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如何提高AA6060铝合金的挤压性能

摘要: 为了优化 6060 合金的化学成分,以提高其可挤出性,特别注意 Mg 和 Si,即两种主要合金元素。事实上,Mg和Si含量越低,挤出性就越高。根据实验,合金的Si含量每增加0.01 wt%,最大挤出速度降低0.4 m/min。对于Mg含量的变化,也观察到等效效应,最高可达约0.55wt%。超过这个浓
为了优化 6060 合金的化学成分,以提高其可挤出性,特别注意 Mg 和 Si,即两种主要合金元素。事实上,Mg和Si含量越低,挤出性就越高。根据实验,合金的Si含量每增加0.01 wt%,最大挤出速度降低0.4 m/min。对于Mg含量的变化,也观察到等效效应,最高可达约0.55wt%。超过这个浓度,Mg含量的进一步增加对挤出性更是不利。Mg和Si含量对合金的固相温度和流动应力都有影响:固相温度降低,随着Mg和Si含量的增加,流动应力增加。特别是,固相线温度对Si含量更敏感,而流动应力对Mg浓度更敏感。另一方面,人们也知道,通过具有适当Mg和Si含量的沉淀硬化处理可以获得最佳的机械性能,因为大多数硬化沉淀物的Mg:Si原子比接近1:1,这两个元素在满足机械性能要求方面发挥着至关重要的作用。


2. 以两种不同配方的 AA6060 合金在意大利马尼阿戈的 Fonderie Pandolfo 直接冷铸为 178 毫米直径的铝棒,使用此类合金行业标准的典型铸造和均质化参数。

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3. 结果与讨论 机械性能 如前所述,Mg含量影响合金的挤压能力,随着Mg含量的降低,合金的挤压能力也会增加。同时,将Mg含量降低到最低限度会降低合金强度。因此,认为有必要进行热处理以增加这种性能。6060合金在铸造条件下的硬度范围为27e47 HB 。经过固溶处理后,测量了 35HB,而标准 EN 755e2:2016 建议的硬度为 70 HB。只有通过优化的解决方案和时效处理,才能实现这一价值。在前人研究的基础上,选择了三种不同的时效周期,两种新颖的和标准的一种:

  • t 1/4 145e355 min 时的标准循环 
  • 双步 190 C t 1/4 325e355 min 时的循环 
  • DRA 200Ce30 C/h at t 1/4 175e265 min



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4. 比较两种不同的AA6060合金,一种是参考合金(Alloy A)和一种新开发的合金(Alloy B),其中Mg和Si的含量设定在标准要求的最低值,主要结果如下:MgþSi含量较高的合金A表现出更好的机械性能,毕竟,在时效条件下,其挤出性能比合金B差,即使在测试的最小挤出速度为26 m/min时,也会导致表面缺陷的出现。将 DRA200Ce30C/h 时效循环应用于该合金,时效时间为 175 分钟,可满足最低机械性能要求,最终抗拉强度和屈服强度分别比最低要求值高 11.8% 和 22.8%。因此,在工业规模上,合金 B 的使用只有与新的 DRA200Ce30C/ 透打循环结合使用才有利可图,从而实现了更高的工业生产率和有趣的机械性能,从而缩短了时效时间。


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