•一．Al-Mg-Si系合金基础特点：
6063铝合金化学成份在GB/T5237-93标准中为0．2-0．6％硅、0．4
5-0．9％镁、铁最高限量为0. 35％，其它杂质元素(Cu、Mn、Zr、Cr 等)均小于0．1％。这个成份范围很宽，它还有很大选择余地。
6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金，在AL-Mg-Si
组成三元系中，没有三元化合物，只有两个二元化合物Mg2Si和Mg
2Al3，以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界，组成两个三元系，α(Al)-
Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，图一、田二所表示：
在Al-Mg-Si系合金中，关键强化相是Mg2Si，合金在淬火时，固溶
于基体中Mg2Si越多，时效后合金强度就越高，反之，则越低，图2
充气浴池
再生油
所表示，在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上，共晶温度为595℃，Mg2Si 最大溶解度是1．85％，在500℃时为1. 05％，由此可见，温度对M
g2Si在Al中固溶度影响很大，淬火温度越高，时效后强度越高，反
之，淬火温度越低，时效后强度就越低。有些铝型材厂生产型材化学
成份合格，强度却达不到要求，原因就是铝捧加热温度不够或外热内
冷，造成型材淬火温度太低所致。
在Al-Mg-Si合金系列中，强化相Mg2Si镁硅重量比为1．73，假如
合金中有过剩镁(即Mg：Si＞1. 73)，镁会降低Mg2Si在铝中固溶度，
从而降低Mg2Si在合金中强化效果。假如合金中存在过剩硅，即Mg：
Si＜1．73，则硅对Mg2Si在铝中固溶度没有影响，由此可见，要得
到较高强度合金，必需Mg：Si＜1．73。
二．合金成份选择
ca1301．合金元素含量选择
6063合金成份有一个很宽范围，具体成份除了要考虑机械性能、加工
性能外，还要考虑表面处理性能，即型材怎样进行表面处理和要得到
方波信号发生器什么样表面。比如，要生产磨砂料，Mg/Si应小部分为好，通常选择
在Mg/Si=1-1．3范围，这是因为有较多相对过剩Si，有利于型材得
到砂状表面；若生产光亮材、着材和电泳涂漆材，Mg/Si在1．5-1．7
范围为好，这是因为有较少过剩硅，型材抗蚀性好，轻易得到光亮表
面。
另外，铝型材挤压温度通常选在480℃左右，所以，合金元素镁硅总
量应在1．0％左右，因为在500℃时，Mg2Si在铝中固溶度只有1．0
5％，过高合金元素含量会造成在淬火时Mg2Si不能全部溶入基体，
有较多末溶解Mg2Si相，这些Mg2Si相对合金强度没有多少作用，
反而会影响型材表面处理性能，给型材氧化、着(或涂漆)造成麻烦。
2．杂质元素影响
①铁，铁是铝合金中关键杂质元素，在6063合金中，国家标准中要
求小于0．35，假如生产中用一级工业铝锭，通常铁含量可控制在0．2
5以下，但假如为了降低生产成本，大量使用回收废铝或等外铝，铁
就根轻易超标。Fe在铝中存在形态有两种，一个是针状(或称片状)结
构β相(Al9Fe2Si2)，一个为粒状结构α相(Al12Fe3Si)，不一样相结构，
对铝合金有不一样影响，片状结构β相要比粒状结构α相破坏性大多，
β相可使铝型材表面粗糙、机械性能、抗蚀性能变差，氧化后型材表
面发青，光泽下降，着后得不到纯正调，所以，铁含量必需加以
控制。
为了降低铁有害影响可采取以下方法。
a)熔炼、铸造用全部工具在使用前涂涮涂料，尽可能降低铁溶人铝液。
c)加入适量锶，使β相转变成α相，降低其有害作用。
d)对废杂料细心挑选，尽可能降低铁丝、铁钉、铁屑等杂物进入熔铝
炉造成铁含量升高。
②其它杂质元素
其它杂质元素在电解铝锭中全部极少，远远低于国家标准，在使用回
收废杂铝时就可能超出标准；在生产中，不仅要控制每个元素不能超
标，而且要控制杂质元素总量也不能超标，当单个元素含量不超标，
但总量超标时，这些杂质元素一样对型材质量有很大影响。尤其需要
无动力油水分离器提出强调是，实践证实，锌含量到0．05时(国家标准中小于0．1)型
材氧化后表面就出现白斑点，所以锌含量要控制到0．05以下。
•
三．6063铝合金熔炼
1．控制好熔炼温度
铝合金熔炼是生产优质铸棒最关键工艺步骤之一，若工艺控制不妥，
会在铸捧中产生夹渣、气孔，晶粒粗大，羽毛晶等多个铸造缺点，所
以必需严加控制。
6063铝合金熔炼温度控制在750-760℃之间为佳，过低会增大夹渣产
生，过高会增大吸氢、氧化、氮化烧损。研究表明，铝液中氢气溶解
度在760℃以上急剧上升，当热降低吸氢路径还有很多，如烘干溶炼
炉和熔炼工具，预防使用熔剂受潮变质等。但熔炼温度是最敏感原因
之一，过离熔炼温度不仅浪费能源，增加成本，而且是造成气孔，晶
粒粗大，羽毛晶等缺点直接成因。
2．选择优良熔剂和合适精炼工艺
熔剂是铝合金熔炼中使用关键辅助材料，现在市场上所售熔剂中关键成份为氯化物，氟化物，其中氯化物吸水性强，轻易受潮，所以，熔剂生产中必需烘干所用原料，根本除去水份，包装要密封，运输、保管中要预防破损，还要注意生产日期，如保管日期过长，一样会发生吸潮现象，在6063铝合金熔炼中，使用除渣剂、精炼剂、覆盖剂等熔剂假如吸潮，全部会使铝液产生不一样程度吸氢。
选择好精炼剂，选择适宜精练工艺也是很关键，现在6063铝合金精炼绝大多数采取喷粉精炼，这种精炼方法能使精炼剂和铝液充足接触，可使精炼剂发挥最大效能。即使这个特点是显而易见，不过精炼工艺也必需注意，不然得不到应有效果，喷粉精炼中所用氮气压力以小为好，能满足吹出粉剂为佳，
精炼中假如使用氮气不是高纯氯(99．9 9％N2)，吹入铝液氮气越多，氟气中水份使铝液产生氧化和吸氢越多。另外，氟气压力高，侣液产生翻卷波浪大，增大产生氧化夹渣可能性。假如精炼中使用是高纯氮，精炼压力大，产生气泡大，大气泡在铝液中浮力大，气泡快速上浮，在铝液中停留时间短，除氢效果并不好，浪费氮气，增加成本。所以氮气应少用，精炼剂应多用，多用精炼剂只有好处，没有坏处。喷粉精炼工艺关键点是用尽可能少气体，喷进铝液尽可能多精炼剂。
3．晶粒细化
晶粒细化是铝合金熔铸中晕关键工艺之一，也是处理气孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂纹等铸造缺点最有效方法之一。在合金铸造中，均是非平衡结晶，全部杂质元素(当然也包含合金元素)绝大部分集中分布在晶界，晶粒越小，晶界面积就越大，杂质元素(或合金元素)均匀度就越高。对杂质元素而言，均匀度高，可降低它有害作用，甚至将少许杂质元素有害变为有益；对合金元素面言，均匀度高，可发挥合金元素更大合金化艘能，达成充足利用资源目标。
细化晶粒、增大晶界面积、增大元素均匀度作用可经过下面计算加以说明。
假设金属块1和2有一样体积V，均由立方体晶粒组成，金属块1晶粒边长为2a，2边长为a，那么金属块1晶界面积为：
金属块2晶界面积为：
金属块2晶界面积是金属块12倍。
由此可见合金晶粒直径减小一倍，晶界面积就要增大—倍，晶界单位面积上杂质元素将降低一倍。
在6063铝合金生产中，对磨砂料来说，因为要经过腐蚀使型材产生均匀砂面，那么合金元素及杂质元素均匀分布就显得尤为关键。晶粒
越细，合金元素(杂质元素)分布越均匀，腐蚀后得到砂面就越均匀。
四．6063铝合金浇铸
1．选择合理浇铸温度
合理浇铸温度也是生产出优质铝棒关键原因，温度过低，易产生夹渣、
针孔等铸造缺点。温度过高，易产生晶粒粗大、羽毛晶等铸造缺点。
做了晶粒细化处理后6063铝合金液，铸造温度可合适提升，通常可
控制在720-740℃之间，这是因为：①铝液经晶粒细化处理后变粘，
轻易凝固结晶。②铝棒在铸造中结晶前沿有一个液固两相过分带，较
高铸造温度有较窄过分带，过分带窄有利于结晶前沿排出气体逸出，
当然温度不可过高，过高铸造温度会缩短晶粒细化剂有效时间，使晶
粒变得相对较大。
•
•
•
•2．有条件时，充足预热，烘干流槽、分流盘等浇铸系统，预防水分
和铝液反应造成吸氢。
3．铸造中，尽可能避免铝液紊流和翻卷，不要轻易用工具搅动流槽
及分流盘中铝液，让铝液在表面氧化膜保护下平稳流人结晶器结晶，
这是因为工具搅动铝液和液流翻卷全部会使铝液表面氧化膜破裂，造
成新氧化，同时将氧化膜卷入铝液。经研究表明，氧化膜有极强吸附
能力，它含有2％水份，当氧化膜卷入铝液后，氧化膜中水份和铝液
反应，造成吸氢和夹渣。
4．对铝液进行过滤，过滤是除去铝液中非金属夹渣最有效方法，在6
063铝合金铸造中，通常见多层玻璃丝布过滤或陶瓷过滤板过滤，不
管是采取何种过滤方法，为了确保铝液能正常过滤，铝液在过滤前应
除去表面浮渣，因为表面浮渣易堵塞过滤材料过滤网孔，使过滤不能
正常进行，除去铝液表面浮渣最简单方法是在流槽中设置一挡渣板，
使铝液在过滤前除去浮渣。
五．6063铝合金均化处理
1．非平衡结晶
图三所表示，是由A、B两种元素组成二元相图一部分，成份为F合
金凝固结晶，当温度下降到T1时，固相平衡成份应为G，实际成份
为G’，这是因为在铸造生产中，冷却凝固速度快，合金元素扩散速度
小于结晶速度，即固相成份不是按CD改变，而是按CD’改变，从而
产生了晶粒内化学成份不平衡现象，造成了非平衡结晶。
2．非平衡结晶产生问题
故障诊断方法铸造生产出铝合金棒其内部组织存在两方面问题：①晶粒间存在铸造应力；②非平衡结晶引发晶粒内化学成份不平衡。因为这两个问题存在，会使挤压变得困难，同时，挤压出产品在机械性能、表面处理性能方面全部有所下降。所以，铝棒在挤压前必需进行均匀化处理，消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡。
3．均匀化处理
均匀化处理就是铝棒在高温(低于过烧温度)下经过保温，消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡热处
理。Al-Mg-Si系列合金过烧温度应该是595℃，但因为杂质元素存在，实际6063铝合金不是三元系，而是一个多元系，所以，实际过烧温度要比595℃低部分，6063铝合金均匀化温度可选在530-550℃之间，温度高，可缩短保温时间，节省能源，提升炉子生产率。
4．晶粒大小对均匀化处理影响
因为固体原子之间结协力很大，均匀化处理是在高温下合金元素从晶界(或边缘)扩散到晶内过程，这个过程是很慢。轻易了解，粗大晶粒均化时间要比细晶粒均匀化时间长得多，所以晶粒越细，均匀化时间就越短。
5．均匀化处理节能方法
均匀化处理需要在高温下经过较长时间保温，对能源需求大，处理成本高，所以，现在绝大多数型材厂对铝棒未进行均匀化处理。其最关键原因就是均匀化处理需要较高成本所致。降低均匀化处理成本关键方法有：
①细化晶粒
细化晶粒可有效缩短保温时间，晶粒越细越好。
②加长铝棒加热炉，按均匀化和挤压温度分段控制，满足不一样工艺要求。这一工艺关键好处是：
a)不增加均匀化处理炉。
b)充足利用铝捧均匀化后热能，避免挤压时再次加热铝棒。
c)铝捧加热保温时间长，内外温度均匀，有利于挤压和随即热处理。总而言之，生产出优质6063铝合金铸棒，首先是依据生产型材选择合理成份，其次是严格控制熔炼温度、浇铸温度，做好晶粒细化处理、合金液精炼、过滤等工艺方法，细心操作，避免氧化膜破裂和卷入。最终，对铝棒进行均匀化处理，这么就可生产出优质铝棒，为生产优质型材提供一个可靠物质基础
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议