文档介绍:6XXX系挤压合金的自然时效和人工时效 88-6
张君尧 校
背景
6XXX系挤压铝合金在建筑方面应用得很广泛,特别是在建筑结构中作为支承铝合金间壁墙的结构件。就建筑结构而言,间壁墙一般是不承受负荷的,但要预料到在建筑现场最高处间壁墙必须承受很重的风载。因此,在这方面应用的挤压合金必须有最佳的结构完整性和必须与严格的工程标准相符合。
以前在《轻金属时代》上发表的文章(1)
冶金方面的考虑
采用这些耐用漆的表面处理会产生热效应,它可能严重地影响冶金特性,从而间壁墙组合件的强度和结构完整性也要受到影响,用电化学方法镀上阳极氧化膜的铝薄板和挤压材料很少暴露在38℃以上的温度下,因而,表面处理温度不会影响产品的冶金特性。
对铝合金部件,完成这些高质量涂漆的基础是漆的烘烤固化周期。在加上漆的涂层(底漆和外部色漆涂层)之后,涂层必须在一定的、严格控制的温度范围内烘烤一个特定的时间周期,该周期是为了获得最佳处理表面而设计的。
这些涂漆方法是在最终冶金处理完成之后用到部件上去的,因而,铝的结构是处于一种冶金状态之中,在该状态下发展了规定的抗拉性能。然而为了固化高质量涂层所需要的温度范围对材料的工程性能足以产生不利的影响,铝合金薄板材料主要由于在加工过程中产生的应变硬化使强度有了提高,例如5005或1100型合金,在漆的烘烤周期产品将会部分退火使抗拉强度和屈服强度有所下降。
同样,可热处理合金挤压件,如6XXX系合金,可能产生过时效而使机械性能大大下降。希望本文提出的数据能够有助于独立挤压厂调整人工时效、涂漆时效和涂漆烘烤周期的参数,以便使涂漆的6XXX系合金挤压件的工程性能最佳化。
试验过程
用以提供数据的合金的化学成分列于表1中。,×。对此挤压件,铸锭是加热到482℃,约在465℃挤压,利用承料台下的和高架的通风机进行空冷,以保证最佳的空冷淬火操作。
自然时效数据是取自于挤压件的抗拉性能。。人工时效数据是从自然时效1个月以后,在121℃到245℃的温度范围内加热到16小时的材料上获得的。
为了测定延迟人工时效对强度的影响,每种合金的挤压件在自然时效1、30和180天之后都人工时效到最高强度状态。经常是用电导率值来描述变形铝合金,特别是2XXX系和7XXX系高强度合金的自然时效和人工时效特性。为了评价6XXX系挤压合金延迟时效的影响,测定了自然时效5天到6个月的材料的电导率和所有人工时效挤压件的电导率。
自然时效
图1 6XXX系挤压合金自然时效曲线
——6063-.,----6063-.,—-—6063-.
……6061,—-—6005,——6351
图2 6XXX系挤压合金在165℃人工时效曲线
△——6063-.,X——6063-.,
□——6063-.,——6005,
XX——6061,※——6351
每个合金的电导率值列于表2中。像预料的那样,电导率随合金化元素含量的增加而下降,