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大口徑厚壁管6063鋁管應用

6063鋁合金廣泛用于建筑鋁門(mén)窗、幕墻的框架，為了保證門(mén)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遠高于工業(yè)型材標準。 在國家標準GB/T3190中規定的6063鋁合金成分范圍內，對化學(xué)成分的取值不同，會(huì )得到不同的材質(zhì)特性，當化學(xué)成分的范圍很大時(shí)，其性能差異會(huì )在很大范圍內波動(dòng)，以致型材的綜合性能會(huì )無(wú)法控制。
化學(xué)成分編輯 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)。
6063鋁合金性能的影響
6063鋁合金是AL-Mg-Si系中具有中等強度的可熱處理強化合金，Mg和Si是主要合金元素，優(yōu)選化學(xué)成分的主要工作是確定Mg和Si的百分含量(質(zhì)量分數，下同)。
1．1Mg的作用和影響 Mg和Si組成強化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的數量就愈多，熱處理強化效果就愈大，型材的抗拉強度就愈高，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的數量應使合金中所有的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(zhù)Si含量增加，合金的晶粒變細，金屬流動(dòng)性增大，鑄造性能變好，熱處理強化效果增加，型材的抗拉強度提高而塑性降低，耐蝕性變壞。
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(zhù)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)，是一種不穩定相，會(huì )隨溫度的升高而長(cháng)大。 (2)過(guò)渡相β’ 是β’’由長(cháng)大而成的中間亞穩定相，也會(huì )隨溫度的升高而長(cháng)大。 (3)沉淀相β是由β’ 相長(cháng)大而成的穩定相，多聚集于晶界和枝晶界。 能起強化作用Mg2Si相是當其處于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鋁合金的熱處理強化效果是隨著(zhù)Mg2Si量的增加而增大。當Mg2Si的量在0．71%～1．03%范圍內時(shí)，其抗拉強度隨Mg2Si量的增加近似線(xiàn)性地提高，但變形抗力也跟著(zhù)提高，加工變得困難。但Mg2Si量小于0．72%時(shí)，對于擠壓系數偏小(小于或等于30)的制品，抗拉強度值有達不到標準要求的危險。當Mg2Si量超過(guò)0.9%時(shí)，合金的塑性有降低趨勢。 GB/T5237．1—2000標準中要求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．該合金的抗拉強度最高可達到260MPa。但大批量生產(chǎn)的影響因素很多，不可能確保都達到這么高。綜合的考慮，型材既要強度高，能確保產(chǎn)品符合標準要求，又要使合金易于擠壓，有利于提高生產(chǎn)效率。我們設計合金強度時(shí)，對于T5狀態(tài)交貨的型材，取200MPa為設計值。從圖1可知，抗拉強度在200MPa左右時(shí)，Mg2Si量大約為0．8%，而對于T6狀態(tài)的型材，我們取抗拉強度設計值為230 MPa，此時(shí)Mg2Si量就提高到0．95%。