杂质元素)的分布越均匀,腐蚀后得到的砂面就越均匀。

四.6063铝合金的浇铸1.选择合理的浇铸温度合理的浇铸温度也是生产出优质铝棒的重要因素,温度过低,易产生夹渣、针孔等铸造缺陷。

温度过高,易产生晶粒粗大、羽毛晶等铸造缺陷。

做了晶粒细化处理后的6063铝合金液,铸造温度可适当提高,一般可控制在720-740℃之间,这是因为:①铝液经晶粒细化处理后变粘,容易凝固结晶。

②铝棒在铸造中结晶前沿有一个液固两相过度带,较高的铸造温度有较窄的过度带,过度带窄有利于结晶前沿排出的气体逸出,当然温度不可过高,过高的铸造温度会缩短晶粒细化剂的有效时间,使晶粒变得相对较大。

2.有条件时,充分预热,烘干流槽、分流盘等浇铸系统,防止水分与铝液反应造成吸氢。

3.铸造中,尽可能的避免铝液的紊流和翻卷,不要轻易用工具搅动流槽及分流盘中的铝液,让铝液在表面氧化膜的保护下平稳流人结晶器结晶,这是因为工具搅动铝液和液流翻卷都会使铝液表面氧化膜破裂,造成新的氧化,同时将氧化膜卷入铝液。

经研究表明,氧化膜有极强的吸附能力,它含有2%的水份,当氧化膜卷入铝液后,氧化膜中的水份与铝液反应,造成吸氢和夹渣。

4.对铝液进行过滤,过滤是除去铝液中非金属夹渣最有效的方法,在6063铝合金的铸造中,一般用多层玻璃丝布过滤或陶瓷过滤板过滤,无论是采取何种过滤方法,为了保证铝液能正常的过滤,铝液在过滤前应除去表面浮渣,因为表面浮渣易堵塞过滤材料的过滤网孔,使过滤不能正常进行,除去铝液表面浮渣的最简单方法是在流槽中设置一挡渣板,使铝液在过滤前除去浮渣。

五.6063铝合金的均化处理1.非平衡结晶如图三所示,是由A、B两种元素构成的二元相图的一部分,成份为F的合金凝固结晶,当温度下降到T1时,固相平衡成份应为G,实际成份为G’,这是因为在铸造生产中,冷却凝固速度快,合金元素的扩散速度小于结晶速度,即固相成份不是按CD变化,而是按CD’变化,从而产生了晶粒内化学成份的不平衡现象,造成了非平衡结晶。

2.非平衡结晶产生的问题铸造生产出的铝合金棒其内部组织存在两方面的问题:①晶粒间存在铸造应力;②非平衡结晶引起的晶粒内化学成份的不平衡。

由于这两个问题的存在,会使挤压变得困难,同时,挤压出的产品在机械性能、表面处理性能方面都有所下降。

因此,铝棒在挤压前必须进行均匀化处理,消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡。

3.均匀化处理均匀化处理就是铝棒在高温(低于过烧温度)下通过保温,消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡的热处理。

Al-Mg-Si系列的合金过烧温度应该是595℃,但由于杂质元素的存在,实际的6063铝合金不是三元系,而是一个多元系,因此,实际的过烧温度要比595℃低一些,6063铝合金的均匀化温度可选在530-550℃之间,温度高,可缩短保温时间,节约能源,提高炉子的生产率。

4.晶粒大小对均匀化处理的影响由于固体原子之间的结合力很大,均匀化处理是在高温下合金元素从晶界(或边沿)扩散到晶内的过程,这个过程是很慢的。

容易理解,粗大晶粒的均化时间要比细晶粒的均匀化时间长得多,因而晶粒越细,均匀化时间就越短。

5.均匀化处理的节能措施均匀化处理需要在高温下通过较长时间保温,对能源需求大,处理成本高,因此,目前绝大多数型材厂对铝棒未进行均匀化处理。

其最重要的原因就是均匀化处理需要较高成本所致。

降低均匀化处理成本的主要措施有:①细化晶粒细化晶粒可有效的缩短保温时间,晶粒越细越好。

相关文档
最新文档