6063鋁合金是應用最廣、用量最多的一種鋁合金材料,被廣泛應用于擠壓建筑型材和工業鋁型材。目前我國鋁合金熱變形擠壓工藝已逐漸趨近成熟,但與國外發達國家相比依然存在很大差距。
隨著材料加工向高速、節能、連續化方向發展,近年來很多鋁材擠壓生產廠家都希望采用低溫快速擠壓新技術。通常6063鋁合金的擠壓速度實心型材在15m/min-50m/min之間,空心型材在10m/min-35m/min之間,快速擠壓是指擠壓制品從模孔流出的速度在60m/min以上。
擠壓速度過快制品表面會出現麻點、裂紋等的傾向,增加了金屬變形的不均勻性,如何才能實現快速擠壓的同時又保證制品質量呢?
和普通鋁型材擠壓模具相比,快速擠壓要求模具分流孔大,即保證供料量充足;上模薄,即送料行程減短;模具工作帶短,即鋁與模具的阻力減小;隨擠壓過程的完成,變形區溫度升高,而擠壓速度越快,變形區溫度升高得也越快,所以模具應該帶有模具冷卻系統,以保證擠壓模具溫度穩定,低溫高速,實現快速擠壓的同時也保證了模具的壽命和型材質量。另外,快速擠壓模具材料性能要好。
對于快速擠壓,鋁棒的要求要高于普通擠壓,鋁棒必須全部均質,鋁棒中不允許有油污、夾雜。合金的均質處理能提高擠壓速度,同未均勻化處理的鑄錠相比,大約可使擠壓力降低6%-15%。對均熱后快冷的鑄錠,Mg2Si幾乎能全部固溶于基體,過剩的Si也將固溶或以彌散析出的細小質點存在。這樣的鑄錠可以在較低溫度下快速擠壓,并獲得優良的力學性能和表面光亮度。鎂一般控制在0.5%左右,Mg2Si總量控制在0.82%左右。當硅過剩0.01%時合金的力學性能σb約為218Mpa,已大大超過國家標準性能,并過剩硅從0.01%提高到0.13%,σb可提高到250Mpa,即提高14.6%。要形成一定量的Mg2Si,必須首先考慮到Fe與Mn等雜質含量造成的硅損失,即要保證有一定量的過剩硅。為了使6063合金中的鎂充分與硅匹配,實際配料時,必須有意識地使Mg:Si<1.73。鎂的過剩不僅削弱強化效果,而且又增加了產品成本。
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