一.Al-Mg-Si系合金的基本特點(diǎn)

鋁型材擠壓6063鋁合金的化學(xué)成份在GB/T5237-93標(biāo)準(zhǔn)中為0.2-0. 6%的硅、0. 45-0. 9%的 鎂、鐵的更高限量為0. 35%,其余雜質(zhì)元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0.1%。這個(gè) 成份范圍很寬，它還有很大選擇余地。

在Al-Mg-Si系合金中，主要強(qiáng)化相是Mg2Si,合金在淬火時(shí)，固溶于基體中的Mg 2Si越多，時(shí)效后的合金強(qiáng)度就越高，反之，貝U越低，如圖2所示，在a(Al)-Mg2Si偽二 元相圖上，共晶溫度為595°C, Mg2Si的更大溶解度是1.85%,在500C時(shí)為1. 05%, 由此可見，溫度對Mg2Si在Al中的固溶度影響很大，淬火溫度越高，時(shí)效后的強(qiáng)度越 高，反之，淬火溫度越低，時(shí)效后的強(qiáng)度就越低。有些鋁型材廠生產(chǎn)的型材化學(xué)成份合 格，強(qiáng)度卻達(dá)不到要求，原因就是鋁型材廠家鋁殼加熱溫度不夠或外熱內(nèi)冷，造成型材淬火溫度太 低所致。

在Al-Mg-Si合金系列中，強(qiáng)化相Mg2Si的鎂硅重量比為1.73,如果合金中有過剩 的鎂(即Mg： Si>l. 73),鎂會降低Mg2Si在鋁中的固溶度，從而降低Mg2Si在合金中 的強(qiáng)化效果。如果合金中存在過剩的硅，即Mg： Si<l. 73,貝IJ硅對Mg2Si在鋁中的固 溶度沒有影響，由此可見，要得到較高強(qiáng)度的合金，必須Mg： Si<l. 73O

二.合金成份的選擇

1.合金元素含量的選擇

6063合金成份有一個(gè)很寬的范圍，鋁型材擠壓具體成份除了要考慮機(jī)械性能、加工性能外，還 要考慮表而處理性能，即型材如何進(jìn)行表而處理和要得到什么樣的表面。例如，要生產(chǎn) 磨砂料，Mg/Si應(yīng)小一些為好，一般選擇在Mg/Si=l-1. 3范圍，這是因?yàn)橛休^多相對過 剩的Si,有利于型材得到砂狀表面；若生產(chǎn)光亮材、著色材和電泳涂漆材，Mg/Si在1. 5 -1. 7范圍為好，這是因?yàn)橛休^少過剩硅，型材抗蝕性好，容易得到光亮的表面。

另外，鋁型材擠壓溫度一般選在480C左右，因此，合金元素鎂硅總量應(yīng)在1.0% 左右，因?yàn)樵?00C時(shí)，Mg2Si在鋁中的固溶度只有1. 05%,過高的合金元素含量會導(dǎo) 致在淬火時(shí)Mg2Si不能全部溶入基體，有較多的末溶解Mg2Si相，這些Mg2Si相對合 金的強(qiáng)度沒有多少作用，反而會影響型材表面處理性能，給型材的氧化、著色(或涂漆) 造成麻煩。

2.雜質(zhì)元素的影響

①鐵，鐵是鋁合金中的主要雜質(zhì)元素，在6063合金中，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定不大于0.3 5,如果生產(chǎn)中用一級工業(yè)鋁錠，一般鐵含量可控制在0.25以下，但如果為了降低生產(chǎn) 成本，大量使用回收廢鋁或等外鋁，鐵就根容易超標(biāo)。Fe在鋁中的存在形態(tài)有兩種，一 種是針狀(或稱片狀)結(jié)構(gòu)的。相(A19Fe2Si2), 一種為粒狀結(jié)構(gòu)的a相(AI12Fe3Si),不同 的相結(jié)構(gòu)，對鋁合金有不同的影響，片狀結(jié)構(gòu)的。相要比粒狀結(jié)構(gòu)a相破壞性大的多，。 相可使鋁型材表面粗糙、機(jī)械性能、抗蝕性能變差，氧化后的型材表面發(fā)青，光澤下降， 著色后得不到純正色調(diào)，因此，鐵含量必須加以控制。

為了減少鐵的有害影響可釆取如下措施。

a）工業(yè)鋁型材加工熔煉、鑄造用所有工具在使用前涂涮涂料，盡可能減少鐵溶人鋁液。

b）細(xì)化晶粒，使鐵相變細(xì)，變小，減少其有害作用。

c）加入適量的鋸，使0相轉(zhuǎn)變成a相，減少其有害作用。

d）對廢雜料細(xì)心挑選，盡可能的減少鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進(jìn)入熔鋁爐造成鐵含 量升高。

②其它雜質(zhì)元素

其它雜質(zhì)元素在電解鋁錠中都很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)，在使用回收廢雜鋁時(shí)就可 能超過標(biāo)準(zhǔn)；在生產(chǎn)中，不但要控制每個(gè)元素不能超標(biāo)，而且要控制雜質(zhì)元素總量也不 能超標(biāo)，當(dāng)單個(gè)元素含量不超標(biāo)，但總量超標(biāo)時(shí)，這些雜質(zhì)元素同樣對型材質(zhì)量有很大 影響。特別需要提出強(qiáng)調(diào)的是，實(shí)踐證明，鋅含量到0.05時(shí)（國標(biāo)中不大于0. 1）型材 氧化后表而就出現(xiàn)白色斑點(diǎn)，因此鋅含量要控制到0.05以下。