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在 標準GB/T3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內(nèi)，對化學成分的取值不同，會得到不同的材質(zhì)特性，當化學成分的范圍很大時，其性能差異會在很大范圍內(nèi)波動，以致型材的綜合性能會無法控制。
6063鋁合金的化學成分成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁合金建筑型材的重要的一環(huán)。
一、合金元素的作用及其對性能的影響 
6063鋁合金是AL-Mg-Si系中具有中等強度的可熱處理強化合金，Mg和Si是主要合金元素，優(yōu)選化學成分的主要工作是確定Mg和Si的百分含量(質(zhì)量分數(shù)，下同)。
1．1Mg的作用和影響 Mg和Si組成強化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的數(shù)量就愈多，熱處理強化效果就愈大，型材的抗拉強度就愈高，但變形抗力也隨之增大，合金的塑性下降，加工性能變壞，耐蝕性變壞。
1．2Si的作用和影響 Si的數(shù)量應使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在，以確保Mg的作用得到充分的發(fā)揮。隨著Si含量增加，合金的晶粒變細，金屬流動性增大，鑄造性能變好，熱處理強化效果增加，型材的抗拉強度提高塑性降低，耐蝕性變壞。
二、Mg和Si含量的選擇
2．1Mg2Si量的確定
2．1．1Mg2Si相在合金中的作用 Mg2Si在合金中能隨著溫度的變化而溶解或析出，并以不同的形態(tài)存在于合金中： (1)彌散相β’’固溶體中析出的Mg2Si相彌散質(zhì)點，是一種不穩(wěn)定相，會隨溫度的升高而長大。 (2)過渡相β’ 是β’’由長大而成的中間亞穩(wěn)定相，也會隨溫度的升高而長大。(3)沉淀相β是由β’ 相長大而成的穩(wěn)定相，多聚集于晶界和枝晶界。 能起強化作用Mg2Si相是當其處于β’’彌散相狀態(tài)的時候，將β相變成β’’相的過程就是強化過程，反之則是軟化過程。
2．1．2Mg2Si量的選擇 6063鋁合金的熱處理強化效果是隨著Mg2Si量的增加而增大。當Mg2Si的量在0．71%～1．03%范圍內(nèi)時，其抗拉強度隨Mg2Si量的增加近似線性地提高，但變形抗力也跟著提高，加工變得困難。但Mg2Si量小于0．72%時，對于擠壓系數(shù)偏小(小于或等于30)的制品，抗拉強度值有達不到標準要求的危險。當Mg2Si量超過0.9%時，合金的塑性有降低趨勢。 GB/T5237．1—2000標準中要求6063鋁合金T5狀態(tài)型材的σb≥160MPa，T6狀態(tài)型材σb≥205MPa，實踐證明．該合金的 可達到260MPa。但大批量生產(chǎn)的影響因素很多，不可能確保都達到這么高。綜合的考慮，型材既要強度高，能確保產(chǎn)品符合標準要求，又要使合金易于擠壓，有利于提高生產(chǎn)效率。我們設計合金強度時，對于T5狀態(tài)交貨的型材，取200MPa為設計值。
2．1．3Mg含量的確定 Mg2Si的量一經(jīng)確定，Mg含量可按下式計算： Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73  2．1．4Si含量的確定 Si的含量必須滿足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相對原子質(zhì)量之比為Mg/Si=1．73 ，所以基本Si量為Si基=Mg/1．73。 但是實踐證明，若按Si基進行配料時，生產(chǎn)出來的合金其抗拉強度往往偏低而不合格。顯然是合金中Mg2Si數(shù)量不足所致。原因是合金中的Fe、Mn等雜質(zhì)元素搶奪了Si，例如Fe可以與Si形成ALFeSi化合物。所以，合金中必須要有過剩的Si以補充Si的損失。合金中有過剩的Si還會對提高抗拉強度起補充作用。合金抗拉強度的提高是Mg2Si和過剩Si貢獻之和。當合金中Fe含量偏高時，Si還能降低Fe的不利影響。但是由于Si會降低合金的塑性和耐蝕性，所以Si過應有合理的控制。我廠根據(jù)實際經(jīng)驗認為過剩Si量選擇在0．09% ～0．13%范圍內(nèi)是比較好的。 合金中Si含量應是：Si%=(Si基+Si過)%




艦船與海洋設備鋁構件、結(jié)構的防腐辦法包含：合金及狀況挑選、規(guī)劃、有機涂層、緩蝕劑、陰極維護、增厚表面氧化膜、改進環(huán)境等。  合金及狀況挑選  在選用合金時，首要考慮的是材料力學功能、可焊功能與資源，其次是抗腐蝕功能。在海洋環(huán)境中，5XXX系合金的抗蝕性 ，其次是1XXX系合金，以下的次第是：3XXX系合金，6XXX系合金，2XXX系及7XXX合金，在8XXX系合金中，除AL-Li合金外，其他合金與1XXX系合金的抗蝕性差不多。6XXX系合金的抗蝕性比3XXX系合金的略差一些，在運用中可不進行防腐蝕處理，建筑材料的涂漆與陽極氧化首要是為了漂亮、裝修與衛(wèi)生。  材料狀況對晶間腐蝕與應力腐蝕開裂對海洋材料的重要性已如前述。包鋁的2XXX系合金與7XXX系合金有很好的抗蝕性，包覆層電位至少比被包覆芯層的負100mV，以便進行有用的陰極維護。有包覆層的3004合金屋面板在海洋大氣中運用30年后，包覆層的腐蝕深層只不過76μm。  規(guī)劃  規(guī)劃考慮不周會形成嚴峻的腐蝕，規(guī)劃時應特別注意三點：正確挑選材料的合金與狀況；正確地斷定與鋁構件接蝕的其他金屬或非金屬材料；正確地選定填密材料。以下原則規(guī)劃時宜充分考慮。  1.防止異種金屬觸摸，防止鋁件與吸水率＞20%木材觸摸。假如規(guī)劃需求，則應采納緊密的防腐蝕辦法。據(jù)中國船舶部分計算，在艇體中修替換的外板中，歸于結(jié)構不合理形成的腐蝕占25%，異種金屬接蝕形成的腐蝕占15%，與木材觸摸引起的腐蝕占15%，歸于電化學腐蝕的45%。明顯，精心規(guī)劃可削減工件腐蝕，延伸艦船修補期限。  2.防止縫隙。對不可防止的縫隙緊密密封，防止海水與潮氣進入。  3.盡量選用接連焊，不必或少用點焊與鉚接， 的焊接辦法是沖突拌和焊（FSW）。  4.選用易排水、清洗便利結(jié)構。  5.祼鋁表面不易吸水、吸潮材料觸摸，不可防止時，應采納有用防潮辦法。  6.管路體系內(nèi)盡量防止急轉(zhuǎn)彎外。  7.防止熱傳遞到熱門。  8.防止流體直接碰擊。  9.防止大的機械應力會集。  10.設備安于腐蝕小處。  11.假如設備或設備要涂油漆，應尖利的邊際。  為防止觸摸腐蝕，在規(guī)劃上應做到：  1.異種金屬電位應盡或許地與鋁電位附近。  2.緊固不同金屬工件時，緊固件對鋁應呈陰極。例如可用不銹鋼螺釘固定鋁-鋼件，不得運用鋁螺釘， 運用鍍鋁的不銹鋼螺釘。  3.兩種金屬間須徹底電絕緣時，采選用不導電的絕緣墊。一起兩種金屬間不得與外部電路相連。  4.假如須在兩種金屬接合面上刷涂油漆，應涂于陰極金屬上，不得涂于鋁上，不然會引起針孔腐蝕。  5.鋁管與其他金屬銜接時，應選用可替換的厚壁鋁接頭或凸緣，不得選用螺拉。  6.盡或許將異種金屬接頭處遠離腐蝕處。  7.向異種金屬制的液體循環(huán)體系中增加緩蝕劑。  8.選用陰極維護。  9.在導電性環(huán)境中，陰-陽極面積比。例如在海水中，此比值至少應為1∶5。  防止堆積腐蝕原則：  1.不選用重金屬零件。  2.在可引起腐蝕的金屬件上涂油漆。  3.選用包鋁的鋁材。



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