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6061T6铝合金力学工艺分析

来源:苏州铝合金 | 作者:6061T6铝合金 | 发布时间:2013-12-06 | 点击量:

6061T6铝合金力学工艺分析

一、合格的化学成分是力学性能达标的前提

  在挤压之前,一定要保证铸铝的各项成分指标达到国标要求,特别是Si、Mg的含量对其力学性能有着重要影响,我们知道,6061的主要强化物Mg2Si,如果不能形成足够的Mg2Si,那么后续的固溶处理、淬火以及时效都已经没有任何意义,起不到强化的作用。

二、挤压时严格的工艺控制是获得良好力学性能的关键

  在生产过程中,由于受到实际条件的限制,员工在对工艺的控制往往很难把握,经常没有意识到工艺的重要性,对温度、速度等控制不严,从而造成产品时效后,力学性能不合格。
  比如如果我们的棒温不够,那么在6061T6铝合金挤压时,合金达不到其固溶处理的温度,就不能保证强化物Mg2Si完全溶解到铝基体当中,从而不能起到强化的作用;如果我们的棒温太高,那么在挤压过程中,由于温度过高不仅会破坏合金组织,还经常会出现撕裂、表面质量差等问题的产生。
  比如如果我们的冷却效果不好,合金在固溶处理后不能得到迅速的冷却,那么溶解在铝基体中的强化相Mg2Si不能够稳定的保留在基体中,随着温度的降低,Mg2Si在基体中会随着溶解度的降低,而慢慢析出,从而在时效后也不能保证其力学性能。而如果固溶处理时,能使型材迅速冷却,那么其强化物就来不及析出,会保留在基体当中,从而时效后能起到强化作用。所以说温度等工艺的控制是关键。
  在实际生产过程中,应该根据型材的横截面灵活调整其工艺参数,比如一些较厚的6061T6铝合金型材,应该适当提高棒温,放慢挤压速度,加大冷却速度等,才能保证其获得过饱和的固溶体。

三、正确的时效工艺是良好力学性能的保证

  6061T6铝合金型材时效的主要目的就是起到一个弥散强化的作用,使得溶于基体中的强化相Mg2Si在时效过程中均匀、弥散的分布到基体当中,从而起到一个强化的作用。在时效过程中,如果我们的温度、时间没有把握好,不能达到时效的目的,那么其力学性能肯定也得不到保证。

四、6061力学性能:

  6061的极限抗拉强度为124 MPa
  受拉屈服强度 55.2 MPa
  延伸率25.0 %
  弹性系数68.9 GPa
  弯曲极限强度228 MPa
  Bearing Yield Strength 103 MPa
  泊松比0.330
  疲劳强度 62.1 MPa

五、6061热处理工艺:

  1、快速退火:加热温度350~410℃;随材料有效厚度的不同,保温时间在30~120min之间;空气或水冷。
  2、高温退火:加热温度350~500℃;成品厚度≥6mm时,保温时间为10~30min、<6mm时,热透为止;空气冷。
  3、低温退火:加热温度150~250℃;保温时间为2~3h;空气或水冷。

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