概述

① 主要合金元素為鎂和硅，是典型的擠壓合金，具有優(yōu)異的加工性能、優(yōu)異的焊接性能、擠出性和電鍍性能、良好的耐腐蝕性和韌性，易于拋光和著色膜，具有優(yōu)異的陽(yáng)極氧化效果。6063鋁合金型材以其塑性好、熱處理強(qiáng)度適中、焊接性能好、陽(yáng)極氧化處理后表面華麗等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑型材、灌溉管道、車輛、架子、家具、電梯、柵欄等。

②屬于低合金化Al-Mg-Si高塑性合金。它有許多有價(jià)值的特點(diǎn)：1.熱處理強(qiáng)化，沖擊韌性高，對(duì)缺口不敏感。2.具有優(yōu)異的熱塑性，可高速擠壓成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁薄、中空的各種型材，或鍛造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鍛件。淬火溫度范圍廣，淬火敏感性低。擠壓鍛造脫模后，只要溫度高于淬火溫度，就可以噴水或穿水淬火。薄壁零件（δ<3mm）風(fēng)淬也可風(fēng)淬。3.焊接性能和耐腐蝕性好，無(wú)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向，在熱處理可強(qiáng)化型鋁合金中，Al-Mg-Si系合金是唯一沒(méi)有發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的合金。4.加工后，表面非常干凈，容易陽(yáng)極氧化和著色。缺點(diǎn)是淬火后，如果在室溫下停放一段時(shí)間，會(huì)對(duì)強(qiáng)度(停放效應(yīng))產(chǎn)生不利影響。

③6063鋁合金廣泛應(yīng)用于建筑鋁門(mén)窗和幕墻的框架中。為了保證門(mén)窗和幕墻具有較高的抗風(fēng)壓性、裝配性、耐腐蝕性和裝飾性，對(duì)鋁合金型材綜合性能的要求遠(yuǎn)高于工業(yè)型材標(biāo)準(zhǔn)。

④在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3190在規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內(nèi)，不同的化學(xué)成分值會(huì)獲得不同的材料特性。當(dāng)化學(xué)成分范圍很大時(shí)，其性能差異會(huì)在很大范圍內(nèi)波動(dòng)，導(dǎo)致型材的綜合性能無(wú)法控制。

6063鋁合金的化學(xué)成分已成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁合金建筑型材的最重要環(huán)節(jié)。

化學(xué)成份

鋁 Al ：余量

硅 Si ：0.20～0.6

銅 Cu ：≤0.10

鎂 Mg：0.45～0.9

鋅 Zn：≤0.10

錳 Mn：≤0.10

鈦 Ti ：≤0.10

鉻 Cr：≤0.10

鐵 Fe： 0.000～ 0.350

雜質(zhì)：?jiǎn)蝹€(gè):≤0.05;合計(jì):≤0.15

一、合金元素的作用及其對(duì)性能的影響

6063鋁合金是AL-Mg-Si中等強(qiáng)度的可熱處理強(qiáng)化合金，Mg和Si它是主要合金元素，優(yōu)化化學(xué)成分的主要工作是確定Mg和Si百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)。

1．1 Mg 的作用和影響Mg和Si組成強(qiáng)化相Mg2Si，Mg含量越高，Mg2Si數(shù)量越多，熱處理強(qiáng)化效果越大，型材抗拉強(qiáng)度越高，但變形阻力也增加，合金塑性降低，加工性能差，耐腐蝕性差。

1．2 Si 的作用和影響Si合金中的一切數(shù)量應(yīng)使合金中的一切Mg都能以Mg2Si存在相的形式，以確保Mg充分發(fā)揮作用。Si含量增加，合金顆粒細(xì)化，金屬流動(dòng)性增加，鑄造性能好，熱處理強(qiáng)化效果增加，型材抗拉強(qiáng)度降低，耐腐蝕性差。

二、Mg和Si含量的選擇

2．1 Mg2Si量的確定

2．1．1 Mg2Si 在合金中的作用Mg2Si它可以隨著溫度的變化而溶解或沉淀，并以不同的形式存在于合金中： （1）彌散相β’’固溶體中析出的Mg2Si相彌散質(zhì)點(diǎn)，隨著溫度的升高，不穩(wěn)定相會(huì)生長(zhǎng)。(2)過(guò)渡相β’ 是β由生長(zhǎng)而成的中間亞穩(wěn)定相也會(huì)隨著溫度的升高而生長(zhǎng)。(3)沉淀相β是由β 相生長(zhǎng)而成的穩(wěn)定相大多聚集在晶界和枝晶界。能起到強(qiáng)化作用Mg2Si相等于其處β‘’當(dāng)彌散相狀態(tài)時(shí)，就會(huì)β相變成β相的過(guò)程是強(qiáng)化過(guò)程，反之亦然是軟化過(guò)程。

2．1．2 Mg2Si 6063鋁合金的熱處理強(qiáng)化效果隨之而來(lái)Mg2Si隨著數(shù)量的增加而增加Mg2Si的量在0.71在%~1.03%范圍內(nèi)，抗拉強(qiáng)度隨之而來(lái)Mg2Si隨著數(shù)量的增加，近似線性增加，但變形阻力也隨之增加，加工變得困難。Mg2Si當(dāng)量小于0.72%時(shí)，對(duì)于擠壓系數(shù)小(小于或等于30)的產(chǎn)品，抗拉強(qiáng)度值有不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的危險(xiǎn)。Mg2Si量超過(guò)0.9%時(shí)，合金的塑性會(huì)下降。GB/T52371-2000標(biāo)準(zhǔn)要求6063鋁合金T5狀態(tài)型材的σb≥160MPa，T6狀態(tài)型材σb≥205MPa，實(shí)踐證明，合金最高可達(dá)260MPa。但影響大規(guī)模生產(chǎn)的因素很多，不可能保證這么高。綜合考慮，型材不僅要有高強(qiáng)度，還要保證產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求，使合金容易擠壓，有利于提高生產(chǎn)效率。當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)合金強(qiáng)度時(shí)，T5狀態(tài)交貨型材，取200MPa為設(shè)計(jì)值。

2．1．3 Mg含量的確定 Mg2Si一經(jīng)確定，Mg 含量可按下式計(jì)算： Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73。

2．1．4 Si含量的確定 Si必須滿足所有含量Mg都形成Mg2Si因?yàn)镸g2Si中Mg和Si相對(duì)原子質(zhì)量的比率Mg/Si=1.73 ，所以基本Si量為Si基=Mg/1.73。但實(shí)踐證明，若按Si基材配料時(shí)，生產(chǎn)的合金抗拉強(qiáng)度往往較低，不合格。顯然，在合金中Mg2Si數(shù)量不足。原因是合金Fe、Mn等雜質(zhì)元素被搶Si，例如Fe可以與Si形成ALFeSi化合物。因此，合金中必須有過(guò)剩Si以補(bǔ)充Si損失。合金過(guò)剩Si它還將補(bǔ)充提高抗拉強(qiáng)度。合金抗拉強(qiáng)度的提高是Mg2Si和過(guò)剩Si貢獻(xiàn)之和。合金中Fe當(dāng)含量高時(shí)，Si還能降低Fe但由于不利影響。Si會(huì)降低合金的塑性和耐腐蝕性，因此Si過(guò)該有合理的控制根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我廠認(rèn)為過(guò)剩Si最好在0.09% ~0.13%范圍內(nèi)選擇量。Si含量應(yīng)是：Si%=(Si基 Si過(guò))%

三、 合金元素控制范圍的確定

3．1 Mg的控制范圍

Mg是易燃金屬，熔煉時(shí)會(huì)燒壞。Mg在控制范圍內(nèi)，應(yīng)考慮燒損造成的誤差，但不要放得太寬，以免合金性能失控。根據(jù)成分、熔化和試驗(yàn)水平，Mg的波動(dòng)范圍控制在0．04%之內(nèi)，

T5型材取0.47%～0.50%，

T6型材取0.57%～0.60%。

3．2 Si的控制范圍

當(dāng)Mg確定范圍后，Si控制范圍可用Mg/Si比來(lái)確定。

3．3 6063鋁合金T5和T6狀態(tài)型材化學(xué)成分的選擇范圍。

如果你想改變合金成分，例如，你想Mg2Si量增加到0.95%，有利于生產(chǎn)T6型材時(shí)，可以沿過(guò)Si上下限將是Mg上移到0.6%左右。

此時(shí)Mg約為0．46%，Si過(guò)為0．11%，Mg/Si為1。

34 6063鋁合金型材Mg2Si量控制在0.75%～0.80在%范圍內(nèi)，機(jī)械性能的要求已完全滿足。在正常擠壓系數(shù)（大于或等于30）下，型材的抗拉強(qiáng)度為200~240 MPa范圍內(nèi)。這種控制合金不僅具有良好的塑性、擠壓方便、耐腐蝕性高、表面處理性能好，而且可以節(jié)省合金元素。但也應(yīng)特別注意雜質(zhì)Fe嚴(yán)格控制Fe含量過(guò)高會(huì)增加擠壓力，使擠壓材料表面質(zhì)量變差，增加陽(yáng)極氧化色差，顏色暗淡，F(xiàn)e還降低了合金的塑性和耐腐蝕性。實(shí)踐證明，將Fe含量控制在0.15%～0.25比較理想。6063鋁合金熔化溫度在655度以上，6063鋁型材擠壓溫度在棒溫下490-510℃，擠壓筒420-450℃，一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)擠壓型材的溫度設(shè)計(jì)不同，但可能在這個(gè)范圍內(nèi)：模具溫度470-490℃，根據(jù)自己的情況設(shè)置！

四、用途

1、板帶廣泛應(yīng)用于裝飾、包裝、建筑、運(yùn)輸、電子、航空、航天、武器等行業(yè)。

2、航空航天鋁用于制造飛機(jī)皮革、機(jī)身框架、梁、旋翼、螺旋槳、油箱、壁板和起落架柱，以及火箭鍛造環(huán)、宇宙飛船壁板等。

3、車身結(jié)構(gòu)件材料、門(mén)窗、貨架、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件、空調(diào)、散熱器、車身板、輪轂、船舶材料用于運(yùn)輸鋁材。

4、鋁罐作為金屬包裝材料。

5、印刷鋁主要用于生產(chǎn)PS版，鋁基PS版本是印刷刷是印刷行業(yè)的一種新材料。

6、鋁合金具有良好的耐腐蝕性、足夠的強(qiáng)度、優(yōu)異的工藝性能和焊接性能，廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)、門(mén)窗、天花板、裝飾表面等。如各種建筑門(mén)窗、幕墻鋁型材、鋁幕墻板、壓板、圖案板、彩色涂層鋁板等。

7、電子家電鋁主要用于各種母線、架線、導(dǎo)體、電氣元件、冰箱、空調(diào)、電纜等領(lǐng)域。規(guī)格：圓棒、方棒

8、代表性用途包括航天固定裝置、電氣固定裝置、通信等，也廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)械零件、精密加工、模具制造、電子及精密儀器SMT、PC板焊錫載具等。

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