铝合金各组分浅析.docx

铝合金各组分浅析 6063铝合金化学成分的选择黎伯豪言淑纯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因此，优选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’’弥散相状态的时侯，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量的增加而增大参见图1[1]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0．73%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[2]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 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第2页 共2页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页第 2 页 共 2 页。