6063鋁合金含量的選擇

2.1Mg2Si量的確定

2.1.1Mg2Si相在合金中的作用 Mg2Si在合金中能隨著溫度的變化而溶解或析出，

6063鋁合金含量的選擇 并以不同的形態(tài)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)，是一種不穩(wěn)定相，會(huì)隨溫度的升高而長(zhǎng)大。 

(2)過(guò)渡相β' 是β''由長(zhǎng)大而成的中間亞穩(wěn)定相，也會(huì)隨溫度的升高而長(zhǎng)大。 

(3)沉淀相β是由β' 相長(zhǎng)大而成的穩(wěn)定相，多聚集于晶界和枝晶界。

 能起強(qiáng)化作用Mg2Si相是當(dāng)其處于β''彌散相狀態(tài)的時(shí)候，

將β相變成β''相的過(guò)程就是強(qiáng)化過(guò)程，反之則是軟化過(guò)程。

2.1.2Mg2Si量的選擇 6063鋁合金的熱處理強(qiáng)化效果是隨著Mg2Si量的增加而增大。

當(dāng)Mg2Si的量在0.71%~1.03%范圍內(nèi)時(shí)，其抗拉強(qiáng)度隨Mg2Si量的增加近似線性地提高，

但變形抗力也跟著提高，加工變得困難。

但Mg2Si量小于0.72%時(shí)，對(duì)于擠壓系數(shù)偏小(小于或等于30)的制品，

抗拉強(qiáng)度值有達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的危險(xiǎn)。

當(dāng)Mg2Si量超過(guò)0.9%時(shí)，合金的塑性有降低趨勢(shì)。

 GB/T5237.1-2000標(biāo)準(zhǔn)中要求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.該合金的抗拉強(qiáng)度*高可達(dá)到260MPa。

但大批量生產(chǎn)的影響因素很多，不可能確保都達(dá)到這么高。

綜合的考慮，型材既要強(qiáng)度高，能確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求，又要使合金易于擠壓，

有利于提高生產(chǎn)效率。

我們?cè)O(shè)計(jì)合金強(qiáng)度時(shí)，對(duì)于T5狀態(tài)交貨的型材，取200MPa為設(shè)計(jì)值。

從圖1可知，抗拉強(qiáng)度在200MPa左右時(shí)，Mg2Si量大約為0.8%，

而對(duì)于T6狀態(tài)的型材，我們?nèi)】估瓘?qiáng)度設(shè)計(jì)值為230 MPa，

此時(shí)Mg2Si量就提高到0.95%。

6063鋁合金含量的選擇  2.1.3Mg含量的確定 Mg2Si的量一經(jīng)確定，Mg含量可按下式計(jì)算: Mg%=(1.73×Mg2Si%)/2.73

6063鋁合金含量的選擇  2.1.4Si含量的確定 Si的含量必須滿足所有Mg都形成Mg2Si的要求。

由于Mg2Si中Mg和Si的相對(duì)原子質(zhì)量之比為Mg/Si=1.73 ，所以基本Si量為Si基=Mg/1.73。

 但是實(shí)踐證明，若按Si基進(jìn)行配料時(shí)，生產(chǎn)出來(lái)的合金其抗拉強(qiáng)度往往偏低而不合格。

顯然是合金中Mg2Si數(shù)量不足所致。

原因是合金中的Fe、Mn等雜質(zhì)元素?fù)寠Z了Si，例如Fe可以與Si形成ALFeSi化合物。

所以，合金中必須要有過(guò)剩的Si以補(bǔ)充Si的損失。

合金中有過(guò)剩的Si還會(huì)對(duì)提高抗拉強(qiáng)度起補(bǔ)充作用。

合金抗拉強(qiáng)度的提高是Mg2Si和過(guò)剩Si貢獻(xiàn)之和。

當(dāng)合金中Fe含量偏高時(shí)，Si還能降低Fe的不利影響。

但是由于Si會(huì)降低合金的塑性和耐蝕性，所以Si過(guò)應(yīng)有合理的控制。

我廠根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為過(guò)剩Si量選擇在0.09% ~0.13%范圍內(nèi)是比較好的。

 6063鋁合金含量的選擇  合金中Si含量應(yīng)是:Si%=(Si基+Si過(guò))%