铝(Al)是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的资源约为400~500 亿吨,仅次于氧和硅,居第三位。在金属品种中为第一大类金属。铝具有特殊的化学、物理特性,不仅重量轻、质地坚、而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。
铝是地球上含量极丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第1位。至19世纪末,铝才崭露头角,成为在工程应用中具有竞争力的金属,且风行一时。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属--铝的生产和应用。 根据铝棒含有的金属元素不同,铝棒大概可以分为8个大类,也就是可以分9个系列:
一、1000系列铝棒 代表1050、1060、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到9900%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝棒根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量,比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50,根据国际牌号命名原则,含铝量必须达到995%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到995%同样的道理1060系列铝棒的含铝量必须达到996%以上。
二、2000系列铝棒 代表2A16(LY16)、2A02(LY6)。2000系列铝棒的特点是硬度较高,其中以铜元素含量最高,大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材,在常规工业中不常应用。
2024为铝-铜-镁系中的典型硬铝合金,属可热处理合金,强度高,易加工,易车削,抗腐蚀性一般。
2024铝棒经热处理(T3,T4,T351)后,机械性能显著提高,其T3状态参数如下:抗拉强度470MPa,02%屈服强度325MPa,伸长率:10%,疲劳强度105MPa,硬度120HB。
2024铝棒的主要用途:飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨组件及其它种种结构件
三、3000系列铝棒 代表3003、 3A21为主。我国3000系列铝棒生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在10-15之间,是一款防锈功能较好的系列。
四、4000系列铝棒 代表为4A01 4000系列的铝棒属于含硅量较高的系列。通常硅含量在45-60%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好, 产品描述: 具有耐热、耐磨的特性
五、5000系列铝棒 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝棒系列,主要元素为镁,含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列,在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝棒属于较为成熟的铝棒系列之一。
六、6000系列铝棒 代表6061、6063主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好。
七、7000系列铝棒 代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性 基本依靠进口,我国的生产工艺还有待提高。
八、 8000系列铝棒 较为常用的为8011属于其他系列,大部分应用为铝箔,生产铝棒方面不太常用。
6063铝棒化学成分在铝棒中的作用:
建筑型材,灌溉管材,供车辆、台架、家具、升降机、栏栅等用的挤压材料,以及飞机、船舶、轻工业部门、建筑物等用的不同颜色的装饰构件。
硅引起6063铝合金型材腐蚀的行为完全是可以预防和控制的,只要对原材料的进货、合金成分进行有效控制,保证镁、硅比例在13~17范围内,并且对各工序的参数进行严格控制,避免硅产生偏析和游离,尽量使硅和镁形成有益的Mg2Si强化相。
如果发现有这种硅腐蚀点现象,在表面处理时就应该特别注意,在脱脂除油过程中,尽量使用弱碱性槽液,如果条件不允许,也应该在酸性除油液中浸泡的时间尽量缩短(合格的铝合金型材在酸性脱脂液中放20~30min无问题,而有问题的型材上只能放置1~3min),而且以后的洗水pH值要高一些(pH>4,控制Cl-含量),在碱腐蚀过程中尽量延长腐蚀时间,在中和出光时要使用硝酸出光液,在硫酸阳极氧化时应尽快通电氧化处理,这样,由硅引起的暗灰色腐蚀点就不明显,可满足使用要求。
1、应用领域不同
铝型材6063广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。铝型材6463应用在建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件。
2、化学成分不同
铝型材6063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。铝型材6063具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。
铝型材6463:合金中其含铜量较高,其加工性能、可焊接性、挤出性及电镀性均优于6030,其抗腐蚀性、韧性更强,同时易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是挤压合金。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间,在时效上会对强度带来不利影响(停放效应)。
3、化学性能不同
铝型材6063热处理强化,冲击韧性高,对缺口不敏感。很好的热塑性,可以高速挤压成结构复杂、薄壁、中空的各种型材,或锻造成结构复杂的锻件。淬火温度范围宽,淬火敏感性低,挤压和锻造脱模后,只要温度高于淬火温度,即可用喷水或穿水的方法淬火。
铝型材6463既保留了原组成材料(铝合金板、非金属聚乙烯塑料)的主要特性,又克服了原组成材料的不足,进而获得了众多优异的材料性质。艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性、质轻、易加工成型、易搬运安装等特性。
-铝型材6063
参考资料来源-工业铝型材
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