6063鋁合金是鋁-鎂-硅系合金中一個非常經(jīng)典和常用的牌號,以其優(yōu)良的擠壓性能、良好的表面處理性能和適中的強度而聞名,被譽為“鋁合金中的選手”,尤其在建筑和裝飾領(lǐng)域應(yīng)用極廣。
擠壓性:流動性好,易于擠壓成形狀復(fù)雜、薄壁、高精度的型材。
表面處理性能優(yōu)異:陽極氧化效果非常好,氧化膜透明、致密、著色能力強,能生成非常美觀的表面。
耐腐蝕性好:在大氣、水和大多數(shù)中性環(huán)境中具有良好的抗腐蝕能力。
強度適中:屬于中等強度鋁合金,可通過熱處理強化,足以滿足大部分結(jié)構(gòu)性或裝飾性用途。
焊接性能好:可采用多種焊接方法,焊接接頭性能良好。
加工性優(yōu)良:易于進行車、銑、鉆等機械加工。
| 元素 | 硅 (Si) | 鐵 (Fe) | 銅 (Cu) | 錳 (Mn) | 鎂 (Mg) | 鉻 (Cr) | 鋅 (Zn) | 鈦 (Ti) | 其他單個 | 其他合計 | 鋁 (Al) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 含量 (%) | 0.20-0.60 | ≤0.35 | ≤0.10 | ≤0.10 | 0.45-0.90 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.05 | ≤0.15 | 余量 |
關(guān)鍵強化元素:鎂(Mg) 和 硅(Si)。它們在合金中形成Mg?Si相,這是通過熱處理實現(xiàn)強化的主要根源。
6063鋁合金的性能很大程度上取決于其熱處理狀態(tài)。常見的狀態(tài)是 T5 和 T6。
| 性能指標 | 單位 | 典型值 (T5狀態(tài)) | 典型值 (T6狀態(tài)) | 說明 |
|---|---|---|---|---|
| 抗拉強度 (Rm) | MPa | ≥160 | ≥205 | T6狀態(tài)強度更高 |
| 規(guī)定非比例延伸強度 (Rp0.2) | MPa | ≥110 | ≥170 | T6狀態(tài)的屈服強度顯著更高 |
| 斷后伸長率 (A) | % | ≥8 | ≥8 | 兩種狀態(tài)都有良好的塑性 |
| 硬度 | HBW | 約 60 | 約 75 | T6狀態(tài)更硬,耐磨性 |
熱處理狀態(tài)說明:
O狀態(tài)(退火):軟狀態(tài),強度低,塑性好,適用于需要深度變形的加工。
T5狀態(tài):擠壓后風冷淬火+人工時效。這是常用的狀態(tài),在強度、塑性和生產(chǎn)效率之間取得良好平衡。大多數(shù)建筑門窗型材都是T5狀態(tài)。
T6狀態(tài):固溶熱處理(水淬)+ 人工時效。能獲得該合金的高強度。用于對強度要求更高的結(jié)構(gòu)件。
| 性能指標 | 單位 | 數(shù)值 |
|---|---|---|
| 密度 | g/cm3 | 約 2.70 |
| 熔點范圍 | °C | 615 - 655 |
| 導(dǎo)熱系數(shù) | W/(m·K) | 約 200 - 220 |
| 導(dǎo)電率 | % IACS | 約 58 - 62 (約為純鋁的58%-62%) |
| 彈性模量 | GPa | 約 69 |
| 線膨脹系數(shù) | 10??/K | 約 23.4 (20-100°C) |
總體評價:良好。
在大氣、淡水、海水以及許多中性鹽溶液中都具有良好的穩(wěn)定性。
其對氧的高親和力使其表面能迅速形成一層致密的氧化鋁(Al?O?)保護膜,阻止內(nèi)部金屬進一步氧化。
注意:在強酸、強堿及含有氯離子的惡劣環(huán)境中耐腐蝕性會下降。
憑借其綜合性能,6063鋁合金的應(yīng)用極其廣泛:
建筑領(lǐng)域(大市場):
門窗、幕墻框架
屋頂、天花龍骨
護欄、扶手
交通運輸:
汽車裝飾條、行李架
地鐵、高鐵車廂內(nèi)部的裝飾和結(jié)構(gòu)件
自行車車架
電子電器:
散熱器(CPU散熱片、LED燈散熱器),因其導(dǎo)熱性好。
電器外殼、框架。
家具及消費品:
家具框架
戶外休閑用品(如帳篷桿、折疊椅)
各種管材、棒材
機械設(shè)備:
要求外觀美觀、重量輕的機械結(jié)構(gòu)件和支架。
與6061對比:6061(含銅)強度更高、更硬,屬于中高強度合金,但擠壓性能和陽極氧化外觀略遜于6063。6063更注重“顏值”和易加工性,6061更注重“力量”。
與6005/6005A對比:6005A的強度介于6061和6063之間,常用于需要比6063更高強度的結(jié)構(gòu)型材,如梯子、貨架等。