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铝镁硅挤压合金

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aluminiummagnesiumsilicon extrusion alloy

简介

以镁和硅为主要添加成分的铝合金,主要用于生产建筑型材、车辆型材等挤压制品,也用于生产锻件,可热处理强化。中国典型的合金有6063(LD31)、6061(LD30)。

6063合金 化学成分(%)为:Mg0.15~0.9、Si0.20~0.60、Mn≤0.10、Cr≤0.10、Fe≤0.35、Ti≤0.10,Al余量。主要相组成物为α(Al)和Mg2Si。可能的杂质相有α-Fe2SiAl8、β-FeSiAl5、FeAl3。Mg2Si是惟一的强化相,含量约为1.1%,并含有少量过剩硅。

在世界范围内,用于生产挤压型材的铝合金80%以上属于铝镁硅系合金,而其中70%是6063型的合金。主要原因是它有着许多可贵的特点:热处理强化后具有中等强度,经淬火人工时效的6063型材室温纵向力学性能是σb=210MPa、σ0.2=180MPa、δ=8%、冲击韧性高、对缺口不敏感;有极好的热塑性,可以高速(60m/min)挤压成结构复杂、薄壁、中空的各种型材或锻成结构复杂的锻件;淬火温度范围宽,淬火敏感性低,即可用喷水淬火,薄壁件(<3mm)还可实行风冷淬火;焊接性能好,可钎焊、气焊、电阻焊和氩弧焊,虽有焊接裂纹敏感性,但采用4A01(LT1)或铝镁系合金作填料,其敏感性可明显减小;抗腐蚀性能好,无应力腐蚀开裂现象,在大气中使用,一般无需涂漆保护;制品表面光洁,并易于阳极氧化着色,经氧化着色,除美观外,还能提高抗腐蚀性能。该合金也有停放效应。

主要产品有管、棒、型材,主要用作建筑结构材料和装饰材料,如门窗框、壁板、货架、家具、升降机以及飞机、船舶、轻工部门等用的结构材料。

6061合金 化学成分(%)为:Mg0.80~1.2,Si0.40~0.8,Cu0.15~0.4,Cr0.04~0.35,Mn≤0.15,Fe≤0.7,Zn≤0.25,Ti≤0.15,Al余量。主要相组成物为α(Al)和Mg2Si,可能的杂质相有FeAl3、(FeMn)Al、(AlFeSi)等。Mg2Si为其主要强化相。

这种合金的镁、硅含量以及由它们所形成的强化相Mg2Si的含量(≥1.4%)都比6063合金的高,同时还含有少量的铜,因此,强度比6063的高。这种合金的淬火敏感性比6063的大,挤压后不能风冷淬火,需重新固溶处理和淬火时效才能获得较高强度。铜主要起固溶强化作用和增加人工时效效果,但使抗腐蚀性能下降。加铬可抵消铜的不良影响。

经淬火、人工时效的6061型材,其室温纵向力学性能为:σb=270MPa,σ0.2=250MPa,δ=8%。该合金有良好的塑性加工性能、良好的焊接性能和抗腐蚀性能,可阳极氧化着色、涂漆和上珐琅,可加工成板、管、棒、型、线材和锻件,可用作建筑型材,需要良好耐蚀性能的大型结构件,卡车、船舶、铁道车辆结构件,导管和家具等。