如何降低铝合金延伸率

A. 问：铝合金中各元素对铝合金性能的影响有哪些

硅(Si)是改善流动性能的主要成份。从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)
铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)
杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni) 和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响
锰(Mn)
能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X
Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
锌(Zn)
若含有杂质锌(Zn)，高温脆性大，但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。JIS中规定在1.0%以内，但外国标准有到3%的，这里所讲的当然不是合金成份的锌(Zn)，而是以杂质锌(Zn)的角色来说，它有使铸件产生裂纹的倾向。
铬(Cr)
铬(Cr)在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会增加淬火敏感性。
钛(Ti)
在合金中只需微量可使机械性能提高，但导电率却下降。Al-Ti系合金产生包晶反应时，钛(Ti)的临界含量约为0.15%，如有硼存在可以减少。
在铝合金中有时还存在钙(Ca)，铅(Pb)，锡(Sn)等杂质元素。这些元素由于熔点高低不一，结构不同，与铝(Al)形成的化合物亦不相同，因而对铝合金性能的影响各不一样。钙(Ca)在铝中固溶度极低，与铝(Al)形成CaAl4化合物， 钙(Ca)能改善铝合金切削性能。铅(Pb)，锡(Sn)是低熔点金属，它们在铝(Al)中固溶度不大，降低合金强度，但能改善切削性能。
锌合金当中各项主要元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响
铝(Al)
它是主要成份，有改善机械性能，提高流动性的作用，能防止铁(Fe)的侵蚀和腐蚀。超过4.5%会变脆，低于3.5%强度，硬度会降低，流动性变差。
铜(Cu)
铜(Cu)含量超过1.25%可以明显增加合金的强度与硬度。但Al-Cu的析出，压铸铸后会收缩，继而转为膨胀，使铸件尺寸不稳定。
镁(Mg)
为抑制晶粒间的腐蚀而加入少量的镁(Mg)，镁(Mg)的含量超过了规定值，就会使流动性变差，并且也容易产生热脆性，冲击值也降低。
铅(Pb) 锡(Sn) 镉(Cd)
铅(Pb)含量的增加可以降低锌(Zn)的硬度，增加锌(Zn)的溶解度，但是在含铝(Al):o _;l S%E
的锌合金中，铅(Pb)，锡(Sn)，镉(Cd)任意一种超过规定量，都会产生腐蚀。这种腐蚀是不规则的，经过某段时间以后才产生，而且在高温，高湿气氛下，腐蚀得特
铁(Fe)
铁(Fe)虽然能明显提高锌(Zn)的再结晶温度，减缓再结晶的过程，但是在压铸熔炼当中，铁(Fe)来自铁坩埚，鹅颈管和熔化用具，固溶于锌(Zn)，铝(Al)所带的铁(Fe)是极微量的，超过了固溶限的铁(Fe) 会以FeAl3 结晶出来。(Fe)所造成的缺陷多生成渣滓以FeAl3的化合物浮起。铸件变脆，机加工性能变差。铁的流动性会影响铸件表面的光滑度。

B. 铝合金型材拉伸注意事项有哪些

以下二点是伊博莱为大家介绍的注意事项 一、拉伸量的操控在1%摆布，例如25M的铝合金型材拉伸量应在把该型材拉直后再拉伸25CM摆布，但绝不能超越2%。生产中应根据铝揉捏型材出料实际状况和各种具体需求(开口尺度，外表质量，外形尺度，内径尺度，壁厚巨细，延伸率等)加以调整，在彼此对立的技能需求中寻求能同时满意各种具体需求的拉伸量。拉伸量过高会发生头中尾尺度误差，外表水纹状麻花(鱼鳞)痕，延伸率低，硬度偏高发脆(塑性低)。过低的拉伸量会使型材抗压强度及硬度偏低，乃至时效(淬火)也无法提高硬度，型材易弧形曲折(俗称大刀弯)。
二、为操控拉伸变形量和非常好的操控整条型材的尺度变化，要选用适宜的专用夹垫和适宜的方式方法。特别是开口料，圆弧料，悬臂料，以及曲折形状的型材更要留意拉伸夹垫的合理有用运用。必要时拉伸型材中心要有人控持扶正或塞垫以确保头中尾各段之间的垃伸尺度契合铝合金型材需求。

C. 铝合金热处理后的延伸率比不热处理的延伸率低是什么原因

就只能说在热处理以后，铝合金内部的金像发生了改变，使得它的延伸率下降，这个和钢铁的热处理这些一些改变也是一样的。

D. 铝合金强化分为几种方式

细晶强化，沉淀强化，加工强化。

E. 怎样提高铝合金延伸率

铸造铝合金延伸率最高，关键是选择适当的铸造工艺，要求延伸率高，尽量采用金属型铸造、低压铸造工艺，一般压铸工艺做的铸件延伸率是较低的，还有就是在熔炼时采用变质处理或加入铝钛硼等细化剂，并做好铝水的精炼处理。
提高铝合金延伸率的方法：
严格控制合金化学成份。化学成份是决定材料各项性能的关键因素，为了
获得良好的挤压性能、优质的表面处理性能、适宜的力学性能、满意的表面质量
和外观装饰效果。
以6063合金为例，合金的化学元素含量范围比较宽，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互相关系的搭配，才能保证获得较为理想的各项性能及较好的经济效益。6063
主要合金元素是镁、硅，
主要强化相是
mg2si。要保证合金中的
mg2si
总量不少于
0.75%，且
mg2si
得
到充分溶解，合金力学性能就完全能满足gb/t5237—2000
标准中的要求。mg2si
在基体铝中的溶解度是与合金中镁的含量有关的，mg2si
中镁、硅质量可分比
1.73：1，如果mg2/si>1.73，镁过剩，过剩的镁将显著降低mg2si
在固态铝中的溶解度，削弱mg2si
的强化效果；mg/s<1.73，硅过剩，对mg2si
的溶解度影响
很小，基本不会削弱mg2si
的强化效果。

F. 怎样提高铝合金延伸率

铸造铝合金延伸率最高，关键是选择适当的铸造工艺，要求延伸率高，尽量采用金属型铸造、低压铸造工艺，一般压铸工艺做的铸件延伸率是较低的，还有就是在熔炼时采用变质处理或加入铝钛硼等细化剂，并做好铝水的精炼处理。
提高铝合金延伸率的方法：
严格控制合金化学成份。化学成份是决定材料各项性能的关键因素，为了
获得良好的挤压性能、优质的表面处理性能、适宜的力学性能、满意的表面质量
和外观装饰效果。
以6063合金为例，合金的化学元素含量范围比较宽，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互相关系的搭配，才能保证获得较为理想的各项性能及较好的经济效益。6063
主要合金元素是镁、硅，
主要强化相是
mg2si。要保证合金中的
mg2si
总量不少于
0.75%，且
mg2si
得
到充分溶解，合金力学性能就完全能满足gb/t5237—2000
标准中的要求。mg2si
在基体铝中的溶解度是与合金中镁的含量有关的，mg2si
中镁、硅质量可分比
1.73：1，如果mg2/si>1.73，镁过剩，过剩的镁将显著降低mg2si
在固态铝中的溶解度，削弱mg2si
的强化效果；mg/s<1.73，硅过剩，对mg2si
的溶解度影响
很小，基本不会削弱mg2si
的强化效果。

G. 铝合金热处理

6061的固溶处理温度是530，人工时效做成T6状态是板材160
18小时，棒材以及80厚度以上的板材175
18小时，再经过自然时效以后，那就要看前期的工艺怎么样，如果控制的比较好的话，中间合金是唯一的，那基本上就没有什么太大的影响，一把国内西南铝东轻的就这样还有进口的，不会对性能又太大的影响，但是如果小厂的，前期的固溶的温度控制不严格，那样就会有影响，会同时降低抗拉强度，屈服强度以及延伸率，变得有点脆，性能变化类似于“钠脆”的表现。我在上海做铝合金板材贸易。[email protected]
网站www.SHANGHAI-ALU.COM

H. 怎样提高铝合金延伸率

这要看具体的
铝合金牌号
，有不同的解决办法。
大原则是:固溶
时效
类合金，缩短固溶时间，可以提高
延伸率
加工硬化类，减小轧制变限量，可以提高延伸率
但都要以牺牲
强度
为代价

I. 铸造铝合金的解决措施

由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素，因此在实际生产中要解决问题，面对众多原因到底是非功过先调机？还是先换料？或先修改模具？建议按难易程度，先简后复杂去处理，其次序：
1） 清理分型面，清理型腔，清理顶杆；改善涂料、改善喷涂工艺；增大锁模力，增加浇注金属量。这些靠简单操作即可实施的措施。
2） 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间，浇注温度、模具温度等。
3） 换料，选择质优的铝合金锭，改变新料与回炉料的比例，改进熔炼工艺。
4） 修改模具，修改浇注系统，增加内浇口，增设溢流槽、排气槽等。
例如压铸件产生飞边的原因有：
1） 压铸机问题：锁模力调整不对。
2） 工艺问题：压射速度过高，形成压力冲击峰过高。
3）模具问题：变形，分型面上杂物，镶块、滑块有磨损不平齐，模板强度不够。解决飞边的措施顺序：清理分型面→提高锁模力→调整工艺参数→修复模具磨损部位→提高模具刚度。从易到难，每做一步改进，先检验其效果，不行再进行第二步。 在铸造铝合金中添加稀土可以有效的改善铸造铝合金的缺陷。
1.稀土在铝合金中的精炼作用
铝合金中添加适量稀土元素对精炼效果具有促进作用。稀土元素可以改善夹杂物形态，净化晶界。采用真空吸铸法研究了Al RE中间合金对A356合金 流动性的影响，实验结果证明合金熔体中加入适量的稀土元素，能够使固液相线温度差减少，减小合金的糊状凝固趋势，并且降低合金熔体表面张力，此外还有去气、除杂的精炼作用，这都会使熔体流动性提高，粘度降低，有利 于夹杂物和气体的排除。
已研究开发出一种含有稀土化合物的铝合金新型熔剂，该熔剂通过发生一系列的物理和化学反应，不仅可使A356合金熔体720℃时的含氢量由大于0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下，除气效果显著，并使A356合金的室温抗拉强度提高7.27%，延伸率提高85.58%。但是，过量的稀土元素也会加剧富RE相的聚集，成为夹杂物，从而降低合金熔体的流动性。
2.稀土对铝合金的细化作用
有目的地抑制柱状晶和双柱状晶生长，促进细小等轴晶形成，这种工艺过程就叫作晶粒细化处理。由于晶粒得以细化，合金的性能得到提高，同时还使缩松、热裂、针孔等缺陷下降。细化处理的最基本方法是抑制形核，以及向熔体中添加晶粒细化剂的外来形核质点。目前，添加细化剂的方法成为最有效、最实用的方法。铸造铝合金中常用的共有三种类型的晶粒细化剂：二元Al－Ti合金、二元Al－B合金和三元Al－Ti－B合金。中间合金(晶粒细化剂)加入到铝合金熔体中发生溶解，释放出金属间化合物相，成为外来形核核心。
在铝合金中加入稀土，既可细化晶粒，也可明显细化枝晶组 织(减小二次枝晶间距)，其最佳效果对应于不同的稀土含量。但是，其细化效果弱于Ti、B等元素。稀土加入的临界值与合金的 熔炼、浇铸条件有密切关系。只有在一定的生产工艺条件下，一定量的稀土才会有最好的细化效果。
采用一般细化剂，随着铝液 静置时间的延长，细化效果逐渐衰退；采用 Al－5Ti－1B－10RE中间合金，稀土元素能阻止细化元素发生聚集、沉淀，对Ti、B的细化作用有一定的促进作用，可有效抑制铝硅合金长时间静置过程中晶粒尺寸的衰退，适合于大批量生产汽车铝合金铸件。
3.稀土对铝硅合金的变质作用
铸造Al－Si合金中Si相在自然生长条件下会长成块状或片状的脆性相，它严重割裂基体，降低合金的强度和塑性，因而需要将它改变成有利的形态。变质处理使共晶Si由粗大的 片状变成细小纤维状或层片状，从而提高合金性能。迄今已发现，碱金属中的K、Na，碱土金属中的Ca、Sr，稀土元素Eu、La、Ce和混合稀土，氮族元素Sb、Bi，氧族元素S、Te等均 具有变质作用。在Al－Si合金中，添加铝 稀土中间合金或稀土氯化物和氟化物，可使共晶Si相由片条状变成球粒状。不同稀土的变质能力不同，大体上随着原子半径由大变小，变质能力由强变弱。
稀土变质剂具有很好的长效性和重熔稳定性，吸气倾向小，无污染、加入工艺简便、 无腐蚀作用。研究结果表明，含La为0.056%变质后的合金，重熔10次，每次取样进行金相检验，发现最终仍有变质效果，La的最终浓度仍有0.035%，仍处于最佳变质范围之内。0.3 %混合稀土变质合金，重熔5次，发现最终仍有良好变质效果。
变质工艺直接影响着稀土的变质效果。对Al－Si合金，获得稳定变质组织的关键是减 少稀土的烧损，并防止稀土的偏聚，使稀土迅速均匀地扩散到铝液中。稀土变质有一潜伏期 ，即必须在高温下保持一定时间，稀土才能发挥最大变质作用。