6A03鎂鋁6A03產(chǎn)地6A03鋁合金 　T832狀態(tài)6063鋁合汽缸管的市場(chǎng)需求量很大，而目前國(guó)內(nèi)只能以T6狀態(tài)供應(yīng)6063鋁合金汽缸管，若能以T832狀態(tài)供貲將能充分發(fā)揮該合金的潛力。T832狀態(tài)6063鋁合金管的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能優(yōu)于T6狀態(tài)，為保證管材的耐磨性、抗腐蝕性和尺寸公差，必須有正確的加工生產(chǎn)工藝制度和管材內(nèi)外表面的氧化處理工藝制度。

 

　　1 試驗(yàn)方案

 

　　1.1 試驗(yàn)材料和工藝流程

 

　　試驗(yàn)所用6063合金化學(xué)成分的分析值見(jiàn)表1。

 

　　1.2 工藝流程

 

　　①熔煉鑄造→均勻化→鋸切→鑄錠加熱→擠壓→張力拉伸→鋸切→冷軋→淬火→拉伸→矯直→鋸切→人工時(shí)效→預(yù)處理→陽(yáng)極氧化→封孔處理。

 

　　②無(wú)冷軋工序，其他同上。

 

　　2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

 

　　2.1 國(guó)外樣品檢測(cè)

 

　　為了研究鋁合金缸管的各項(xiàng)性能，我們對(duì)阿爾考公司生產(chǎn)的汽缸管樣品進(jìn)行了測(cè)試，規(guī)格(外徑×壁厚)分別為中152.4mm×3.18mm，φ101.6mm×3.18mm，φ50.8mm×2.14mm，φ63.5mm×3.18mm，φl9.05mm×1.47mm。

 

　　內(nèi)徑公差+0.51mm，

 

　　0

 

　　外徑公差+0.11mm；

 

　　-0.07

 

　　內(nèi)表面機(jī)糙度，0.168μm；

 

　　內(nèi)表面氧化膜厚度,20.1μm，外表面氧化膜厚度,23.0μm；

 

　　內(nèi)壁顯微硬度，3008.6MPa，外壁顯微硬度,3302.6MPa；

 

　　力學(xué)性能，σ0.2240MPa，σb274．4MPa，δ12％；

 

　　組織檢查：低倍組織末見(jiàn)焊縫，高倍組織見(jiàn)圖1。

 

　　由圖1可看出，晶界完全由線狀物組成，晶粒沿變形方向被拉長(zhǎng)，部分晶粒內(nèi)有滑移線，表明淬火后有變形。圖1a比圖1b晶粒度小。

 

　　2.2 試樣的制備

 

　　按表2工藝制備12根管毛料，將其中6根管毛料經(jīng)蝕洗、刮皮、在XIIT75軋管機(jī)上軋成規(guī)格φ46mm×1.5mm管材(軋制系數(shù)為3.97，冷變形量為74.8％)，然后連同剩余的管毛料一起在立式空氣爐中淬火，加熱溫度525℃，保溫時(shí)間分別為40、30min，淬火介質(zhì)為水，淬水后的冷變形量與熱處理制度按正交試驗(yàn)選擇。

 

　　2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

 

　　根據(jù)正交試驗(yàn)所得結(jié)果而繪制的各因素對(duì)管材力學(xué)性能的影響見(jiàn)圖2，可以看出，隨著淬火后停放時(shí)間延長(zhǎng)，力學(xué)性能沒(méi)有下降，表明它對(duì)力學(xué)性能的影響不大；淬火后冷變形量為15％-20％時(shí)，力學(xué)性能最佳；而時(shí)效制度以溫度160-165℃，保溫8h為最好，這與一般Al-Mg-Si系合金的熱處理制度相符。

 

淬火后給予冷變形，造成位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)，使脫溶相形核更為廣泛和均勻，有利于合金的強(qiáng)度和塑性提高，6063合金主要依靠形成彌散過(guò)度相來(lái)強(qiáng)化。這類(lèi)合金淬火后，冷變形再加熱到時(shí)效溫度時(shí)，脫溶與回復(fù)過(guò)程同時(shí)發(fā)生。脫溶因冷變形而加速，脫溶相質(zhì)點(diǎn)將因冷變形而更加彌散．因此，時(shí)效前的冷變形會(huì)使合金的強(qiáng)度提高。從圖3a可看出，試樣晶粒沿變形方向被拉長(zhǎng)，晶界大部分由點(diǎn)狀物組成，晶內(nèi)無(wú)滑移線。從圖3b可看出，試樣晶界完全由點(diǎn)狀物組成，晶粒較粗大，有一定的方向性，但不如圖3a的明顯。兩者相比，可看出淬火前的冷變形對(duì)晶粒度有一定的影響，但兩種工藝的管材均滿(mǎn)足美國(guó)MISAB210標(biāo)準(zhǔn)的要求。

 

　　陽(yáng)極氧化工藝參數(shù)：硫酸流度，18％-22％；草酸濃度，3％-5％；電解液溫度-5-+5℃；電流黨密度，2.5A/dm2；電解時(shí)間，90-100min；強(qiáng)烈攪拌，管材內(nèi)腔要加輔助陰極。

 

　　試制的管材各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果為：內(nèi)徑公差+0.06/-0.05mm，外徑公差±0.01mm；表面粗糙度0.125μm；內(nèi)表面氧化膜厚25.5μm；外表面氧化膜厚26.0μm；內(nèi)壁顯微硬度3195MPa，外壁顯微硬度3411MPa。

 

　　3 結(jié)論

 

　　(1)試制的T832狀態(tài)的6063鋁合金管材，其尺寸、內(nèi)外表面粗糙度、力學(xué)性能和氧化膜厚度已達(dá)到美國(guó)ASTMB210標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　(2)T832狀態(tài)6063鋁合金的熱處理工藝參數(shù)為：淬火后給予15％-20％的冷變形量，人工時(shí)效溫度160-165℃，保溫8h。

 

　　(3)陽(yáng)極氧化工藝參數(shù)為：溫度0±5℃，時(shí)間，90-100min，電流密度2.5A/dm2。

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