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羅鈞 廣州南方有色金屬有限公司
倪
1.前言
6082鋁合金屬于Al-Mg-Si系熱處理可強化的鋁合金，具有中等強度和良好的焊接性能和耐腐蝕性，主要被用于交通運輸和結(jié)構(gòu)工程上，如橋梁、起重機、屋頂構(gòu)架、交通車和運輸船等。
本文對6082鋁合金在擠壓型材生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了試驗研究，壓型材生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了試驗研究。
2.熔鑄工藝
2.1 化學(xué)成分
GB/T3190 -1996鋁合金化學(xué)成分見表16082。
2.2 成分控制
6082鋁合金成分有兩個主要特點：一是含有適量Mn和Cr；第二，Mg、Si含量相對較高。Mn、Cr等合金元素會阻礙擠壓時和擠壓后再結(jié)晶或再結(jié)晶晶粒的生長，細化晶粒。
但（Mn Cr）總量過高可能形成分別含Mn、Cr粗大的第二相，削弱Mg2Si沉淀強化作用抵消了阻礙再結(jié)晶和細化晶粒的作用。同時，Mn、Cr元素會增加6082鋁合金的淬火敏感性。而且容易α（Al）晶內(nèi)偏析嚴重，導(dǎo)致擠壓產(chǎn)品粗晶組織，降低型材氧化著色效果。Mg、Si6082鋁合金成分Mg2Si在加強的同時，通過增加適量的過剩Si促進強化。
因此，重點對Mn測試確定含量：Mn含量為0.6%-0.65%及0.9%-0.95比較%Mn當(dāng)含量偏高時，產(chǎn)品尾部粗晶組織較多，機械性能較低，因此比較確定Mn含量的優(yōu)化范圍為0.6%-0.65%。Cr應(yīng)控制含量0.15%以下，（Mn Cr)總量控制在0.70%-0.80%范圍內(nèi)。Mg2Si含量應(yīng)控制在1.5%-1.6%，過剩Si含量控制在0.3%左右。
6082鋁合金實際成分控制范圍見表2。
2.3 工藝控制
6082鋁合金最大的特點是含難熔金屬Mn，Mn適量存在容易導(dǎo)致晶體偏析和固液區(qū)塑性降低，導(dǎo)致抗裂性不足。因此，熔鑄工藝應(yīng)注意三點：
首先，熔煉應(yīng)注意溫度的控制740-760℃攪拌均勻，確保金屬完全熔化，溫度準確，成分均勻。
第二，鑄造應(yīng)考慮金屬Mn增加合金粘度，降低其流動性，影響合金鑄造性能。應(yīng)適當(dāng)降低鑄造速度，并控制在80-100mm/min范圍內(nèi)。
三是增加冷卻強度，加快冷卻速度，消除晶體偏析?？刂埔淮卫鋮s強度，增加二次冷卻強度，減少鑄造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中，避免鑄錠裂紋缺陷。冷卻水壓應(yīng)控制在0.1-0.3MPa范圍內(nèi)。
3.均勻化退火
6082鋁合金具有較大的變形阻力和較高的機械性能指標(biāo)。通過均勻處理工藝改善合金組織，達到三個主要效果：充分固體溶解Mg2Si相；消除晶內(nèi)偏析；β（Al9Fe2Si2）相向α（Al12Fe3Si2）含鐵相粒子相轉(zhuǎn)化細化。
由于合金中Mn為了保持合金的擠壓性能和擠壓效果，采用中溫均化工藝，即均勻化溫度555-565℃；保溫時間6h；冷卻速度≥200℃/h。
4.擠壓工藝
4.1 鑄錠加熱
鑄錠加熱采用工頻感應(yīng)加熱，加熱時間短3min內(nèi)即可達到500℃左右；溫度控制準確，誤差不超過±3℃。如果電阻爐加熱緩慢，會導(dǎo)致Mg2Si影響強化效果的分析。
4.2 擠壓
考慮到6082鋁合金的主要特點，擠壓工藝結(jié)合實際生產(chǎn)如下：
（1）6082合金變形抗力大，所以鑄錠加熱溫度應(yīng)偏上限（480-500℃）；
(2)取模具溫度460℃擠壓筒溫度為440-500℃；
(3)擠壓速度控制7-11m/min的范圍內(nèi)；
(4)合金應(yīng)主要加強相Mg2Si完全固溶，必須保證淬火溫度在500℃因此，型材擠壓出口的溫度應(yīng)控制在以上500-530℃范圍內(nèi)；
(5)6082合金淬火敏感性高，要求淬火冷卻強度高，冷卻速度快。產(chǎn)品離開前梁后，必須立即在線淬火。2.5mm以下型材可用強風(fēng)冷卻淬火；壁厚2.5mm上述型材必須用水霧淬火，溫度必須迅速降低50℃以下。
(6)6082鋁合金型材的拉伸矯直應(yīng)控制拉伸率1.0%-2.0在%范圍內(nèi)。擠壓工藝參數(shù)見表3。
5.時效制度
時效性是型材達到規(guī)定力學(xué)性能的最后一個環(huán)節(jié)。合理的時效性體系不僅要保證產(chǎn)品的性能，還要考慮生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。結(jié)合實驗研究，6082型材的最佳時效性體系為：時效性溫度170-180℃，保溫時間8h，時效前型材的停放時間不得超過8h。
6.結(jié)論
根據(jù)6082鋁合金型材的特點和性能要求，上述工藝相對合理。在熔鑄工藝中，6082鋁合金成分控制的重點是Mn和Cr含量范圍。Mn含量優(yōu)化控制范圍為0.6%~0.65%，Cr應(yīng)控制含量0.15% 以下，（Mn Cr）總量控制在0.70%-0.80% 范圍內(nèi)。Mg2Si含量應(yīng)控制在1.5%-1.6%，過剩Si含量控制在0.3%左右。
在擠壓過程中，擠壓出口溫度和淬火效果控制是保證產(chǎn)品性能的關(guān)鍵，淬火溫度應(yīng)保證500℃型材擠壓出口溫度應(yīng)控制在以上500-530℃，淬火力求強度大、速度快。
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