铝合金型材研究
6061铝合金挤压型材性能影响因素分析
6061铝合金挤压型材性能影响因素分析【摘要】挤压是铝型材加工中常用的一种方法，而挤压过程中的各种因素对最终产品的性能有着重要影响。
本文通过对6061铝合金挤压型材的性能影响因素进行分析，包括其化学成分、制备工艺、挤压温度、挤压压力以及热处理工艺对性能的影响进行探讨。
通过综合分析这些因素，可以更好地了解挤压型材的性能形成机制，为提高产品质量和性能提供理论依据。
在未来的研究中，可以进一步深入探讨这些因素之间的相互作用，以更好地优化挤压型材的生产工艺，促进铝型材行业的发展。
【关键词】6061铝合金，挤压型材，性能影响因素，化学成分，制备工艺，挤压温度，挤压压力，热处理工艺，综合分析，研究展望。
1. 引言1.1 背景介绍6061铝合金是一种常用的铝合金材料，具有优良的机械性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
挤压型材是一种常见的材料成形工艺，通过挤压可以生产出各种截面形状复杂的铝合金型材，具有高强度、高韧性和优异的表面质量。
挤压型材的性能受到多种因素的影响，包括化学成分、挤压工艺参数和热处理工艺等。
了解这些影响因素对挤压型材性能的影响，有助于优化挤压工艺，提高挤压型材的质量和性能。
1.2 研究目的研究目的是通过分析6061铝合金挤压型材的性能影响因素，探讨不同因素对挤压型材性能的影响规律，为优化挤压型材制备工艺提供理论依据。
具体来说，我们将通过对6061铝合金的化学成分、挤压型材制备工艺、挤压温度、挤压压力以及热处理工艺等因素进行系统研究，深入分析它们对挤压型材性能的影响机制。
通过这些研究，我们旨在揭示不同因素对挤压型材强度、耐热性、耐腐蚀性等性能的影响程度，为实际生产中的挤压型材制备和质量控制提供科学依据。
通过对挤压型材性能影响因素的综合分析，可以为未来的研究提供方向和展望，推动6061铝合金挤压型材的研究和应用。
2. 正文2.1 6061铝合金的化学成分6061铝合金是一种常用的铝合金材料，其化学成分对其性能有着重要影响。
铝合金型材节能技术可行性研究
铝合金型材节能技术可行性研究
内容可以参考《铝合金型材节能技术可行性研究》
一、研究背景
随着人们对节能减排的认识提高，铝合金型材节能技术已经引起了普
遍的重视。
由于铝合金型材可以有效地减少能源消耗，并减少温室气体排放，因此，铝合金型材节能技术的可行性探索受到了市场的高度重视。
1.铝合金的特性
铝合金具有良好的外观质量和加工性，耐腐蚀性，耐热、耐冷性以及
较低的密度等特点，可以用来制造精密型材。
铝合金具有极好的塑性、耐
磨性及耐腐蚀性，可以满足不同环境的使用要求，是制造型材的理想材料。
2.实施节能技术的可行性
（1）型材制作工艺改进。
首先，采用低温压铸和热轧技术，使铝合
金型材的表面粗糙度降低；其次，在制作型材时，采取冷拔、拉伸和其他
加工方法，以提高铝合金型材的节能效率；最后，采用局部加强技术，使
铝合金型材在高强度制作过程中更具有可持续性。
（2）节能效率提高。
使用热处理技术可以使铝合金型材具有较高的
节能效率，并可以避免过度浪费能源，且可以有效减少温室气体排放。
另外，可以考虑采用节能型材料，比如低密度的碳纤维和石墨烯型材。
2024-O铝合金型材Ramberg-Osgood本构模型构建与方法研究
随着铝合金加工技术不断提升ꎬ材料数据库建立
性或者多线段方式ꎬ对线性和非线性段拉伸过程进行
和数字化分析方法ꎬ在产品项目研发中的地位逐步凸
近似替代ꎬ使得在数字化分析弹性变形阶段过程具有
显ꎬ也体现工业化技术底蕴与实力基础ꎮ 常规的典型
较大失真ꎮ 因此ꎬ材料数据处理是否科学及准确ꎬ则
铝合金拉伸数据在计算机实际记录中具有一定波动
本文采用反向挤压 ２０２４ 铝合金型材ꎬ 依照 ＧＪＢ
理炉ꎮ
试样制备及试验过程依照国标要求 [４] 执行ꎮ 试
收稿日期:２０１９－０８－２６
基金项目:辽宁省科技重大专项资助(２０１９ＪＨ１ / １０１０００１２)
作者简介:窦志家(１９８９－) ꎬ男ꎬ工程师ꎬ主要从事铝合金航空型材产品开发工作ꎮ
表征ꎮ
两点法建模是 Ｒａｍｂｅｒｇ － Ｏｓｇｏｏｄ 方程模型的一种
传统方法ꎬ通过选取曲线上两个点的坐标值ꎬ带入式
(１) 中ꎬ通过联立方程求解即可完成模型建立ꎮ 由于
Ｒａｍｂｅｒｇ －Ｏｓｇｏｏｄ 方程模型ꎬ在非线弹性低应力区域与
原始数据ꎮ 由于曲线必通过屈服点ꎬ因此随着应变量
增加强度差异逐渐缩小ꎮ 过屈服之后模型数据值与
式(１) 变为式(２) ꎮ
ｅ ｔｏｔａｌ ＝
ｆ
æ ｆ ö
＋ ０.００２ × ç
÷
Ｅ
è ｆ ０.２ｙｓ ø
ｎ
(２)
通过学者 研 究 发 现 [５] ꎬ 采 用 两 点 法 建 模 形 式 简
单ꎬ两个参考点选取多样ꎮ 但由于参考点取值产品的
２ Ｒａｍｂｅｒｇ － Ｏｓｇｏｏｄ 方程建立与分析
微小波动ꎬ会对 ｎ 取值范围和曲线形状具有一定的影
图 １ 拉伸曲线示意图
6082铝合金挤压型材折弯性能研究
第４８卷㊀第１期有色金属加工Ｖｏｌ ４８㊀Ｎｏ １２０１９年２月ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳＭＥＴＡＬＳＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＦｅｂｒｕａｒｙ２０１９ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１－６７９５.２０１９.００９６０８２铝合金挤压型材折弯性能研究孟祥军ꎬ姜㊀珊ꎬ谢㊀莎ꎬ刘㊀阳ꎬ曹东升ꎬ何㊀金(辽宁忠旺集团有限公司ꎬ辽宁辽阳１１１００３)收稿日期:２０１８－０５－３１作者简介:孟祥军(１９８４－)ꎬ男ꎬ工程师ꎮ摘㊀要:文章研究了影响６０８２铝合金折弯性能的主要因素ꎬ合金组织不均匀是导致合金折弯橘皮甚至开裂的主要原因ꎮ调整合金成分及挤压工艺能有效改善合金组织的不均匀性进而改进折弯性能ꎮ研究表明ꎬ适当增加６０８２合金成分中Ｍｎ㊁Ｃｒ含量能有效减少折弯橘皮现象ꎬ采用６０８２－２合金ꎬ铸锭加热温度４９０ħʃ５ħꎬ挤压速度４.０ｍ/ｍｉｎʃ０.５ｍ/ｍｉｎꎬ折弯效果较好ꎬ满足客户要求ꎮ关键词:６０８２铝合金ꎻ折弯性能ꎻ合金成分ꎻ挤压工艺中图分类号:ＴＧ３７９㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１－６７９５(２０１９)０１－００４３－０４㊀㊀６０８２铝合金属于中等强度的Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金ꎬ具有良好的锻造性能㊁耐腐蚀性㊁焊接性能及机械加工特性ꎬ被广泛应用于汽车㊁轨道交通㊁建筑及工业等领域[１]ꎮ工业用铝型材往往对力学性能㊁折弯性能和表面质量都有较高要求ꎬ经过折弯的型材表面若出现橘皮或断裂将会严重影响产品后期表面处理ꎬ进而无法满足客户要求ꎮ目前国内关于６０８２铝合金型材折弯性能的研究较少ꎬ本文通过调整合金成分和挤压工艺参数ꎬ研究了不同条件下６０８２铝合金的折弯性能ꎮ１㊀试验材料与方法本文采用直径为Φ１００ｍｍ的６０８２铝棒ꎬ通过６６０Ｔ吨位油压卧式双动挤压机进行工业材的生产ꎮ所选铝棒采用半连续铸造方法生产ꎬ后经充分均匀化处理以消除成分偏析ꎬ型材基本信息见表１ꎮ该型材以往出现过严重折弯橘皮现象ꎬ造成后期表面处理不达标ꎬ针对此问题取样进行试验分析ꎮ合金成分符合ＧＢ/Ｔ３１９０«变形铝及铝合金化学成分»标准要求ꎬ原有成分中抑制再结晶的Ｍｎ㊁Ｃｒ含量较低ꎬ通过调整挤压工艺同时调整合金成分ꎬ即采用表２中５组挤压工艺及相应合金成分得到产品进行折弯试验对比研究ꎮ取时效后型材进行折弯试验ꎬ使用ＡＸ１０万能研究级倒置式材料显微镜对折弯后试样进行高倍组织观察ꎬ针对试样平板与拐角处的横截面(垂直挤压方向)与纵截面(沿挤压方向)分别研究ꎮ利用日本岛津ＡＧ－Ｘ１００ＫＮ型电子万能试验机进行室温力学性能研究ꎮ利用瑞士ＡＲＬ直读光谱仪检测合金化学成分ꎮ表１㊀产品基本信息Ｔａｂ.１㊀Ｂａｓｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ截面图合金状态挤压机吨位６０８２－Ｔ４６６０Ｔ表２㊀挤压工艺参数Ｔａｂ.２㊀Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ编号合金种类挤压温度/ħ挤压速度(ｍ/ｍｉｎ)冷却方式切头尾量０００６０８２－１５１０５.０穿水Ｔ２Ｗ水印００１６０８２－１４９０４.５穿水Ｔ２Ｗ水印００２６０８２－２４８５４.０穿水Ｔ２Ｗ水印００３６０８２－２４９０４.５穿水Ｔ２Ｗ水印００４６０８２－２４９０５.０穿水Ｔ２Ｗ水印２㊀试验结果及分析２.１㊀成分检测原有成分用６０８２－１表示ꎬ调整后新成分用６０８２－２表示ꎬ成分检测结果如表３所示ꎮ适量的Ｃｒ能抑制Ｍｇ２Ｓｉ相在晶界的析出ꎬ进而细化晶粒[２]ꎮＭｎ可以提㊀㊀有色金属加工第４８卷高再结晶温度ꎬ显著细化再结晶晶粒ꎬ还能加速板条状的βＡｌＦｅＳｉ相向近圆形的αＡｌＦｅＳｉ相转化ꎬ促进Ｍｇ２Ｓｉ粒子的均匀分布ꎬ提高挤压变形的均匀性ꎬ进而改善合金的强度㊁韧性和耐蚀性[３]ꎮ表３㊀试验型材合金成分(质量分数ꎬ％)Ｔａｂ.３㊀Ａｌｌｏｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｅｓｔｐｒｏｆｉｌｅ(ｗｔ.％)编号ＳｉＭｇＦｅＣｕＭｎＣｒＴｉＺｎ００１(６０８２－１)０.８５０.７３０.１８０.０６０.５４０.０５０.１００.１７００２(６０８２－２)０.８７０.７１０.１８０.０５０.６５０.１５０.１００.１６国标０.７０~１.３００.６０~１.２０ɤ０.５０ɤ０.１００.４０~１.００ɤ０.２５ɤ０.１０ɤ０.２０２.２㊀折弯变形将型材挤压完１ｄ后在相同的折弯机上进行折弯９０ʎ变形ꎬ折弯过程中０００号~００１号出现表面橘皮ꎬ００２号~００４号型材折弯后外表面均没有橘皮现象ꎮ型材折弯后弯曲外表面照片如图１所示ꎮ(ａ)０００号表面拉毛ꎻ(ｂ)００１号橘皮ꎻ(ｃ)００２号合格ꎻ(ｄ)００３号合格ꎻ(ｅ)００４号合格图１㊀折弯后弯曲部位示意图Ｆｉｇ.１㊀Ｓｋｅｔｃｈｍａｐａｆｔｅｒｂｅｎｄｉｎｇ２.３㊀高倍检测图２为试样不同位置横截面的晶粒度照片ꎬ可以看出ꎬ主要由再结晶组织与纤维状变形组织两种状态ꎮ折弯橘皮００１号试样平板处(图２(ａ))挤压态组织大部分被粗大的再结晶组织吞并ꎬ拐角处也充满大小不一的再结晶晶粒ꎬ晶粒尺寸由表层向内部变大ꎬ组织不均匀ꎮ折弯效果较好的００４号试样组织均匀ꎬ平板处(图２(ｂ))有较薄皮质层ꎬ无再结晶组织ꎻ拐角处(图２(ｄ))内部无大尺寸再结晶晶粒ꎮ４４㊀㊀㊀第１期有色金属加工(ａ)００１号平板处ꎻ(ｂ)００４号平板处ꎻ(ｃ)００１号拐角处ꎻ(ｄ)００４号拐角处图２㊀试样不同位置横截面组织Ｆｉｇ.２㊀Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓａｍｐｌｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓ㊀㊀图３为试样不同位置纵截面组织ꎮ两种成分型材的纵向截面组织均为纤维状晶粒ꎮ００１试样组织较００４粗大ꎬ且００１平板处存在一定厚度的皮质层ꎮ再结晶晶粒比纤维状晶粒内部位错密度低㊁尺寸大ꎬ位错滑移的阻力小ꎬ先发生塑性变形ꎬ尺寸越大ꎬ阻力越小ꎮ故金属组织越不均匀ꎬ各晶粒变形的不同时性越显著ꎬ导致先变形的晶粒提前达到塑性极限ꎬ致使表面橘皮ꎮ由于晶粒大小不均匀导致局部晶粒变形不同时性作用明显ꎬ在相同应力条件下塑性变形量不同ꎬ宏观表现为表面橘皮甚至开裂[４]ꎮ(ａ)００１号平板处ꎻ(ｂ)００１号拐角处ꎻ(ｃ)００４号平板处ꎻ(ｄ)００４号拐角处图３㊀试样不同位置纵截面组织Ｆｉｇ.３㊀Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ－ｓｅｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓａｍｐｌｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓ５４㊀㊀有色金属加工第４８卷２.４㊀力学性能检测每组折弯型材取两个力学试样ꎬ检测结果如表４所示ꎮ表４㊀试验型材力学性能Ｔａｂ.４㊀Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｅｓｔｓｅｃｔｉｏｎｓ试样编号屈服强度/ＭＰａ抗拉强度/ＭＰａ断后延伸率/％０００－１１５８２７４２４.００００－２１６３２８０２４.５００１－１１６６２７４２０.４００１－２１６８２７４２２.８００２－１１５７２９２２２.６００２－２１５９２９２２２.７００３－１１５２２７６２０.５００３－２１５５２７８２０.２００４－１１５５２９１２０.５００４－２１５１２８４２１.７各组型材力学性能均满足ＧＢ/Ｔ６８９２－２００６标准要求ꎮ００１号~００３号型材挤压速度较０００号有所下降ꎬ００２号㊁００３号㊁００４号合金成分均为６０８２－２ꎬ抗拉强度明显高于６０８２－１成分型材ꎬ屈服强度和延伸率变化不大ꎮ００２号~００４型材折弯效果优于０００号和００１号ꎬ从几组试样的差异分析ꎬ挤压工艺及合金成分对６０８２合金的折弯性能均有一定影响ꎮ０００号与００１号的折弯差异说明同一合金成分低温慢速折弯效果较好ꎮ控制铸棒温度４９０ħ左右ꎬ挤压速度３.５ｍ/ｍｉｎ~４ ５ｍ/ｍｉｎꎬ使用６０８２－２成分挤压时ꎬ能够保证型材折弯合格ꎬ满足客户要求ꎮ３㊀结论(１)６０８２合金中添加适量的Ｍｎ㊁Ｃｒ能抑制再结晶形成ꎬ有效控制再结晶晶粒大小ꎬ使组织均匀ꎬ折弯效果得到改进ꎻ(２)合理控制挤压工艺参数ꎬ低温减速能有效减少再结晶晶粒ꎬ保证组织均匀性ꎬ折弯效果较好ꎻ(３)采用６０８２－２合成分配比ꎬ铸锭加热温度４９０ʃ５ħ㊁挤压速度４.０ʃ０.５ｍ/ｍｉｎꎬ按此工艺生产得到的型材折弯效果较好ꎮ参考文献[１]廖儒福ꎬ林高用ꎬ张锐等.６０８２铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究[Ｊ].有色金属加工ꎬ２０１３ꎬ４２(３):３５－４０.[２]周霞.影响６０８２合金棒材性能的因素[Ｊ].有色金属加工ꎬ２００７ꎬ３６(３):３８－３９.[３]王祝堂ꎬ田荣璋.铝合金及其加工手册[Ｍ].长沙:中南工业大学出版社ꎬ１９８９.[４]肖亚庆ꎬ谢水生ꎬ刘静安等铝加工技术实用手册[Ｍ].北京:冶金工业出版社ꎬ２００５.ＳｔｕｄｙｏｎＢｅｎｄｉｎｇＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ６０８２ＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙＥｘｔｒｕｄｅｄＰｒｏｆｉｌｅｓＭｅｎｇＸｉａｎｇｊｕｎꎬＪｉａｎｇＳｈａｎꎬＸｉｅＳｈａꎬＬｉｕＹａｎｇꎬＣａｏＤｏｎｇｓｈｅｎｇꎬＨｅＪｉｎ(ＬｉａｏｎｉｎｇＺｈｏｎｇｗａｎｇＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＬｉａｏｙａｎｇ１１１００３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ６０８２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ.Ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆａｌｌｏｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｏｆｂｅｎｄｉｎｇｏｒａｎｇｅｐｅｅｌａｎｄｅｖｅｎｃｒａｃｋｉｎｇｏｆｔｈｅａｌｌｏｙ.ＡｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｌｌｏｙａｎｄｔｈｅｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅＩｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓａｌｌｏｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｓｈｏｗｔｈａｔ:ＰｒｏｐｅｒｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＭｎａｎｄＣｒｉｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ６０８２ａｌｌｏｙｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｂｅｎｄｉｎｇｏｒａｎｇｅｐｅｅｌꎬａｎｄａｌｓｏｕｓｉｎｇ６０８２－２ａｌｌｏｙꎬｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｉｎｇｏｔｉｓ４９０ħʃ５ħꎬｔｈｅｅｘｔｒｕｓｉｏｎｓｐｅｅｄｉｓ４ ０ｍ/ｍｉｎʃ０.５ｍ/ｍｉｎ.Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆ６０８２ａｌｕｍｉｎｕｍｐｒｏｆｉｌｅｂｅｎｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｂｏｖｅｐｒｏｃｅｓｓꎬｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅｂｅｎｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｓｂｅｔｔｅｒａｎｄｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｃｕｓｔｏｍｅｒ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:６０８２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙꎻｂｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙꎻａｌｌｏｙｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎻｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ６４㊀㊀。
6005铝合金材料力学性能研究
6005铝合金材料力学性能研究许磊摘要：采用万能材料试验机，对典型车用的6005铝合金材料进行准静态拉伸试验。
输出载荷-变形量关系，获得应力-应变曲线，进而分析材料的弹性模量、极限强度、极限应变、屈服强度和延展率等力学性能。
关键词：6005铝材；准静态拉伸；应力-应变曲线；力学性能1 概述车辆用6005铝合金属于Al-Mg-Si系中等强度铝合金。
由于其优良的挤压成形性、耐腐蚀性和良好的焊接性，在国外被广泛用于高速列车、地铁列车、双层列车和客货汽车车体所需的薄壁、中空的大型铝合金壁板型材以及其它工业用结构型材。
在我国，铝合金大型材已研制成功并投入生产，随着我国交通运输业的发展，6005铝合金在高速、轻型铝合金列车和地铁列车以及轻型客货汽车上的应用必将越来越多[1-3]。
6005具有较高的工艺性能。
万普华等人对6005铝合金试样进行了水淬和水淬并深冷处理，来观察金相组织、抗拉强度等对6005铝合金力学性能的影响[4]。
张健等人利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性[5]，张大新等人将6005铝合金铸态试样和挤压制品试样在不同温度固溶加热后淬火处理，制备金相组织，用混合酸溶液侵蚀后在金相显微镜下观察金相组织[6]。
文章主要就6005铝合金材料的力学性能性能通过万能材料试验机开展了系统的实验研究。
测定试件在准静态拉伸时，材料的应力应变曲线；提取加载曲线中的屈服点、强度极限；同时，测量实验前后试件实验段（即试件的标距段）的长度变化，計算断裂伸长率和断面收缩率。
2 准静态拉伸试验2.1 试件及仪器运用Instron 5969标准电子万能拉伸试验机对6005铝材进行了准静态拉伸试验。
试件参照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分：室温试验方法》[7]制作。
板状试件的尺寸示意图如图1所示。
本试验采用比例试件，形状为板状，其厚度为4mm，平行长度为55mm，总长度128 mm。
2.2 试验结果将试验试件在室温（10～35℃）环境下，试验试件及试验用夹头安装在试验机上，试件轴线应与力的作用线重合，将引伸计连接在试件上。
6061铝合金挤压型材性能影响因素分析
6061铝合金挤压型材性能影响因素分析1. 引言1.1 背景介绍6061铝合金是一种常用的铝合金材料，具有优良的强度、耐腐蚀性和可焊性，被广泛应用于航空航天、汽车制造、造船和建筑等领域。
挤压是一种常见的加工方法，可以将铝合金材料通过压力挤压成各种截面形状的型材，具有高强度和良好的表面质量。
挤压型材的性能受多种因素影响，包括材料的成分和组织结构、挤压工艺参数、热处理和表面处理等。
了解这些因素对6061铝合金挤压型材性能的影响，对于优化生产工艺、提高产品质量具有重要意义。
本文将对6061铝合金的组成与性能、挤压型材的制备工艺、影响挤压型材性能的因素进行分析，并重点探讨热处理和表面处理对挤压型材性能的影响。
通过综合分析这些因素，旨在为进一步研究和优化6061铝合金挤压型材提供参考，并展望未来的研究方向。
1.2 研究目的6061铝合金是一种广泛应用于航空航天、汽车、铁路等领域的铝合金材料，而挤压型材是6061铝合金的常见制品之一。
研究挤压型材的性能影响因素，对于优化6061铝合金挤压型材的性能具有重要意义。
本研究旨在深入分析6061铝合金挤压型材的性能影响因素，探讨热处理和表面处理对挤压型材性能的影响机制，为进一步提高6061铝合金挤压型材的性能提供科学依据。
通过对挤压型材制备工艺的研究，可以优化生产工艺，提高挤压型材的加工质量和稳定性。
本研究还将对未来研究方向进行展望，为进一步深入探讨6061铝合金挤压型材性能影响因素提供思路和方向。
2. 正文2.1 6061铝合金的组成与性能6061铝合金是一种常用的铝合金材料，它的主要成分是铝、镁和硅。
镁的含量约为0.8%-1.2%，硅的含量约为0.4%-0.8%，其余成分包括铜、锰、铬和锌等。
这些成分的比例和含量对6061铝合金的性能有着重要影响。
6061铝合金具有优良的机械性能，具有较高的强度和硬度，同时具有良好的耐腐蚀性能。
这使得6061铝合金广泛应用于航空航天、汽车工业、电子产品和建筑等领域。
6082铝合金挤压铝型材生产工艺研究
6082铝合金挤压铝型材生产工艺研究1.前言本文对6082铝合金应用于挤压型材生产进行了试验研究，以确定合适的熔铸和挤压工艺制度。
2.熔铸工艺2.1化学成分GB/T3190 -1996中6082铝合金化学成分见表1image2.2成分控制6082铝合金成分具有两个主要特点：第一，含有适量的Mn和Cr；第二，Mg、Si含量相对较高。
其中，Mn、Cr等合金元素可阻碍挤压时和挤压后发生再结晶或再结晶晶粒长大，细化晶粒。
但（Mn + Cr) 总量过高可能形成分别含Mn、Cr的粗大第二相，削弱Mg2Si相的沉淀强化效果，抵消其阻碍再结晶和细化晶粒的作用。
同时，Mn、Cr元素会增大6082铝合金的淬火敏感性。
且易在α(Al)相中产生严重的晶内偏析，造成挤压制品粗晶组织，降低型材氧化着色效果。
对于Mg、Si成分，6082铝合金在Mg2Si强化的同时，通过增加适量过剩Si来促进强化。
因此，重点对Mn的含量进行试验确定：以Mn含量为0.6% ~0.65%及0.9%~0.95%进行对比。
发现Mn含量偏上限时，制品尾部粗晶组织较多，且力学性能偏低，所以对比确定Mn含量的优化范围为0. 6% ~0.65%。
Cr的含量宜控制在0.15%以下，（Mn + Cr)总量控制在0.70% ~0.80%范围内。
Mg2Si含量宜控制在1.5% ~ 1.6%，过剩Si含量控制在0.3%左右。
2.3工艺控制由于6082铝合金最大的特点是含难熔金属Mn，Mn的适量存在易引起晶内偏析及固液区塑性降低，导致抗裂能力不足，故熔铸工艺主要需注意三点：第一，熔炼应注意控制温度在740 760℃间并搅拌均匀，保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。
第二，铸造应考虑金属Mn增大了合金的粘度，使其流动性下降，影响了合金铸造性能。
铸造速度要适当降低，控制在80100mm/min范围内。
第三，加大冷却强度，加快冷却速度，以利于消除晶内偏析现象。
控制一次冷却强度，加大二次冷却强度以减少铸造时产生的应力集中，避免产生铸锭裂纹缺陷。
铝合金的领域研究及前沿前景
铝合金的领域研究及前沿前景1 前言经过对铝合金化学成分的组成与优化，铝合金型材的铸造工艺、热挤压加工工艺和人工时效工艺进行优化，形成了合理的工艺路线和工艺流程。
在此工艺路线和工艺流程的指导下生产出的铝合金型材强度高、延伸率大，延展成型性能好，且具有良好的抗腐蚀性能，已突破普通铝合金建筑材料的应用范围的局限，除应用于铝合金建筑门窗、幕墙外，可用做高层建筑的阳台护栏、栅栏、交通护栏、指示牌、广告牌，以及交通运输设施，汽车、高速列车、航空航天、船舶、军工以及大型建筑结构等领域。
因其良好的耐腐蚀性能，不仅可以杜绝碳素钢，铸铁护栏因生锈而带来的反复维护的成本与烦恼，且表面多彩化，可与建筑群、建筑小区的人文环境效果匹配，大大丰富了建筑物的外立面，增强建筑的整体美感。
目前，该项成果正在进一步向交通高速公路护栏、汽车等行业渗透推广。
2 论文部分一铝合金的发展前景2.1 铝合金在汽车领域应用前景广阔铝合金的优良特性以及节能、环保、安全的三大汽车技术发展主题确定了铝在汽车行业应用的美好前景，特别是以宝马、奔驰、卡迪拉克等品牌为代表的高档轿车的引进，为铝合金的应用提供了新的市场。
在近期和不久的将来，汽车工业将加快对钢制产品的替代工作，并渴望在如下方面取得进展：1、全铝车身，包括美国福特、通用、日本本田、德国奥迪的概念车车身已经大量采用铝合金，与钢结构相比，重量减轻40％以上；2 、底盘结构件及支架和悬挂类零部件；3、储气罐，后保险杠；4、新材料的开发，为铝合金应用领域的扩展提供了可能。
如德国开发成功的泡沫铝材AFS(aluminumfoamsandwich)具有高的刚度／重量和强度／重量之比，能够有效吸收冲击能，具有防震防噪音、易于回收等特点，在车门立柱，保险杠，门侧防撞杆、前防撞梁、军车上的防爆板、轿车发动机零部件等方面拥有极强的应用前景；5、铝镁合金、铝钛合金在汽车车轮、电器件、内饰件等方面的应用也正在逐步扩大。
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第一节 金属的分类
2. 重有色金属 指密度>4.5g/cm3 的有色金属
包括：Cu、Ni、Sn、Pb、Cd、Hg、Co、Bi等。 特点：大多数易形成配合物。
第一节 金属的分类
3. 贵金属
包括：金、银和铂族—锇、铱、 铂、钌、铑、钯。
特点：
（1）化学性质稳定； （2）密度大：10.4 ~22.4 g / cm3 （3）熔点高：1200 ~3300K
第二节 历史与现状
二、有色金属在现代社会中的作用和地位
◆
材料是国民经济、社会进步和国家安全的物 先进有色金属材料具有强烈的基础性、支撑
质基础与先导。
◆
性、技术经济价值和迫切战略需求。
第二节 历史与现状
1、 国防支撑材料
铝材是飞机的主要结构材料，占重量比的50~80％，民用
飞机铝材料用量在70％以上。钛及其合金在新型飞机上用 作结构材料，飞机越先进，钛用量就越大。
制备应用较晚的金属。 包括：锂、铷、铯、铍、钨、钼；钒、铌；钛、 铪；镓、铟、铊、锗和稀土元素（即周期表中第 三副族中的钪、钇和镧系元素共17种）以及人造 超铀元素等。
第二节 历史与现状
第二节 历史与现状
材料的发展史，就是人类社会的发展史。 石器时代→陶器时代→青铜器时代→铁器时代。
现代社会 三大技术 支柱
生物 工程
信息 技术
新材料
第二节 历史与现状
石器时代
青铜时代 铁器 时代
多 元 材 料 时 代
第二节 历史与现状
一、辉煌的华夏青铜文明
吴 王 夫 差 矛 越 王 勾 践 剑 三星 堆纵 目人 面像 四羊方尊
青铜敦
第二节 历史与现状
湖北擂鼓墩二 号墓出土战国编钟 一套，其件数和规 模仅次于曾侯乙编 钟 . 音律准确，音色 优美，基本与C大 调七声音阶结构相 同，总音域达 5 个 8 度以上， 五人合作 演出，众声齐发， 交响叠鸣 。无愧为 古代音乐之绝响。
4700MPa，当今高 强铝合金强度没超 过1000MPa。
第二节 历史与现状
F/A-22猛禽（四代机典型代表）
X-45 无人作战飞机
B-3高超音速轰炸机概念设计图
B-2幽灵 战略轰炸飞
第二节 历史与现状
自从1907年12月17日莱特兄弟将第一双人类翅膀送上 天空后，各种飞机不断快速发展，对制造飞机零部件的材料 的要求越来越高，主要是比强度高、耐高温、耐疲劳等。
铀、铍、钽、钨、铂族金属、锗…，被许多国家储存作为 战略物资。美国对钨以钨精矿形式，钽和铍以纯金属形式
进行储备，铂和钯被列为特殊战略金属。
第二节 历史与现状
2、高技术关键材料
铌、钛、锡、铋、钇等都是制取超导材料的基本组元， NbTi、Nb3Sn实用低温超导材料已商品化。
表面工程和技术，有相当部分是稀有金属薄膜、半导体材 料薄膜和贵金属薄膜。
有色金属合金
南京航空航天大学 材料科学与技术学院 缪强
绪 论
绪
论
回顾 发展史与现状
作用与地位
问题与趋势 发展战略 展望
未来
第一节 金属的分类
第一节 金属的分类
已知的元素109种，22种非金属，87种为
金属。在22种非金属中，有5种准金属（B、Si、
As、Se、Te）在金属中Ge、Sb、Po也是准金
由于它们在地壳中含量少，开采 和提取比较困难，价格贵，称为 贵金属。
第一节 金属的分类
4. 准金属 指性质介于金属与非金属间的元素。
包括：B、Si、Se、Te( 碲)、As、Ge、Sb、Po。
它们在周期表中B →At（砹）这条斜线附近， 常称为对角线。
第一节 金属的分类
5. 稀有金属
在自然界含量少或分布稀散、发现晚，难提取或
美国公布的22种金属高科技材料中，稀土金属被列为第三 位。
第二节 历史与现状
3、国民经济的基础材料
电线、电缆占铜材总消耗量的5料可替代。
“蓄电池金属”铅的60－－70％消费在蓄电池中。镍是制 造镍氢电池、镍镉电池的原材料。 车辆中以铝代钢，减重50％，增加运载量10％，节能9.6 －12.5％，日常检修工时减少45％。
F119发动机（F/A-22用）
第二节 历史与现状
美国正研制6倍音速的太空战机，
从太空上攻击地球目标。
美国太空武器想象图
美国ABL机载激光武器系统
第二节 历史与现状
世界上第一架载人
太空飞船
世界上第一位太空人
第二节 历史与现状
“原子时代第一金属”的锆，是核动力潜艇不可替代材料， 80％的锆材用作核动力堆的燃料包壳、容器管、压力管、 格架、端塞和其它堆芯结构材料。 “核时代金属”铍，在核武器中对增大爆炸威力起关键作 用。铍的比刚度大，在导航系统中用作制造精密陀螺仪， 对增加射程、提高命中精度起关键作用。
21世纪中叶聚变能和太阳能将成为主要能源，可控核聚变 反应堆工程需要大量锂、钼、锆、钛等。
第二节 历史与现状
中东有石油，中国有稀土。
稀土元素的特殊电子层结构使其在光、电、磁、化学上表 现出奇异性能，已出现的一大批功能材料，如稀土磁性材 料、稀土发光材料、稀土尾气净化材料、稀土储氢性材料、 高温超导材料等，2l世纪稀土将在功能材料中处于主体地 位。
导弹与火箭的构件基本上采用铝合金、钛合金、镍基高温 合金、镁合金和部分难熔金属合金。 钛、铝及其合金成为舰船耐压壳体、核动力系统、武备系
统、声纳系统等的主要材料。
第二节 历史与现状
航空航天的物质基础
卫星发射，节省 1 公斤重量将降低费用 $20000 。一次 发射节约费用20%。 鍛铝2014（LD10）的力学性能 铝的理论强度
属，严格说，金属有84种。
周期表的右侧，B向右下方画线延伸到砹 （At ）的斜线，将元素分为金属和非金属两部 分，斜线的右上方大部分是非金属，斜线左下 方为金属，斜线附近为准金属。
第一节 金属的分类
黑色金属（铁、铬、锰） 金属 有色金属 (除黑色金属外 的金属） 非铁金属Non-ferrous Metals 轻金属
重金属
稀有金属 贵金属
具有独特的性能和功能，如半导体功能、形状记 忆功能、介电功能、光，磁、热、化学和核功能等。
第一节 金属的分类
1. 轻有色金属 指密度< 4.5g/cm3 的有色金属
包括：K、Na、Ca、Mg、Al、Sr、Ba。 特点：密度小，0.53~4.5g/cm3, 化学性质活泼，与 氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。