6063铝合金成分（如何设计AA6063铝合金成分）

6063是应用最广泛的铝合金，6063合金具有中等强度、可热处理强化、表面处理性能优良、可塑性较强，属锻铝系列6063铝合金唯一强化相为Mg2Si,所以Mg和Si是主要的合金添加元素，对合金的性能影响非常大所以合金中，Mg的含量愈高，能形成的Mg2Si相就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但加工变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，耐蚀性变坏Si的含量除了与合金中Mg形成Mg2Si相外，还会与合金中的杂质Fe和Mn的形成化合物消耗一部分所以Si的含量也是提高哦Mg2Si含量，提高合金的强度及硬度，同时降低塑性随着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，下面我们就来说一说关于6063铝合金成分?我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!

6063铝合金成分

6063是应用最广泛的铝合金，6063合金具有中等强度、可热处理强化、表面处理性能优良、可塑性较强，属锻铝系列。6063铝合金唯一强化相为Mg2Si,所以Mg和Si是主要的合金添加元素，对合金的性能影响非常大。所以合金中，Mg的含量愈高，能形成的Mg2Si相就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但加工变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，耐蚀性变坏。Si的含量除了与合金中Mg形成Mg2Si相外，还会与合金中的杂质Fe和Mn的形成化合物消耗一部分。所以Si的含量也是提高哦Mg2Si含量，提高合金的强度及硬度，同时降低塑性。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。

那么Mg2Si相是如何起强化效果的？

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。

6063铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si量的增加而提高。当Mg2Si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗拉强度及硬度是随着Mg2Si相多少的增近似成线性地提高，同时变形抗力也跟着提高，抗变形能力变强。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，其抗拉强度值可能低于标准值，而当Mg2Si量大于0.9%时，合金的塑性有降低趋势。6063铝合金T5状态型材的σb≥160MPa，T6状态型材σb≥205MPa，实践证明．合金抗拉强度的最高可达到260MPa。而实际生产过程影响因素还包括淬火温度，淬火速率，时效温度，保温时间等多种因素影响。所以，不可能确保都达到这么高。所以设计6063合金，我们需要根据实际适用用途及产品要求，权衡所有影响因素来设计。设计的原则是：要求塑性好，强度低的合金我们就选用低Si低Mg，Si过剩应尽量少。反之我们就选高Si高Mg,Si过剩就要多。

Mg2Si的量一经确定，Mg含量可按下式计算： Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73 ；Si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等杂质元素与Si形成了不能强化的合金相，消耗了部分Si，Fe可以与Si形成ALFeSi化合物，所以Si过剩含量的多少还应根据合金中Fe元素的多少予以添加。合金中有过剩的Si还会对提高抗拉强度起补充作用。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剩过应有合理的控制。广东美生元新材料有限公司认为过剩Si量选择在0．09% ～0．13%范围内是比较安全的。

Mg的控制在实际生产中我们还要考虑Mg是易燃金属，熔炼操作时会有烧损。在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的Mg损耗，美生元新材料有限公司根据经验和配料、熔炼和化验水平，将Mg的波动范围控制在0．04%之内，因为炉体，燃料，工人操作、熔炼时间等工艺不尽相同，所以建议各厂应根据实际烧损来作相应调整。

Si的控制范围，当Mg的范围确定后，Si的控制范围可用Mg/Si比来确定。

此时Mg约为0．46%，Si过为0．11%，Mg/Si为1．3

在6063铝合金型材中Mg2Si量控制在0．75%～0．80%范围内，已完全能够满足力学性能的要求。在正常挤压系数(大于或等于30)的情况下，型材的抗拉强度都处在200～240 MPa范围内。而这样控制合金，不仅材料塑性好，易于挤压，耐蚀性高和表面处理性能好，而且可节约合金元素。

其他杂质元素，理论上来讲是越低越好，特别是对Fe应进行严格控制。若Fe含量过高，会使挤压力增大，模具工况变差，挤压材表面质量变差，阳极氧化色差增大，颜色灰暗而无光泽，Fe还降低合金的塑性和耐蚀性。但是实际冶炼过程Fe元素不可避免，所以Fe含量控制在0．25%以下。