6063改进型合金挤压型材力学性能研究

摘要

目前南平铝业公司采用的6063普通合金已经远远不能满足客户对力学性能提出的更高的要求，本研究采用正交设计和铸锭冶金方法，设计并制备了不同合金元素含量的A1-Mg-Si系6063衍生合金，主要检测了合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度。通过对实验结果进行正交分析，结合金相显微分析，研究了调整Mg2Si含量和添加微量元素Mn、Cu等对合金性能的影响，均匀化工艺对合金组织的影响，挤压温度、挤压速度、淬火方式以及时效制度对合金性能的影响。确定了合金最佳成份和挤压工艺制度。结果表明： 1在6063的合金国家标准范围内，通过提高Mg2Si含量，提高游离Si含量，添加适当的微量元素Mn，Cu等，可以获得更高的力学性能； 2对于一些不合适水淬的6063合金T6态型材或者壁厚较厚(≥3mm)，采用本研究中实验6063A-2＃、6063B-3＃合金T5态可以获得较好的力学性能。 3采用6063A合金T6态生产壁厚3-10mm的型材，可以获得δb≥245MPa、σ0.2≥210MPa、δ≥10.5％的力学性能指标；采用6063B-3＃合金T6态生产壁厚3～10mm的型材，可以获得σb≥279MPa、σ0.2≥227MPa、δ≥10.6％的力学性能指标。 4对6063A合金，实效采用195±5℃，保温3～4小时可以取得较好效益；对6063B合金，采用185±5℃保温4～6小时可以取得较好效益。

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第一章绪论

1.1Al-Mg-Si系合金的发展历史与现状

1.1.1 Al-Mg-Si系合金的发展历史

1.1.2 Al-Mg-Si系合金均热工艺

1.1.3 Al-Mg-Si系合金元素

1.2均匀化制度概述

1.3 Al-Mg-Si系合金时效析出特性

1.3.1 Al-Mg-Si系合金显微组织特性

1.3.2 Al-Mg-Si系合金的时效现象

1.4微量元素的作用

1.5合金的强化

1.5.1铝合金的强化方法

1.5.2铝合金的强化机制

1.6本文研究的目的和内容

第二章材料的制备和实验的方法

2.1材料的制备

2.1.1成份设计和配料

2.2实验方法

2.2.1力学性能测试

2.2.2金相组织观察

第三章实验结果和分析

3.1实验结果及正交分析

3.1.1熔铸和均匀化退火

3.1.2挤压过程工艺控制

3.1.3时效处理

3.2优化后的合金实验结果及分析

3.2.1 6063系合金强化分析

3.2.2 6063系合金金相组织观察及分析

3.2.3 6063A,B合金成份和工艺条件及力学性能关系

3.3合金强化机制探究及强化途径

3.3.1强化机制探究

3.3.2强化途径

第四章结论

参考文献

致谢

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