在考慮使用擠壓鋁解決設(shè)計(jì)問題時(shí),您應(yīng)該熟悉鋁合金和回火。鋁合金主要由序列號標(biāo)識-描述其冶金成分的四位數(shù)代碼。對于擠壓鋁材,最常見的系列是6000和7000。
6000(Al-Mg-Si)系列是最受歡迎的合金,因?yàn)樗鼰o法快速加工硬化。這意味著它可以更容易地?cái)D出,并且型材的制造更具成本效益。7000系列含有大量的鋅,這使其成為最堅(jiān)固的合金,并在船舶,汽車和航空應(yīng)用中廣受歡迎,但擠壓力更大。
盡管合金本身確實(shí)提供了一定水平的強(qiáng)度,但基于添加到鋁中的次要礦物或化合物,僅憑這種強(qiáng)度就不能成為一種選擇另一種的基礎(chǔ)。根據(jù)合金成分的不同,可以使用淬火(冷卻),熱處理和/或冷加工技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)和硬化鋁。這稱為回火,并顯示為基本合金編號(例如6061-T1)的連字符后綴。
回火如何影響您的產(chǎn)品
這些技術(shù)中的每一種都可以使設(shè)計(jì)人員使用更易擠出,更便宜的合金來獲得所需的機(jī)械性能。例如,合金6063通??珊芎玫赜糜谘b飾目的,可提供引人注目的表面光潔度,并可用于擠壓薄壁或精細(xì)零件。未經(jīng)熱處理的6063的極限強(qiáng)度不超過19,000
psi,也沒有規(guī)定的最大屈服強(qiáng)度。乍一看,由于其強(qiáng)度低,其使用似乎受到限制。但是,當(dāng)T6回火(6063-T6)時(shí),其最小極限強(qiáng)度變?yōu)?0,000
psi,最小屈服強(qiáng)度為25,000 psi。通過固溶熱處理和人工時(shí)效相結(jié)合而產(chǎn)生的強(qiáng)度增加,使得該合金可用于建筑應(yīng)用,特別是窗戶和門框。
每種合金的回火也會在其特性以及它們對各種制造工藝(例如沖壓,成形和焊接)的反應(yīng)方式上產(chǎn)生很大的差異。了解這些名稱可確保您不會破壞關(guān)鍵功能。例如,您可以通過選擇適當(dāng)?shù)墓倘軣崽幚?,適當(dāng)?shù)拇慊鹚俾屎蜁r(shí)效處理順序來提高某些合金的耐腐蝕性,而以強(qiáng)度為代價(jià)。反之亦然。
基本狀態(tài)編號
第一個(gè)名稱是字母(F,H,O,T或W),表示一般的回火類別。字母后的第一位數(shù)字表示基本操作。例如,6060-T4表示使用6060合金和T4回火,這意味著擠壓件在擠壓后進(jìn)行熱處理(T),然后自然時(shí)效(4)。
F 出廠時(shí)–適用于不對熱或應(yīng)變硬化條件進(jìn)行特殊控制的成型工藝產(chǎn)品
? 退火–適用于已加熱以產(chǎn)生最低強(qiáng)度條件以改善延展性和尺寸穩(wěn)定性的產(chǎn)品
H 應(yīng)變硬化–適用于通過冷加工強(qiáng)化的產(chǎn)品。應(yīng)變硬化后可以進(jìn)行補(bǔ)充熱處理,這會導(dǎo)致強(qiáng)度降低?!?H”后面總是兩個(gè)或多個(gè)數(shù)字。
w ^ 固溶熱處理–一種不穩(wěn)定的回火,僅適用于固溶熱處理后在室溫下自發(fā)老化的合金
? 熱處理–產(chǎn)生穩(wěn)定的回火,而不是F,O或H。適用于經(jīng)過熱處理(有時(shí)需要進(jìn)行附加的應(yīng)變硬化處理)以產(chǎn)生穩(wěn)定的回火的產(chǎn)品?!?T”后面總是一個(gè)或多個(gè)數(shù)字。
除了基本的回火名稱外,“ H”回火(應(yīng)變硬化)和“ T”回火(熱處理)類別還有兩個(gè)細(xì)分類別。
H調(diào)質(zhì)的細(xì)分–應(yīng)變硬化
H之后的第一位數(shù)字表示基本操作: H后面的第二個(gè)數(shù)字表示應(yīng)變硬化程度:
H1 –僅應(yīng)變硬化 HX2 –四分之一硬
H2 –應(yīng)變硬化和部分退火 HX4 –半硬
H3 –應(yīng)變硬化和穩(wěn)定 HX6 – 3季硬式
H4 –應(yīng)變硬化,涂漆或涂漆 HX8 –全硬
HX9 –特硬
T Temper的細(xì)分–熱處理
T后面的第一位數(shù)字表示基本操作:
T1 –經(jīng)過高溫成型(例如擠出)冷卻后自然老化。
T2 –在高溫成型過程中冷卻后進(jìn)行冷加工,然后自然老化。
T3 –經(jīng)過熱處理,冷加工并自然老化的固溶體。
T4 –熱處理并自然老化的固溶體。
T5 –在高溫成型過程中冷卻后進(jìn)行人工時(shí)效。
T6 –溶液經(jīng)過熱處理和人工時(shí)效。
T7 –溶液經(jīng)過熱處理并穩(wěn)定(過度老化)。
T8 –溶液經(jīng)過熱處理,冷加工和人工時(shí)效。
T9 –溶液經(jīng)過熱處理,人工時(shí)效和冷加工。
T10 –在高溫成型過程中冷卻后進(jìn)行冷加工,然后進(jìn)行人工時(shí)效。
T后面的其他數(shù)字表示緩解壓力:
TX51或TXX51 –通過拉伸釋放應(yīng)力。
TX52或TXX52 –通過壓縮消除應(yīng)力。
對于客戶來說與其嘗試成為鋁合金專家,不如在設(shè)計(jì)過程的早期就與您的鋁擠壓制造商聯(lián)系。討論組件或產(chǎn)品的最終用途以及您的特定要求,例如強(qiáng)度,環(huán)境條件,表面處理和制造需求,然后讓擠出機(jī)的工程師提出建議。這些專家正在等待幫助您制作出最好的產(chǎn)品,這是每個(gè)設(shè)計(jì)師都應(yīng)利用的寶貴資源。