6063铝合金的化学成分
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。 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)。
1.1Mg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。
1.2Si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。 2.1Mg2Si量的确定
2.1.1Mg2Si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。
2.1.2Mg2Si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.该合金的抗拉强度最高可达到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%。
2.1.3Mg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
2.1.4Si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Si会降低合金的塑性和耐蚀性,所以Si过应有合理的控制。我厂根据实际经验认为过剩Si量选择在0.09% ~0.13%范围内是比较好的。 合金中Si含量应是:Si%=(Si基+Si过)% 3.1Mg的控制范围 Mg是易燃金属,熔炼操作时会有烧损。在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的误差,但不能放得太宽,以免合金性能失控。我们根据经验和本厂配料、熔炼和化验水平,将Mg的波动范围控制在0.04%之内,T5型材取0.47%~0.50%,T6型材取0.57%~0.60%。
3.2Si的控制范围 当Mg的范围确定后,Si的控制范围可用Mg/Si比来确定。因为该厂控制Si过为0.09%~0.13%,所以Mg/Si应控制在1.18~1.32之间。
3.36063铝合金T5和T6状态型材化学成分的选择范围。若要变更合金成分时,比如想将Mg2Si量增加到0.95%,以便有利于生产T6型材时,可沿过Si上下限区间将Mg上移至0.6%左右的位置即可。此时Si约为0.46%,Si过为0.11%,Mg/Si为1.
3.4结束语 根据我厂的经验,在6063铝合金型材中Mg2Si量控制在0.75%~0.80%范围内,已完全能够满足力学性能的要求。在正常挤压系数(大于或等于30)的情况下,型材的抗拉强度都处在200~240 MPa范围内。而这样控制合金,不仅材料塑性好,易于挤压,耐蚀性高和表面处理性能好,而且可节约合金元素。但是还应特别注意对杂质Fe进行严格控制。若Fe含量过高,会使挤压力增大,挤压材表面质量变差,阳极氧化色差增大,颜色灰暗而无光泽,Fe还降低合金的塑性和耐蚀性。实践证明,将Fe含量控制在0.15%~0.25%范围内是比较理想的。
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。
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。
三种合金的成分不同,机械性能不同,产品用途也不尽相同。
合金成分和力学性能可参考:铝板带国家统一标准《GB/T 3880-2012》
一、合金成分不同
6061铝板与6063铝板均为6系铝板,6系铝板的成分是铝、镁、硅合金,7075铝板属于7系铝板,其成分为铝、锌合金。
6061铝板硅含量在0.4-0.8之间,镁含量在0.8-1.2之间,而6063铝板硅含量在0.2-0.6之间,镁含量在0.45-0.9之间,成分不同,决定了两者的硬度不同,6061的硬度要高于6063的。
7075是以锌为主要合金元素的铝合金,但有时也要少量添加了镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金,接近钢材的硬度,可热处理强化,属高强度,可热处理合金,抗腐蚀性能普通,良好机械性能。
二、机械性能不同
6061铝板和6063铝板属于硬铝,7075铝板属于超硬铝,也称航空铝。硬度和强度是三者之间的主要区别。
6061-T6铝板布氏硬度≥95HB;
6063-T6铝板布氏硬度≥73HB
7075-T6铝板布氏硬度≥150HB。
三、产品用途不同
6061铝板要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、仪器加工等用的管、棒、型材、板材。
6063合金铝板用于建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用途的挤压材料。
7075铝板用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造。
有疑问可追问,希望帮到你。
1、化学成份不同
6061比6063的合金元素含量要多。 6063铝合金主要合金元素为镁及硅。
2、力学性能
6061牌号的铝型材在强度和切削加工性能上要比6063表现更好,也都具有很好的抗氧化性。
但是在塑性方面,6063铝型材就要更胜一筹,它可以使材料达到更高的精度;6063具有更高的抗拉强度与抗屈服强度,表现出更好的断裂韧性。
3、使用范围
6061是一种高质量的铝合金材料,具有很高的韧性、良好的焊接性以及抗腐蚀性性能,可用于载重汽车、船舶、航天装置、卡车、电车、模具、电子、家具、抗腐蚀性结构;
6063是一种综合性能非常强的铝合金材料,具有高强度、耐磨性、耐腐蚀性与耐高温性能,可同时用于建筑型材和工业型材。
常用于建筑铝合金门窗、幕墙、各种工业框架结构、轨道交通、航空航天、军工装备、自动化输送设备等领域。
4、热处理工艺
6061在固熔热处理后不再进行冷加工,可进行自然时效(T4状态),或直接进行人工时效,也就是T6状态,它的变形系数较大,硬度高,不易控制;
而6063经高温成型后再冷却,也就是淬火工序,一般采用风冷的冷却方法,然后再经过人工时效处理,即T5状态。
它可以最大程度地消除工业铝型材的内应力,变形系数较小,硬度没有那么高,不会轻易断裂,力学性能更强,不过6063也有采用T6的处理方法,它的变形系数也会变大,硬度更高,比T5更容易发生断裂现象。
参考资料:百度百科-6061铝合金
百度百科-6063铝合金
(%IACS)密度
(20℃)(g/cm3)很好 一般 很好 55-632.70抗拉强度
(25°C MPa)屈服强度(25°C MPa)硬度
500kg力10mm球 延伸率
1.6mm(1/16in)厚度 最大剪应力
MPa1851456012115 作为金属温度不会改变其成分,只有将其熔化并加入其它元素才会改变其成分。
1、本质不同
6063t5铝型材其实就是6063材质的铝合金型材,而6063t5是指铝合金在高温成型古城冷却,进行人工时效的状态。适合于由高温成型冷却后,不经过冷加工(校直、矫平、不影响力学性能)及人工时效的铝合金产品。抗拉强度(Mpa)160,屈服强度(Mpa)110,硬度(HW)≥8.5,延伸率8%。
2、性质不同
6063t6是指在固溶热处理后进行人工时效的状态,适用于高温成型过程冷却后不经过冷加工的铝合金产品。抗拉强度(Mpa)205,屈服强度(Mpa)180,硬度(HW)≥11.5,延伸率8%。
扩展资料:
两者铝合金在状态定义上有一些微小差别,t5是自然冷却,变形系数小,已控制,硬度一般。T6是水冷,变形系数较大,不容易控制,硬度高。
但两者之间针对6063铝合金来说区别不明显,主要的区别体现在力学性能中。在产品使用范围中,对强度伙食受力方面要求较高的一般选用t6铝合金。要求不高选用t5铝合金就可以了。
硬度95HB,密度2.69g/cm3。
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。
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。
扩展资料
表示含义:
第一位是数字,用以区分组别,后两位用于区分同一组别系列内的材料牌号,没有特殊意义。
1、1XXX系列 工业纯铝;
2、2XXX系列 Al-Cu、Al-Cu-Mn合金
3、3XXX系列 Al-Mn、可加工纯铝;
4、4XXX系列 Al-Si合金;
5、5XXX系列 Al-Mg合金。
参考资料
百度百科-6063