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中国注册的首个变形铝合金6043

来源:中国有色 作者:

铝业网

中国铝业网】至2016年末,中国在美国铝业协会公司注册的变形铝合金仅有3个:2006年注册的6043合金,2008年注册的5154C合金,2010年注册的6027合金。变形铝合金的注册审批归美国铝业协会公司技术处注册委员会管理,参加该委员会的国家、组织与单位共有21个,分别为美国铝业协会公司、法国铝业公司、俄罗斯金俄航空材料研究院、罗马尼亚阿罗铝业公司、加拿大铝业协会、比利时铝业中心、英国铝业联合会公司国家金属成形中心、南非铝业联合会、瑞士铝业协会、巴西铝业协会、荷兰冶金工业协会、意大利有色金属工业协会、澳大利亚铝业协会公司、奥地利有色金属协会、西班牙国家冶金发展中心、中国有色金属技术经济研究院、欧洲铝业协会、欧洲航天标准组织、德国铝业协会、波兰有色金属协会轻金属分会、墨西哥铝业协会、阿根廷标准化学院、日本铝业协会、瑞典铝业协会。

合金成分

6043合金是一种Al-Mg-Si-Cu-Bi-Sn系合金,是中国在国际组织打开注册先河的变形铝合金。该合金2006年注册,是国际注册组织1954年成立52年以来中国注册的首个合金,是中国1919年开始生产小铝片87年来注册的唯一变形铝合金,它还是一个绿色的、可高速切削的铝合金。通常,凡是可高速切削的变形铝合金都含有低熔点合金元素如Bi、Pb、Sn等。如6018、6023、6028、6040、6041、6042、6262A、6064、6064A、6068合金等。

低熔点金属的熔点:Pb的327.4℃,Sn的231.9℃,Bi的271℃,Cd的320.9℃。但Cd与Pb对人体健康有害,对环境不利,不宜采用,所以凡是含有Pb的需切削加工的铝合金会逐步被少用或不用而被淘汰,代之而起的是含Bi与Sn的合金或其他合金,6043合金就是在这种背景下应运而生的绿色合金。

Bi和Sn不与Al形成化合物,也几乎不固溶于Al,而是以游离质点形式分布于铝固溶体中,切削时在摩擦热作用下熔化呈液态,有很好的润滑作用,这就是为什么含Bi和Sn的铝合金可进行高速切削的原因。

6043合金的化学成分(质量%):Si0.40——0.9,Fe0.50,Cu0.30——0.9,Mn0.35,Mg0.6——1.2,Cr0.15,Zn0.20,Ti0.15,Bi0.40——0.7,Sn0.20——0.40,其他杂质单个0.05、总计0.15,其余为Al。6043合金在Si、Mg、Cu等主要合金元素含量上与6040及6041合金的没有多大差别,但Sn的含量比它们的少,因此它们的性能相当,而6043合金的生产成本会略低一些。

基本性能

6043合金的密度2710kg/m3,广泛用于挤压棒材与管材,T9状态材料的典型力学性能:抗拉强度Rm=402N/mm2,屈服强度Rp0.2=380N/mm2,伸长率A=11%,它的正弹性模量E=70GN/mm2,切变弹性模量G=60GN/mm2,泊松比μ=0.33。6043合金没有低温脆性,可用于制造深冷机器零部件。

6043合金的液相线温度652℃,固相线温度582℃,20℃——100℃的平均线胀系数23.4μm/(m·k)。20℃时T9状态材料的热导率172W/(m·k),等体积电导率44%IACS,电阻率39nΩ·m,电阻温度系数0.1nΩ·m/k。

6043合金的退火规范415℃/(2h——3h),固溶处理温度540℃,轧制棒材、冷精拉棒材、拉伸管材的人工时效规范170℃/(6h——12h),挤压管、棒、型材的人工时效规范176℃/12h。合金的抗蚀性高,表面处理性能好。

截至2016年,在美国铝业公司注册的有534个常用合金(active alloy)、159个非常用合金(inactive alloy),共计593个,中国注册的有3个,仅占0.506%。

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