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镁、硅元素对铝排管型材表面质量的影响

编辑:潍坊鼎晖金属制品有限公司时间:2020-03-14

  6063铝合金用于铝排管型材的制作中,通常镁与硅结合,形成6063铝合金中主要强化相Mg2Si,且均匀地分布在良好的晶粒组织上,起到弥散强化作用。其中,硅的含量一般以与整个镁形成强化相为准。合金成分的设计与控制本身就是一个相当复杂的过程,每个元素都受到熔铸、挤压、时效等一系列工序的影响,元素之间又存在行为特征的相互制约。一般厂家对6063铝合金中的Mg/Si的质量比一般控制在1.73以内。具体的镁、硅配比也是在生产实践中不断总结而来的,会随着各生产厂家的生产工艺、产品要求等因素的变化而波动。

  镁的存在使其在各生产环节产生相应的氧化物。例如,镁在高温重熔过程中与空气反应形成MgAl2O4,其摩氏硬度达8级,能比的上黄玉、绿柱石;MgO是镁与空气中的氧气反应而形成的氧化物,其硬度也很高。当MgAl2O4和MgO以尖晶石形态出现时,对铝排管型材表面质量影响较大。

  在进入挤压工序时,像MgAl2O4、MgO这类硬质杂质随着铝合金流动到型材表面,影响模具工作的状况。而型材表面质量对工作带格外是靠近模孔出口处一侧的工作带情况相当敏锐,可以说直接影响型材表面质量的好坏。一旦硬质杂质对工作带形成一定的破坏,如粗糙度增加、表面磨损、表面刻划等,不但会造成型材表面相应的划损、模纹,而且会导致粘铝现象,当挤压力过大时,该现象会进一步加剧。一旦粘滞的铝屑未能及时清理,会进一步造成型材划损的加剧,严重时将会在挤压方向留下一道道显明的回槽,直接使型材报废,减低生产效率,增加生产成本。

  研究证实,过剩硅含量低于0.06%时,不但对增加机械性能有益于对铝合金的抗腐蚀能力影响不大当硅含量大于0.06%时,富余和游离的硅能与铁形成 Alfesi相,与铝基体构成一对电极电偶,这种电化学特性较大限度上减低了合金的耐腐蚀性能,以致铝排管型材在后续氧化处理工序中出现点腐蚀及颜色不正的现象。如果继续进行碱腐蚀、酸中和、硫酸阳极氧化等工序,这种现象就会越加显明。