一．Al-Mg-Si系合金的基本特點(diǎn)：

6063鋁合金的化學(xué)成份在GB/T5237-93標(biāo)準(zhǔn)中為0．2-0．6％的硅、0．45-0．9％的鎂、鐵的最高限量為0.35％，其余雜質(zhì)元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0．1％。這個(gè)成份范圍很寬，它還有很大選擇余地。

6063鋁合金是屬鋁-鎂-硅系列可熱處理強(qiáng)化型鋁合金，在AL-Mg-Si組成的三元系中，沒(méi)有三元化合物，只有兩個(gè)二元化合物Mg2Si和Mg2Al3，以α(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界，構(gòu)成兩個(gè)三元系，α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，如圖一、二所示：在Al-Mg-Si系合金中，主要強(qiáng)化相是Mg2Si，合金在淬火時(shí)，固溶于基體中的Mg2Si越多，時(shí)效后的合金強(qiáng)度就越高，反之，則越低，如圖2所示，在α(Al)-Mg2Si偽二元相圖上，共晶溫度為595℃，Mg2Si的最大溶解度是1．85％，在500℃時(shí)為1.05％，由此可見(jiàn)，溫度對(duì)Mg2Si在Al中的固溶度影響很大，淬火溫度越高，時(shí)效后的強(qiáng)度越高，反之，淬火溫度越低，時(shí)效后的強(qiáng)度就越低。有些鋁型材廠生產(chǎn)的型材化學(xué)成份合格，強(qiáng)度卻達(dá)不到要求，原因就是鋁捧加熱溫度不夠或外熱內(nèi)冷，造成型材淬火溫度太低所致。

在Al-Mg-Si合金系列中，強(qiáng)化相Mg2Si的鎂硅重量比為1．73，如果合金中有過(guò)剩的鎂(即Mg：Si＞1.73)，鎂會(huì)降低Mg2Si在鋁中的固溶度，從而降低Mg2Si在合金中的強(qiáng)化效果。如果合金中存在過(guò)剩的硅，即Mg：Si＜1．73，則硅對(duì)Mg2Si在鋁中的固溶度沒(méi)有影響，由此可見(jiàn)，要得到較高強(qiáng)度的合金，必須Mg：Si＜1．73。

二．合金成份的選擇

1．合金元素含量的選擇

6063合金成份有一個(gè)很寬的范圍，具體成份除了要考慮機(jī)械性能、加工性能外，還要考慮表面處理性能，即型材如何進(jìn)行表面處理和要得到什么樣的表面。例如，要生產(chǎn)磨砂料，Mg/Si應(yīng)小一些為好，一般選擇在Mg/Si=1-1．3范圍，這是因?yàn)橛休^多相對(duì)過(guò)剩的Si，有利于型材得到砂狀表面；若生產(chǎn)光亮材、著色材和電泳涂漆材，Mg/Si在1．5-1．7范圍為好，這是因?yàn)橛休^少過(guò)剩硅，型材抗蝕性好，容易得到光亮的表面。

另外，鋁型材的擠壓溫度一般選在480℃左右，因此，合金元素鎂硅總量應(yīng)在1．0％左右，因?yàn)樵?00℃時(shí)，Mg2Si在鋁中的固溶度只有1．05％，過(guò)高的合金元素含量會(huì)導(dǎo)致在淬火時(shí)Mg2Si不能全部溶入基體，有較多的末溶解Mg2Si相，這些Mg2Si相對(duì)合金的強(qiáng)度沒(méi)有多少作用，反而會(huì)影響型材表面處理性能，給型材的氧化、著色(或涂漆)造成麻煩。

2．雜質(zhì)元素的影響

①鐵，鐵是鋁合金中的主要雜質(zhì)元素，在6063合金中，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定不大于0．35，如果生產(chǎn)中用一級(jí)工業(yè)鋁錠，一般鐵含量可控制在0．25以下，但如果為了降低生產(chǎn)成本，大量使用回收廢鋁或等外鋁，鐵就根容易超標(biāo)。Fe在鋁中的存在形態(tài)有兩種，一種是針狀(或稱(chēng)片狀)結(jié)構(gòu)的β相(Al9Fe2Si2)，一種為粒狀結(jié)構(gòu)的α相(Al12Fe3Si)，不同的相結(jié)構(gòu)，對(duì)鋁合金有不同的影響，片狀結(jié)構(gòu)的β相要比粒狀結(jié)構(gòu)α相破壞性大的多，β相可使鋁型材表面粗糙、機(jī)械性能、抗蝕性能變差，氧化后的型材表面發(fā)青，光澤下降，著色后得不到純正色調(diào)，因此，鐵含量必須加以控制。

為了減少鐵的有害影響可采取如下措施。

a)熔煉、鑄造用所有工具在使用前涂涮涂料，盡可能減少鐵溶人鋁液。

b)細(xì)化晶粒，使鐵相變細(xì)，變小，減少其有害作用。

c)加入適量的鍶，使β相轉(zhuǎn)變成α相，減少其有害作用。

d)對(duì)廢雜料細(xì)心挑選，盡可能的減少鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進(jìn)入熔鋁爐造成鐵含量升高。

②其它雜質(zhì)元素其它雜質(zhì)元素在電解鋁錠中都很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在使用回收廢雜鋁時(shí)就可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)；在生產(chǎn)中，不但要控制每個(gè)元素不能超標(biāo)，而且要控制雜質(zhì)元素總量也不能超標(biāo)，當(dāng)單個(gè)元素含量不超標(biāo)，但總量超標(biāo)時(shí)，這些雜質(zhì)元素同樣對(duì)型材質(zhì)量有很大影響。特別需要提出強(qiáng)調(diào)的是，實(shí)踐證明，鋅含量到0．05時(shí)(國(guó)標(biāo)中不大于0．1)型材氧化后表面就出現(xiàn)白色斑點(diǎn)，因此鋅含量要控制到0．05以下。