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发表于 2011-2-28 11:37:38
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' s8 w' g3 y. k, u; V! v9 A0 v6063铝合金连续挤压工艺研究
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三、影响产品性能的因素, e9 _8 a- E- ]2 j$ p
2 q* y3 [4 c0 U$ o 1.合金成分
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如前所述,6063合金中Mg和Si为主要强化元素,但它们的含量在国标中均有较大的范围,对于某种产品要求的机械性能,应选择合适的Mg含量,再按Mg∶Si=1.7∶1计算Si含量,并制定相应的热处理规范。$ w2 H5 T! t' e# c, ?$ o% Y/ s
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我们选择三种Mg含量不同(Si及其它成分含量相同)的6063试样,经过相同的连续挤压与热处理工艺,测得的抗拉强度σb与Mg含量的关系曲线如图2所示。研究表明,Mg在Al中虽有较大固溶度,但Al3Mg2相的结构与基体差异不大,强化效果甚微。而Mg与Si形成强化相Mg2Si的结构复杂,时效析出过程中形成原子富集区的结构亦比较复杂,与基本共格关系引起的畸变亦较严重,故随着Mg2Si含量的增加,铝合金时效强化的效果显著。
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' `& t; W! d( D, \+ u/ U" I a0 ?( p 图2σb与Mg含量关系
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2.挤压温度与速度: j$ o v4 D2 t( {: Q. s' M
2 R" L+ U: Z' F) y 鉴于连续挤压与固溶处理可以结合,只要不发生过热,应尽量提高挤压温度,使Mg2Si相在固溶体中溶解彻底,因而淬火后过饱和度大,时效后脱溶加速,强度高。因此挤压前要充分预热挤压轮、腔体及靴座,如有可能,可采用感应加热的办法预热铝杆。在6063合金允许的挤压速度内,尽量提高挤压速度,使变形区温度增高。
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& |& v8 I! B+ s% Q$ x% M 3.冷却速度
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通过快速冷却,溶质原子来不及扩散和重新分配,第二相不可能形核和长大,合金的室温组织为单相过饱和固溶体。因此淬火的冷却速度快,时效后硬度高。6063合金连续挤压后常用水冷。
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^" V. w0 T' Q* B+ K) d 4.时效前的塑性变形; ^7 }6 k8 {' l! }
# O4 ? D$ G) j4 X* T; r 对两组成分相同一起挤压淬火的试样,将其中一组在时效前拉伸变形3%,结果该组试样时效后的抗拉强度比另一组提高14%。这说明时效前的冷变形使位错密度增加,破坏了基体点阵的规则性,促进生成非共格的脱溶相,故提高了强化效果。; e4 z0 D; v3 `: b1 J4 K% m6 J
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5.时效温度和时间. X/ R( ?8 I: i) j9 I( a
# {+ M7 f! W) T5 B+ F3 j 时效温度和时间,对强化效果影响很大。由于Mg和Si含量不同,挤压(固溶)温度不同,产品对抗拉强度与延伸率的要求又不同,所以要自己设计试验,找出适当的时效规范,避免欠时效与过时效。) [; E- ~, P; g0 o# C- B
0 X% J, Y1 T0 p, G$ u6 p$ b+ h 四、结论
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" O( I, o6 r0 ~3 H (1)连续挤压前,6063铝合金杆应经过高温均匀化退火处理。
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(2)虽然连续挤压时,坯料加热时间极短,但只要产品出模口温度达到固溶温度,连续挤压与固溶处理完全可以结合。
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5 L- b3 a+ }7 ] G) M5 b; } (3)影响6063产品性能的因素,Mg与Si的含量是主要的;在成份确定以后,保证挤压温度达到固溶温度是主要的。 |
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