[發(fā)明專利]一種用于超薄6063鋁合金擠壓型材的鑄錠合金

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410056654.6
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103774009A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志強(qiáng);何開洪
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶鼎發(fā)鋁加工有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08
• 代理公司: 云南派特律師事務(wù)所 53110
• 代理人: 龔筍根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金材料領(lǐng)域，尤其涉及一種用于超薄6063鋁合金擠壓型材的鑄錠合金。

背景技術(shù)

6063鋁合金廣泛用于建筑鋁門窗、幕墻的框架，為了保證門窗、幕墻具有高的抗風(fēng)壓性能、裝配性能、耐蝕性能和裝飾性能，對鋁合金型材綜合性能的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)型材標(biāo)準(zhǔn)。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內(nèi)，對化學(xué)成分的取值不同，會得到不同的材質(zhì)特性，當(dāng)化學(xué)成分的范圍很大時，其性能差異會在很大范圍內(nèi)波動，以致型材的綜合性能會無法控制。因此，優(yōu)選6063鋁合金的化學(xué)成分成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁合金建筑型材的最重要的一環(huán)。

具體地，該國家標(biāo)準(zhǔn)（GBT3190-1996)中的成分重量比組成為：Si:0.2—0.6%，Mg:0.45—0.9%，F(xiàn)e:≤0.35%，Cu：≤0.15%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。此標(biāo)準(zhǔn)范圍較廣，在實(shí)際生產(chǎn)用于超薄6063鋁合金擠壓型材的鑄錠合金過程中，往往是，其成分符合標(biāo)準(zhǔn)，但其又不一定符合對超薄型材包括強(qiáng)度要求的綜合性能，因此其生產(chǎn)效率就變得較低。超薄型材的擠壓生產(chǎn)必須在此范圍內(nèi)找到一個最合適的點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種既能快速符合國家標(biāo)準(zhǔn)提高生產(chǎn)效率，又能滿足超薄型材的強(qiáng)度要求的用于超薄6063鋁合金擠壓型材的鑄錠合金。

本發(fā)明的用于超薄6063鋁合金擠壓型材的鑄錠合金，包括以下重量百分比的組分：

Si:0.36%

Mg:0.52%

Fe:≤0.15%

Cu:≤0.03%

余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。

對于此點(diǎn)，發(fā)明人是經(jīng)過了創(chuàng)造性的勞動進(jìn)行尋找：

1、合金元素的作用及其對性能的影響

6063鋁合金是AL-Mg-Si系中具有中等強(qiáng)度的可熱處理強(qiáng)化合金，Mg和Si是主要合金元素，優(yōu)選化學(xué)成分的首要工作是確定Mg和Si的百分含量(重量比，下同)。

1.1Mg的作用和影響

Mg和Si組成強(qiáng)化相Mg₂Si，Mg的含量愈高，Mg₂Si的數(shù)量就愈多，熱處理強(qiáng)化效果就愈大，型材的抗拉強(qiáng)度就愈高，但變形抗力也隨之增大，合金的塑性下降，加工性能變壞，耐蝕性變壞。

1.2Si的作用和影響

Si的數(shù)量應(yīng)使合金中所有的Mg都能以Mg₂Si相的形式存在，以確保Mg的作用得到充分的發(fā)揮。隨著Si含量增加，合金的晶粒變細(xì)，金屬流動性增大，鑄造性能變好，熱處理強(qiáng)化效果增加，型材的抗拉強(qiáng)度提高而塑性降低，耐蝕性變壞。

2Mg和Si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，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，會隨溫度的升高而長大。

(2)過渡相β’是β’’由長大而成的中間亞穩(wěn)定相，也會隨溫度的升高而長大。

(3)沉淀相β是由β’相長大而成的穩(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)的時侯，將β相變成β’’相的過程就是強(qiáng)化過程，反之則是軟化過程。

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，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，對于擠壓系數(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。當(dāng)Mg2Si量超過0.9%時，合金的塑性有降低趨勢。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，該合金的最高可達(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。我們設(shè)計合金強(qiáng)度時，對于T5狀態(tài)交貨的型材，取200MPa為設(shè)計值。

2.1.3Mg含量的確定