6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。
一、合金元素的作用及其对性能的影响
6063铝合金是al-mg-si系中具有中等强度的可热处理强化合金，mg和si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定mg和si的百分含量(质量分数，下同)。
1．1mg的作用和影响 mg和si组成强化相mg2si，mg的含量愈高，mg2si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。
1．2si的作用和影响 si的数量应使合金中所有的mg都能以mg2si相的形式存在，以确保mg的作用得到充分的发挥。随着si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高塑性降低，耐蚀性变坏。
二、mg和si含量的选择
2．1mg2si量的确定
2．1．1mg2si相在合金中的作用 mg2si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出，并以不同的形态存在于合金中： (1)弥散相β’’固溶体中析出的mg2si相弥散质点，是一种不稳定相，会随温度的升高而长大。 (2)过渡相β’ 是β’’由长大而成的中间亚稳定相，也会随温度的升高而长大。(3)沉淀相β是由β’ 相长大而成的稳定相，多聚集于晶界和枝晶界。能起强化作用mg2si相是当其处于β’’弥散相状态的时候，将β相变成β’’相的过程就是强化过程，反之则是软化过程。
2．1．2mg2si量的选择 6063铝合金的热处理强化效果是随着mg2si量的增加而增大。当mg2si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗拉强度随mg2si量的增加近似线性地提高，但变形抗力也跟着提高，加工变得困难。但mg2si量小于0．72%时，对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品，抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当mg2si量超过0.9%时，合金的塑性有降低趋势。 gb/t5237．1—2000标准中要求6063铝合金t5状态型材的σb≥160mpa，t6状态型材σb≥205mpa，实践证明．该合金的最高可达到260mpa。但大批量生产的影响因素很多，不可能确保都达到这么高。综合的考虑，型材既要强度高，能确保产品符合标准要求，又要使合金易于挤压，有利于提高生产效率。我们设计合金强度时，对于t5状态交货的型材，取200mpa为设计值。
2．1．3mg含量的确定 mg2si的量一经确定，mg含量可按下式计算： mg%=（1.73×mg2si%）/2.73 2．1．4si含量的确定 si的含量必须满足所有mg都形成mg2si的要求。由于mg2si中mg和si的相对原子质量之比为mg/si=1．73 ，所以基本si量为si基=mg/1．73。但是实践证明，若按si基进行配料时，生产出来的合金其抗拉强度往往偏低而不合格。显然是合金中mg2si数量不足所致。原因是合金中的fe、mn等杂质元素抢夺了si，例如fe可以与si形成alfesi化合物。所以，合金中必须要有过剩的si以补充si的损失。合金中有过剩的si还会对提高抗拉强度起补充作用。合金抗拉强度的提高是mg2si和过剩si贡献之和。当合金中fe含量偏高时，si还能降低fe的不利影响。但是由于si会降低合金的塑性和耐蚀性，所以si过应有合理的控制。我厂根据实际经验认为过剩si量选择在0．09% ～0．13%范围内是比较好的。合金中si含量应是：si%=(si基+si过)%
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