6063鋁棒質(zhì)量提高的措施
一．Al-Mg-Si系合金的基本特點：
6063鋁合金的化學成份在GB/T5237-93標準中為0．2-0．6％的硅、0．45-0．9％的鎂、鐵的最高限量為0.35％，其余雜質(zhì)元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0．1％。這個成份范圍很寬，它還有很大選擇余地。
6063鋁合金是屬鋁-鎂-硅系列可熱處理強化型鋁合金，在AL-Mg-Si組成的三元系中，沒有三元化合物，只有兩個二元化合物Mg2Si和Mg2Al3，以α(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界，構(gòu)成兩個三元系，α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，如圖一、二所示：在Al-Mg-Si系合金中，主要強化相是Mg2Si，合金在淬火時，固溶于基體中的Mg2Si越多，時效后的合金強度就越高，反之，則越低，如圖2所示，在α(Al)-Mg2Si偽二元相圖上，共晶溫度為595℃，Mg2Si的最大溶解度是1．85％，在500℃時為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，時效后的強度越高，反之，淬火溫度越低，時效后的強度就越低。有些鋁型材廠生產(chǎn)的型材化學成份合格，強度卻達不到要求，原因就是鋁捧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＞1.73)，鎂會降低Mg2Si在鋁中的固溶度，從而降低Mg2Si在合金中的強化效果。如果合金中存在過剩的硅，即Mg：Si＜1．73，則硅對Mg2Si在鋁中的固溶度沒有影響，由此可見，要得到較高強度的合金，必須Mg：Si＜1．73。
二．合金成份的選擇
1．合金元素含量的選擇
6063合金成份有一個很寬的范圍，具體成份除了要考慮機械性能、加工性能外，還要考慮表面處理性能，即型材如何進行表面處理和要得到什么樣的表面。例如，要生產(chǎn)磨砂料，Mg/Si應小一些為好，一般選擇在Mg/Si=1-1．3范圍，這是因為有較多相對過剩的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，這是因為有較少過剩硅，型材抗蝕性好，容易得到光亮的表面。
另外，鋁型材的擠壓溫度一般選在480℃左右，因此，合金元素鎂硅總量應在1．0％左右，因為在500℃時，Mg2Si在鋁中的固溶度只有1．05％，過高的合金元素含量會導致在淬火時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，國家標準中規(guī)定不大于0．35，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。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β相(Al9Fe2Si2)，一種為粒狀結(jié)構(gòu)的α相(Al12Fe3Si)，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β相要比粒狀結(jié)構(gòu)α相破壞性大的多，β相可使鋁型材表面粗糙、機械性能、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采取如下措施。
a)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)細化晶粒，使鐵相變細，變小，減少其有害作用。
c)加入適量的鍶，使β相轉(zhuǎn)變成α相，減少其有害作用。
d)對廢雜料細心挑選，盡可能的減少鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進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，遠遠低于國家標準，在使用回收廢雜鋁時就可能超過標準；在生產(chǎn)中，不但要控制每個元素不能超標，而且要控制雜質(zhì)元素總量也不能超標，當單個元素含量不超標，但總量超標時，這些雜質(zhì)元素同樣對型材質(zhì)量有很大影響。特別需要提出強調(diào)的是，實踐證明，鋅含量到0．05時(國標中不大于0．1)型材氧化后表面就出現(xiàn)白色斑點，因此鋅含量要控制到0．05以下。
6063鋁合金的化學成份在GB/T5237-93標準中為0．2-0．6％的硅、0．45-0．9％的鎂、鐵的最高限量為0.35％，其余雜質(zhì)元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0．1％。這個成份范圍很寬，它還有很大選擇余地。
6063鋁合金是屬鋁-鎂-硅系列可熱處理強化型鋁合金，在AL-Mg-Si組成的三元系中，沒有三元化合物，只有兩個二元化合物Mg2Si和Mg2Al3，以α(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界，構(gòu)成兩個三元系，α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，如圖一、二所示：在Al-Mg-Si系合金中，主要強化相是Mg2Si，合金在淬火時，固溶于基體中的Mg2Si越多，時效后的合金強度就越高，反之，則越低，如圖2所示，在α(Al)-Mg2Si偽二元相圖上，共晶溫度為595℃，Mg2Si的最大溶解度是1．85％，在500℃時為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，時效后的強度越高，反之，淬火溫度越低，時效后的強度就越低。有些鋁型材廠生產(chǎn)的型材化學成份合格，強度卻達不到要求，原因就是鋁捧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＞1.73)，鎂會降低Mg2Si在鋁中的固溶度，從而降低Mg2Si在合金中的強化效果。如果合金中存在過剩的硅，即Mg：Si＜1．73，則硅對Mg2Si在鋁中的固溶度沒有影響，由此可見，要得到較高強度的合金，必須Mg：Si＜1．73。
二．合金成份的選擇
1．合金元素含量的選擇
6063合金成份有一個很寬的范圍，具體成份除了要考慮機械性能、加工性能外，還要考慮表面處理性能，即型材如何進行表面處理和要得到什么樣的表面。例如，要生產(chǎn)磨砂料，Mg/Si應小一些為好，一般選擇在Mg/Si=1-1．3范圍，這是因為有較多相對過剩的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，這是因為有較少過剩硅，型材抗蝕性好，容易得到光亮的表面。
另外，鋁型材的擠壓溫度一般選在480℃左右，因此，合金元素鎂硅總量應在1．0％左右，因為在500℃時，Mg2Si在鋁中的固溶度只有1．05％，過高的合金元素含量會導致在淬火時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，國家標準中規(guī)定不大于0．35，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。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β相(Al9Fe2Si2)，一種為粒狀結(jié)構(gòu)的α相(Al12Fe3Si)，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β相要比粒狀結(jié)構(gòu)α相破壞性大的多，β相可使鋁型材表面粗糙、機械性能、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采取如下措施。
a)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)細化晶粒，使鐵相變細，變小，減少其有害作用。
c)加入適量的鍶，使β相轉(zhuǎn)變成α相，減少其有害作用。
d)對廢雜料細心挑選，盡可能的減少鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進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，遠遠低于國家標準，在使用回收廢雜鋁時就可能超過標準；在生產(chǎn)中，不但要控制每個元素不能超標，而且要控制雜質(zhì)元素總量也不能超標，當單個元素含量不超標，但總量超標時，這些雜質(zhì)元素同樣對型材質(zhì)量有很大影響。特別需要提出強調(diào)的是，實踐證明，鋅含量到0．05時(國標中不大于0．1)型材氧化后表面就出現(xiàn)白色斑點，因此鋅含量要控制到0．05以下。
