优质进口6063铝合金线,6063幕墙铝板,6063防滑铝板
6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗
、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对
铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准
GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内,对化学成分的取值不同
,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异
会在很大范围内波动,以致型材的综合性能会无法控制。
6063铝合金化学成分的概述
6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要
的一环。
1、合金元素的作用及其对性能的影响
6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金
,Mg和Si是主要合金元素,优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si
的百分含量(质量分数,下同)。 1.1 Mg的作用和影响 Mg和
Si组成强化相Mg2Si,Mg的含量愈高,Mg2Si的数量就愈多,热处理
强化效果就愈大,型材的抗拉强度就愈高,但变形抗力也随之增大
,合金的塑性下降,加工性能变坏,耐蚀性变坏。 1.2 Si的
作用和影响 Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存
在,以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加,合金的晶
粒变细,金属流动性增大,铸造性能变好,热处理强化效果增加,
型材的抗拉强度提高而塑性降低,耐蚀性变坏。
2、 Mg和Si含量的选择
2.1 Mg2Si量的确定 2.1.1 Mg2Si相在合金中的作用
Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出,并以不同的形态
存在于合金中: (1)弥散相β’’固溶体中析出的Mg2Si相弥散质
点,是一种不稳定相,会随温度的升高而长大。 (2)过渡相β’
是β’’由长大而成的中间亚稳定相,也会随温度的升高而长大。
(3)沉淀相β是由β’ 相长大而成的稳定相,多聚集于晶界和枝晶
界。 能起强化作用Mg2Si相是当其处于β’’弥散相状态的时候,
将β相变成β’’相的过程就是强化过程,反之则是软化过程。
2.1.2 Mg2Si量的选择 6063铝合金的热处理强化效果是随着
Mg2Si量的增加而增大。当Mg2Si的量在0.71%~1.03%范围内时,
其抗拉强度随Mg2Si量的增加近似线性地提高,但变形抗力也跟着
提高,加工变得困难。但Mg2Si量小于0.72%时,对于挤压系数偏
小(小于或等于30)的制品,抗拉强度值有达不到标准要求的危险。
当Mg2Si量超过0.9%时,合金的塑性有降低趋势。 GB/T5237.1—
2000标准中要求6063铝合金T5状态型材的σb≥160MPa,T6状态型
材σb≥205MPa,实践证明.该合金的 最高可达到260MPa。但大批
量生产的影响因素很多,不可能确保都达到这么高。综合的考虑,
型材既要强度高,能确保产品符合标准要求,又要使合金易于挤压
,有利于提高生产效率。我们设计合金强度时,对于T5状态交货的
型材,取200MPa为设计值。从图1可知,抗拉强度在200MPa左右时
,Mg2Si量大约为0.8%,而对于T6状态的型材,我们取抗拉强度设
计值为230 MPa,此时Mg2Si量就提高到0.95%。 2.1.3 Mg
含量的确定 Mg2Si的量一经确定,Mg含量可按下式计算: Mg%=
(1.73×Mg2Si%)/2.73 2.1.4 Si含量的确定 Si的含量必
须满足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相对原子
质量之比为Mg/Si=1.73 ,所以基本Si量为Si基=Mg/1.73。 但是
实践证明,若按Si基进行配料时,生产出来的合金其抗拉强度往往
偏低而不合格。显然是合金中Mg2Si数量不足所致。原因是合金中
的Fe、Mn等杂质元素抢夺了Si,例如Fe可以与Si形成ALFeSi化合物
。所以,合金中必须要有过剩的Si以补充Si的损失。合金中有过剩
的Si还会对提高抗拉强度起补充作用。合金抗拉强度的提高是
Mg2Si和过剩Si贡献之和。当合金中Fe含量偏高时,Si还能降低Fe
的不利影响。但是由于S