6063铝合金常见缺陷简析

6063挤压型材条纹缺陷产生原因分析及解决措施周春荣张宏辉（广东豪美铝业有限公司，广东，清远511540）摘要：根据多年现场的生产经验总结，主要分析了装饰用、表面质量要求高的6063热挤压铝型材表面条纹产生的原因，并提出了解决措施。

关键词：6063铝合金；挤压；条纹随着人们生活质量的不断提高，建筑行业的不断发展，以及出口比例的不断增加，铝合金型材的用量也越来越大。

与此同时，人们对铝型材的装饰性能的要求也越来越严格。

给铝加工行业提出了新的挑战，同时也刺激了中国铝加工行业的进步和发展。

下面就我们在现场的多年生产经验，单就6063铝型材的表面和氧化后条纹这一缺陷进行分析和探讨。

1.条纹的分类按照表面处理要求，可以分为表面处理前条纹和表面处理后条纹。

按条纹产生的机理分，可分为组织条纹、变形条纹、加工条纹。

组织条纹主要是由铸棒质量和化学成分引起的；变形条纹也就是工作带条纹，主要由模具设计和加工缺陷引起的；加工条纹为挤压过程中产生的，与铸棒的加热温度、挤压速度等工艺密切相关。

2.产生的原因及解决措施2．1 铸棒质量铸棒质量是产生组织条纹的主要原因，我们可以从铸锭的化学成分和铸锭质量两个方面来分析和探讨。

2.1.1 化学成分的合理控制6063合金是Al－Mg－Si系合金的典型代表，具有良好的可挤压性能。

其化学成分范围见表一：表表一为GB/T3190-1996的化学成分，从表中我们可以看出，6063化学元素的含量范围比较大。

但在实际生产中，需要根据不同的用途来合理配置各种元素的范围。

6063合金中Si、Mg、Fe的合理配置对型材表面质量和力学性能有很大的关系。

Mg、Si的总量和比例至关重要，根据多年的现场经验，要得到理想的力学性能和表面质量，按不同的用途，Mg、Si元素的总量可控制在0.85～1.0％比较合适。

确定Mg、Si的总量后，我们需从Mg/Si的比值和过剩硅及Fe元素含量来分析确定Mg、Si、Fe的合理分配。

6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析6063铝型材经阳极氧化后，具有具有良好的耐蚀性能和装饰性能,近年来,随着国民经济的发展及人们生活水平的提高,铝合金门窗、铝合金幕墙的使用越来越普及,然而不少的铝合金在使用一段时间以后,表面出现形态各异的腐蚀缺陷，其中斑点腐蚀较为常见,严重影响铝型材的使用性能及装饰效果。

为了合理改善铝型材的表面质量，达到控制表面斑点腐蚀的目的，很有必要对斑点缺陷做深入细致的分析。

下面就6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀的问题，分析斑点腐蚀的本质、成因及生成机理，探讨产生斑点腐蚀的关键因素。

1 斑点腐蚀的本质分析由所使用的6063铝型材成分可知，为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si，一般在配制合金成分时人为的使Si元素适量过剩。

因为随着Si含量的增加，合金的晶粒变细，热处理效果较好。

但另一方面，Si的过剩也有负面作用，使合金的塑性降低，耐蚀性变坏。

研究表明：过剩Si不仅能形成游离态的Si相，还会与基体形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2)，这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等阴极相粒子和阳极相Mg2Si粒子。

α相和β相对合金的腐蚀性能影响很大，尤其是β相能显着降低合金的腐蚀性能。

斑点处残留物的成分主要是游离Si相和AlFeSi相，同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附，这说明Cl-参与了腐蚀过程。

腐蚀区中锌元素含量较基体高得多，说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。

阳极氧化工序中，阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。

在阳极氧化碱洗时，Mg2Si 粒子优先溶解而形成蚀坑，其中镁溶解在溶液中而硅在铝合金上残留下来，当蚀坑聚集在晶粒上就会使该晶粒颜色发暗。

在硫酸中和工序中硅不易除去，故斑点腐蚀蚀坑底部硅含量较其他区域高。

2 斑点腐蚀的成因分析影响斑点腐蚀的主要因素有预处理过程中的碱洗温度、碱洗时间以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量与合金的挤压状态等。

6063铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法
1.毛刺：毛刺是挤压型材表面的突出物，会影响外观和触感。

毛刺的
主要原因是金属挤压时的不均匀变形和模具壁口的磨损。

解决方法包括增
加材料的充填比例，优化挤压工艺参数，增加模具壁口的滑移润滑剂等。

2.断裂：断裂是挤压型材在生产和使用过程中出现的一个严重问题。

断裂的原因可以是材料本身的强度不足、挤压工艺参数设置不当、模具设
计不合理等。

解决方法包括选择合适的6063铝合金型材，优化挤压工艺
参数，加强模具的冷却和加热控制等。

3.冷裂纹：冷裂纹是在挤压型材的表面或内部出现的长而细的裂纹。

冷裂纹的出现与材料的热处理过程和冷却速度不当有关。

解决方法包括优
化挤压工艺参数，控制冷却速度，合理设计材料的热处理过程等。

4.物理性能不稳定：6063铝合金挤压型材的物理性能，如硬度、抗
拉强度、延展性等，可能存在不稳定的情况。

这可能是由于挤压工艺中的
应力集中和不均匀变形导致的。

解决方法包括优化挤压工艺参数，增加冷
却控制，合理设计模具结构等。

5.起皮：起皮是指挤压型材表面出现的局部脱层现象，降低了型材的
使用寿命。

起皮的原因主要是模具的磨损和使用不当。

解决方法包括定期
检查和维护模具，增加模具的使用寿命，减少起皮现象的发生。

总之，6063铝合金挤压型材的觉缺陷可能会影响其质量和使用寿命。

通过合理选择材料、优化挤压工艺参数、改进模具设计和加强质量控制等
措施，可以有效地解决这些问题，提高挤压型材的质量和性能。

6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。

但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下，成品率降低，生产成本增加，效益下降，最终导致企业的市场竞争能力下降。

因此，从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。

笔者根据多年的铝型材生产实践，在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结，和众多同行交流，以期相互促进。

1 划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。

1．1 主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。

铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时，铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒，在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对型材表面造成划伤；②模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材；③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材表面造成划伤；④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时，由于速度过快造成型材碰伤；⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤；⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。

1．2 解决办法①加强对铸锭质量的控制；②提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；③用软质毛毡将型材与辅具隔离，尽量减少型材与辅具的接触损伤；④生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；⑤在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦。

2机械性能不合格2．1 主要原因①挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起不到固溶强化作用；②型材出口处风机少，风量不够，导致冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降到200℃以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少，影响了型材热处理后的机械性能；③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；④铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确，导致时效不充分或过时效。

铝合金圆铸锭质量缺陷分析熔炼与铸造是变形铝合金材料制备与加工的第一道工序，也是控制铝合金材料冶金质量的关键工序，而且熔炼缺陷子在后续加工中具有遗传性，对产品的终身质量都有影响。

因此，加强对铝合金圆铸锭的检查，提高铸锭质量，对提高产品质量具有极其重要的意义。

本文通过实际生产过程中6063 铝合金圆铸锭在熔炼与铸造过程中常见质量缺陷的产生原因的分析以及解决和预防措施。

2.铝合金的特性6063铝合金是属铝一镁一硅系列可热处理强化型铝合金，6063铝合金的化学成份见表2-1。

当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型Si，合金在材的综合性能会无法控制在AI—Mg—Si系合金中，主要强化相是Mg2淬火时，固溶于基体中的MgSi越多，时效后的合金强度就越高，反之，则越低。

2si在AI中的固溶度影响很大，淬火温度越高，时效后的强度越高，反温度对Mg2之，淬火温度越低，时效后的强度就越低。

3铝合金圆铸锭的质量缺陷产生原因及解决措施3.1 化学成分该合金的化学元素含量范围比较宽, 在线化学成分的控制比较容易, 同时, 由于各元素在合金中所起的作用不同, 因此必须考虑合金中各元素的含量及其相互搭配后对合金性能的影响, 保证获得较为理想的性能, 并提高成品率以取得较好的经济效益。

3.2 偏析瘤在半连续热顶铸造过程中，在铸锭表面上产生的瘤状偏析漂流物被称为偏析瘤。

产生的原因：⑴结晶器的有效过高较大；⑵铸造温度较高，使铸锭表面出现二次重熔；⑶铸造速度较快，使铸锭表面与结晶器的工作面产生了间隙，从而是铸锭表面出现二次重熔的现象；⑷结晶器内部局部缺水。

解决措施：⑴结晶器的有效高度适当降低；⑵适当降低铸造温度和铸造速度；⑶适当提高冷却强度，结晶器内部不能缺水。

对挤压产品的危害：若偏析瘤未清除，在挤压过程中易带入挤压制品，造成夹杂和局部力学性能不稳定的现象。

3.3 拉痕和拉裂在铸锭表面纵向存在的条痕，成为拉痕。

收稿日期:2006-08-03 作者简介:杜新宇(1968-),男,河南南阳人,工程师。

6063铝合金型材表面麻点的成因及解决方法杜新宇(南阳市康远机器总厂,河南南阳473125)摘要:通过生产实践与试验分析,找出6063铝合金型材产生麻点缺陷的各种原因,提出了避免和减轻这一缺陷的方法。

关键词:6063铝合金;型材;麻点;挤压工艺;铸锭;挤压工具中图分类号:TG 379 文献标识码:A 文章编号:1007-7235(2006)12-0032-03Countermeasures and causes of point defects on 6063aluminiumalloy profile surfacesDU X in 2yu(N anyang K angyu an Machine Work ,N anyang 473125,China)Abstract :Through practice and test analysis ,the author of the paper has found out the various reas ons for the formation of the vice of rough points in the production of 6063aluminum alloy.Then he has suggested methods for av oiding or abating such a vice.K ey w ords :6063aluminum alloy ;profile ;rough point ;extrusion process ;ing ot ;extrusion implement 在6063合金挤压生产中,型材表面常出现麻点现象。

麻点的形状像彗星轨迹,好像缝衣针的针尖在型材表面剜挑的犁痕。

麻点头部小、尾部大,严重时用手摸可感觉麻点尾部有硬质点。

0前言随着国内铝挤压产业的发展，中国挤压机的数量和吨位、表面处理线的种类和能力、产能产量规模均超过其他所有国家的总和，其发展水平和发展质量也在同步提升，中国已成长为全球最大铝型材生产国。

其中，在铝合金建筑型材领域中，6063铝合金具有加工性能优异、抗腐蚀性好的显著特点，又由于其阳极氧化后表面质量效果优良，被广泛用于建筑门窗及幕墙等[1]。

针对氧化车间6063合金边框结构型材光面古铜色频繁出现色差质量问题，本文结合氧化生产线现场实践经验，对出现色差问题的型材进行分析，查找出6063铝合金氧化型材产生色差缺陷的原因，并通过对合金成分微量元素Fe、Mn调整后的对比试验以及着色电压等工艺参数的调整对比试验，达到了消除氧化型材色差缺陷的目的。

1色差原因分析研究表明，阳极氧化膜分为阻挡层和多孔层：阻挡层是致密无孔的非晶态氧化物，而多孔层是由六角形柱状个体（中部有小圆孔）聚集一起，形成类似蜂窝状结构（如图1所示），每个独立单元的中心经小圆孔与阻挡层相联通。

型材着色就是由于孔底沉积的金属粒子对入射光发生散射而显色的，因此氧化膜孔堆积的沉积物越多，在多重散射下型材氧化膜表面颜色越深[2-3]。

6063合金边框型材光面古铜色缺陷如图2所示。

图1氧化膜多孔层微观组织照片（a）颜色偏暗(b)颜色偏黄图26063合金边框型材光面古铜色差缺陷6063铝合金阳极氧化型材的色差缺陷浅析陈庆文1，刘小龙1，朱世安1，2（1.广东豪美新材股份有限公司，清远511500；2.广东豪美技术创新研究院有限公司，清远511500）摘要：为了解决6063铝合金阳极氧化和电解着色后出现色差缺陷，根据色差产生机理，结合现场生产记录和监控回放，跟踪调查色差产生的原因，最终通过对合金成分中Fe、Mn元素含量的控制以及着色电压等工艺参数的调整，得出消除阳极氧化型材电解着色后出现色差问题的最优措施。

铝棒合金成分中Fe元素含量控制在≤0.30％，Mn元素含量控制在≤0.025％，型材氧化后将会得到较好的砂面银白色和光面古铜色表面质量；从生产成本和颜色的稳定性来看，最佳的电解着色电压应该控制在15~16V之间。

(液压英才网豆豆转载6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。

但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下,成品率降低,生产成本增加,效益下降,最终导致企业的市场竞争能力下降。

因此,从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。

笔者根据多年的铝型材生产实践,在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结,和众多同行交流,以期相互促进。

1划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。

1.1主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。

铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒,在挤压过程中金属流经工作带时,这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤,最终对型材表面造成划伤;②模具型腔或工作带上有杂物,模具工作带硬度较低,使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材;③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物,当其与型材接触时对型材表面造成划伤;④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时,由于速度过快造成型材碰伤;⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤;⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。

1.2解决办法①加强对铸锭质量的控制;②提高修模质量,模具定期氮化并严格执行氮化工艺;③用软质毛毡将型材与辅具隔离,尽量减少型材与辅具的接触损伤;④生产中要轻拿轻放,尽量避免随意拖动或翻动型材;⑤在料框中合理摆放型材,尽量避免相互摩擦。

2机械性能不合格:2.1主要原因①挤压时温度过低,挤压速度太慢,型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度,起不到固溶强化作用;②型材出口处风机少,风量不够,导致冷却速度慢,不能使型材在最短的时间内降到200℃以下,使粗大的Mg2Si过早析出,从而使固溶相减少,影响了型材热处理后的机械性能③铸锭成分不合格,铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求;④铸锭未均匀化处理,使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶,造成固溶不充分而影响了产品性能;⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确,导致时效不充分或过时效。

(液压英才网豆豆转载6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。

但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下,成品率降低,生产成本增加,效益下降,最终导致企业的市场竞争能力下降。

因此,从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。

笔者根据多年的铝型材生产实践,在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结,和众多同行交流,以期相互促进。

1 划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。

1.1 主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。

铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒,在挤压过程中金属流经工作带时,这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤,最终对型材表面造成划伤;②模具型腔或工作带上有杂物,模具工作带硬度较低,使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材;③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物,当其与型材接触时对型材表面造成划伤;④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时,由于速度过快造成型材碰伤;⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤;⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。

1.2 解决办法①加强对铸锭质量的控制;②提高修模质量,模具定期氮化并严格执行氮化工艺;③用软质毛毡将型材与辅具隔离,尽量减少型材与辅具的接触损伤;④生产中要轻拿轻放,尽量避免随意拖动或翻动型材;⑤在料框中合理摆放型材,尽量避免相互摩擦。

2机械性能不合格:2.1 主要原因①挤压时温度过低,挤压速度太慢,型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度,起不到固溶强化作用;②型材出口处风机少,风量不够,导致冷却速度慢,不能使型材在最短的时间内降到200℃以下,使粗大的Mg2Si过早析出,从而使固溶相减少,影响了型材热处理后的机械性能③铸锭成分不合格,铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求;④铸锭未均匀化处理,使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶,造成固溶不充分而影响了产品性能;⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确,导致时效不充分或过时效。

6063型铝材常见不足之处6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。

但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下，成品率降低，生产成本增加，效益下降，最终导致企业的市场竞争能力下降。

因此，从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。

笔者根据多年的铝型材生产实践，在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结，和众多同行交流，以期相互促进。

1 划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。

1．1 主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。

铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时，铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒，在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对型材表面造成划伤；②模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材；③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材表面造成划伤；④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时，由于速度过快造成型材碰伤；⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤；⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。

1．2 解决办法①加强对铸锭质量的控制；②提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；③用软质毛毡将型材与辅具隔离，尽量减少型材与辅具的接触损伤；④生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；⑤在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦。

2机械性能不合格2．1 主要原因①挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起不到固溶强化作用；②型材出口处风机少，风量不够，导致冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降到200℃以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少，影响了型材热处理后的机械性能；③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；④铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确，导致时效不充分或过时效。

#轻合金加工#6063铝合金棒热顶铸造缺陷成因及对策崔作恒X(三门峡天元铝业(集团)有限公司,河南三门峡472000)摘要:根据市场需求,成功开发了5178mm6063铝合金热顶铸棒。

通过数月的生产,对热顶铸造过程中出现的缺陷原因进行了分析,并采取了有效措施避免使其发生,结果十分满意。

关键词:6063铝合金棒;热顶铸造;缺陷;措施中图分类号:文献标识码:B文章编号:10021752(1999)06005202三门峡天元铝业(集团)有限公司(原三门峡铝厂)于1995年底开始采用热顶同水平铸造法铸造1060、6063、3A21、5454等各种规格铝合金棒。

根据市场需求,于1998年初开发了5178mm6063大挤压棒。

经过几个月工艺摸索、设备调整、操作培训等,于当年5月生产出优质5178m m6063挤压棒锭,供应西安、焦作等地的型材厂,深受欢迎。

在开发的过程中,曾出现以下铸造缺陷:中心裂纹、晶粒粗大、夹渣、弓箭弯曲、竹节状等,严重影响下道工序,造成成品率下降、劳动强度加大、生产成本上升等。

下面对5178mm6063铝合金棒热顶铸造缺陷进行浅析,并找出对策。

1中心裂纹此缺陷导致挤压时产生气泡、成层、表面撕裂等。

其成因及对策见表1。

此外,还应定期清理铸造盘冷却水分配管或结晶器水眼。

表1铸棒中心裂纹及晶粒粗大的成因及对策成因对策铸造速度过快调整铸造速度,最佳速度为(100~120)mm/m冷却强度过低采取合适冷却强度,冷却水压最好为(011~0115)MPa铸造温度过高合适的铸造温度为(720~740)e,绝对不能超过750e 2晶粒粗大晶粒粗大有/遗传0效应,可使挤压材表面不均匀、划伤、晶粒粗大及力学性能降低等。

该缺陷的成因及对策见表1。

此外,为防止中心裂纹及晶粒粗大缺陷产生,还必须采取如下措施:¥由于用电解原铝液铸造,活性较大,必须选择优质的Al5T i B晶粒细化剂,使结晶组织和第二相细化。

6063铝合金型材表面腐蚀的分析6063铝合金型材表面处理过程中，有时会发现在型材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现的。

有些人认为其原因为操作者没有执行正确的表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材质不好、夹杂太多。

对此，我们分析如下。

1.腐蚀点原因分析我们根据多年的生产经验和对铝合金型材生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀点的主要原因有下述几个方面：（1）有时，由于某些原因，在熔化和铸造ω（mg）/ω（SI）的过程中，镁和硅的添加比例在1.0~1.3范围内并不合适，这远小于最佳比例1.73（一般控制在1.3~1.5范围内）。

这样，虽然镁和硅的含量在规定范围内（ω（mg）=0.45%～0.9%，ω（SI）=0.2%～0.6%）。

然而，铝合金中除了少量游离态的硅外，还有一些过剩的硅，它们会同时在铝合金中形成三元化合物。

当ω（si）(2)在熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在标准规定的范围内，但有时由于搅拌不均匀和不充分，造成熔体中的硅分布不均匀，局部存在着富集区和贫乏区。

因为硅在铝中的溶解度很小，共晶温度577℃时为1.65%，而室温时仅为0.05%，铸棒后也就产生了成分不均匀的现象，它直接反映到铝型材产品上，铝基体中存在少量游离态硅时，不仅降低合金的抗蚀性能，而且粗化合金的晶粒。

（3）挤压过程中对各种工艺参数的控制，如棒料预热温度过高、金属挤压流量控制不当、挤压过程中的风冷强度、时效温度和保温时间等，容易产生硅偏析和解离，使镁和硅不能完全变成Mg2Si相，但存在部分游离硅。

2表面处理过程中的腐蚀现象富余游离硅较多的6003铝合金型材在表面处理过程中存在以下现象：当型材放入酸槽（硫酸15%～20%）时，可以清楚地观察到型材表面有许多小气泡。

随着时间的延长和槽液温度的升高，反应速度越来越快，表明原电池发生了电化学腐蚀[5]。

6063铝型材表面斑点腐蚀的成因分析1引言6063铝型材经过阳极氧化后，由于处理工艺与合金成分不适当，加工型材表面会出现形态各异的腐蚀缺陷，如斑点、白条和斑块等，其中斑点腐蚀在实际生产中较为常见。

为了改善6063铝型材的表面质量，控制表面斑点腐蚀，有必要对斑点缺陷做深入细致的探讨。

本文分析了6063铝型材表面斑点腐蚀的本质及产生原因，并提出了防止斑点缺陷的几点措施。

2分析与讨论2.1斑点腐蚀的本质分析从腐蚀型材的表面看，斑点缺陷是由大量存在残留物的腐蚀坑构成。

利用SEM分析腐蚀残留物的成分，其中，编号1、2、3、4对应经模拟槽液处理，腐蚀情况较严重的斑点残留物，5则是按正常工艺处理，腐蚀情况较轻的斑点残留物。

所使用的6063铝型材成分见表2。

为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si，一般在配制合金成分时人为地使Si元素适量过剩，因为随着Si含量的增加，合金的晶粒变细，热处理效果较好；但另一方面，Si的过剩也有负面作用，使合金的塑性降低，耐蚀性降低[1]。

研究表明：过剩Si不仅能形成游离态的Si相，还会与基体形成富含铁、硅的Al－Fe－Si 相，Al－Fe－Si相对合金的耐腐蚀性能影响很大，能显著降低合金的耐腐蚀性能。

从表中数据易知，斑点处残留物的成分主要是游离Si相(1、2号)和Al－Fe－Si相(3、4号)，同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附(见表1中1、2、4号)，这说明Cl－参与了腐蚀过程。

为了进一步了解腐蚀坑中相的组成，分析可能存在的偏聚或偏析元素，我们利用EPMA 着重对Al、Cu、Zn、Si、Fe等合金元素进行了分析，打点位置A、B、C、D分别对应于腐蚀坑边缘、无残留物的腐蚀坑底、坑中残留物和未腐蚀区，数据结果如表3所示。

从表3可以看出，Fe、Si在腐蚀区中分布不均匀，特别是坑中残留物处(表中C点)，Fe、Si含量较蚀坑边缘、无残留物的坑底、未腐蚀区等高的多。

这说明合金元素Fe、Si与Al 形成了Al－Fe－Si相、游离Si相，这与SEM分析的结论完全一致，再次证明了腐蚀残留物是由游离Si相、Al－Fe－Si相等(相对基体铝来说是阴极相)形成。

・轻合金加工・6063铝合金棒热顶铸造缺陷成因及对策崔作恒Ξ(三门峡天元铝业(集团)有限公司,河南三门峡472000)摘要:根据市场需求,成功开发了Φ178mm 6063铝合金热顶铸棒。

通过数月的生产,对热顶铸造过程中出现的缺陷原因进行了分析,并采取了有效措施避免使其发生,结果十分满意。

关键词:6063铝合金棒;热顶铸造;缺陷;措施中图分类号:　文献标识码:B 文章编号:10021752(1999)06005202 三门峡天元铝业(集团)有限公司(原三门峡铝厂)于1995年底开始采用热顶同水平铸造法铸造1060、6063、3A21、5454等各种规格铝合金棒。

根据市场需求,于1998年初开发了Φ178mm 6063大挤压棒。

经过几个月工艺摸索、设备调整、操作培训等,于当年5月生产出优质Φ178mm 6063挤压棒锭,供应西安、焦作等地的型材厂,深受欢迎。

在开发的过程中,曾出现以下铸造缺陷:中心裂纹、晶粒粗大、夹渣、弓箭弯曲、竹节状等,严重影响下道工序,造成成品率下降、劳动强度加大、生产成本上升等。

下面对Φ178mm 6063铝合金棒热顶铸造缺陷进行浅析,并找出对策。

1　中心裂纹此缺陷导致挤压时产生气泡、成层、表面撕裂等。

其成因及对策见表1。

此外,还应定期清理铸造盘冷却水分配管或结晶器水眼。

表1　铸棒中心裂纹及晶粒粗大的成因及对策成 因对 策铸造速度过快调整铸造速度,最佳速度为(100～120)mm/m冷却强度过低　采取合适冷却强度,冷却水压最好为(011～0115)MPa铸造温度过高合适的铸造温度为(720～740)℃,绝对不能超过750℃2　晶粒粗大晶粒粗大有“遗传”效应,可使挤压材表面不均匀、划伤、晶粒粗大及力学性能降低等。

该缺陷的成因及对策见表1。

此外,为防止中心裂纹及晶粒粗大缺陷产生,还必须采取如下措施:⑴由于用电解原铝液铸造,活性较大,必须选择优质的Al 5Ti B 晶粒细化剂,使结晶组织和第二相细化。

6063鋁合金常見問題分析及處理6063鋁合金型材以其良好的塑性、適中的熱處理強度、良好的焊接性能以及陽極氧化處理後表面華麗的色澤等諸多優點而被廣泛應用。

但在生產過程中經常會出現一些缺陷如：1 劃、擦、碰傷劃傷、擦傷、碰傷是當型材從模孔流出以及在隨後工序中與工具、設備等相接觸時導致的表面損傷。

1．1 主要原因鑄錠表面附著有雜物或鑄錠成分偏析。

鑄錠表面存在大量偏析浮出物而鑄錠又未進行均勻化處理或均勻化處理效果不好時，鑄錠內存在一定數量的堅硬的金屬顆粒，在擠壓過程中金屬流經工作帶時，這些偏析浮出物或堅硬的金屬顆粒附著在工作帶表面或對工作帶造成損傷，最終對型材表面造成劃傷；模具型腔或工作帶上有雜物，模具工作帶硬度較低，使工作帶表面在擠壓時受傷而劃傷型材；出料軌道或擺床上有裸露的金屬或石墨條內有較硬的夾雜物，當其與型材接觸時對型材表面造成劃傷；在叉料桿將型材從出料軌道上送到擺床上時，由於速度過快造成型材碰傷；在擺床上人為拖動型材造成擦傷；在運輸過程中型材之間相互摩擦或擠壓造成損傷。

1．2 解決辦法加強對鑄錠質量的控制；提高修模質量，模具定期氮化並嚴格執行氮化工藝；用軟質毛氈將型材與輔具隔離，盡量減少型材與輔具的接觸損傷；生產中要輕拿輕放，盡量避免隨意拖動或翻動型材；在料框中合理擺放型材，盡量避免相互摩擦。

2 機械性能不合格2．1 主要原因擠壓時溫度過低，擠壓速度太慢，型材在擠壓機的出口溫度達不到固溶溫度，起不到固溶強化作用；型材出口處風機少，風量不夠，導致冷卻速度慢，不能使型材在最短的時間內降到200℃以下，使粗大的Mg2Si過早析出，從而使固溶相減少，影響了型材熱處理後的機械性能；鑄錠成分不合格，鑄錠中的Mg、Si含量達不到標準要求；鑄錠未均勻化處理，使鑄錠組織中析出的Mg2Si相無法在擠壓的較短時間內重新固溶，造成固溶不充分而影響了產品性能；時效工藝不當、熱風循環不暢或熱電偶安裝位置不正確，導致時效不充分或過時效。

铸锭缺陷一、疏松当熔体结晶时，由于基体树枝晶间液体金属补充不足或由于存在未排出的气体（主要为氢气），结晶后在枝晶内形成的微孔称疏松。

低倍组织特征：形状不规则、分散装的黑色针孔，边部参差不齐，多带棱角，似锯齿状。

显微组织特征：沿枝晶分布、有棱角形的黑洞，疏松愈严重，黑洞数量愈多，尺寸也愈大。

主要产生原因：1、合金的开始凝固温度与凝固终了温度相差很大，即过渡带宽，使补缩和气体逸出困难；2、熔体过热、停留时间长，吸收大量气体；3、静置时间不够，精炼除气不彻底；4、空气湿度大，燃气、燃油水分大；5、原材料潮湿，有油污、水分。

二、光亮晶粒在宏观组织中存在着色泽光亮的树枝状组织称为光亮晶粒。

对光线无选择性。

断口组织特征：亮色絮状物。

显微组织特征：粗大枝晶网状组织，网络稀薄，含有的低熔点共晶较少，该组织硬度低于正常组织。

主要产生原因：1、铸造过程中，漏斗孔距底部过高，漏斗预热不好；2、铸造开始时漏斗底部粘铝，铸造过程中落入铸锭中；3、铸造温度低，铸造速度慢，使漏斗底中易产生底结。

三、羽毛状晶由于熔体过热等原因在铸锭宏观组织中形成的类似羽毛状的金属组织，称为羽毛状晶。

低倍组织特征：由许多平行的细条组成，类似羽毛，呈扇形分布；断口组织呈片状。

显微组织特征：枝晶网络较细，化合物分布比较连续，在偏光下观察可看到由很多的薄片组成，每个薄片又有明暗两部分。

主要产生原因：1、熔体过热或液体金属冷却时间过长，晶核数量减少；2、铸造温度过高；3、晶粒细化剂加入量少。

四、气孔当熔体中氢含量较大且除气不均匀时，使氢气以泡状存在，并在金属凝固后被保留下来，在金属内形成空腔，即气孔。

气孔在铸锭中的分布没有规律，常与疏松伴生。

组织特征：内表面光滑明亮的圆形或椭圆形孔洞。

主要产生原因：1、合金的开始凝固温度与凝固终了温度相差很大，即过渡带宽，使补缩和气体逸出困难；2、熔体过热、停留时间长、熔体没覆盖或覆盖不好等，吸收大量气体；3、铸造温度低，铸造速度快，冷却强度小，熔体中的气体逸出困难；4、静置时间不够，精炼除气不彻底；5、空气湿度大，燃气、燃油水分大；6、原材料潮湿，有油污、水分。

6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决1问题的提出在实际生产中,加工率大(ε>95%),壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后,其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕)；严重时呈现深色斑痕——“白斑”。

“白斑”的分布规律及特征是：它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一种表面缺陷。

白斑通常分布于型材的一个或几个表面,有时会分布在型材的所有表面(对薄壁空心型材,则是分布于某一平面或曲面的内外两侧)。

2原因分析在现场见到,“白斑”形成于“碱蚀”工序,在经随后的稀硝酸(或硫酸)“中和”之后,并未消失；经硫酸阳极氧化处理后,又更加清晰地呈现出来。

笔者专门截取了两段“白斑”点面积较大(F=30～40mm2)的碱蚀洗(槽液中,ω(Zn2＋)≥5×106)型材试样。

然后,采用DV－5型原子发射火花直读光谱仪分别对上述两段试样的“白斑”区的成分做了定量分析,其结果如下(表中数据均为质量分数)：由表1的分析结果可见：“白斑”处Si、Mg、Zn元素的含量明显增加：而表2的结果表明：“白斑”处Si、Zn元素的含量明显增加,而Mg元素的含量却有所下降。

从金属材料腐蚀的观点看来,Mg2Si这种表面缺陷实质上是6063铝合金材料发生“剥落腐蚀”的结果。

剥落腐蚀是一种浅表面的选择腐蚀,腐蚀是沿着金属表面发展的,其产物的体积往往比发生腐蚀的金属大得多,因而膨胀。

一般而言,当铝与呈阴极性的异种金属相邻接时,“剥落腐蚀”程度上升。

在电子显微镜下观察发现：“剥落腐蚀”通常沿不溶组成物(如Si,Mg2Si等),或沿晶界进行。

2.1铸锭质量的影响6063铝合金的主要相组成是：α(Al)固溶体、游离Si(阳极相)和F eAl3(阳极相)；当铁含量大于时,有β(F e Si Al)(阳极相)；而当铁含量小于时,有α(F e Si Al)(阴极相)；其他可能的杂质相是：MgZn2、CuAl2等。