O que é liga de alumínio 6063?
A chapa de liga de alumínio 6063 é a mais utilizada na extrusão de alumínio, justificando sua consideração. O uso dessa liga em aplicações arquitetônicas é amplo, sendo por isso frequentemente chamada de alumínio arquitetônico.
É uma liga de média resistência utilizada em uma variedade de produtos, incluindo corrimãos, molduras de janelas e portas, telhados, balaustradas, molduras de sinalização, acessórios para lojas, tubos de irrigação, materiais de construção, encanamentos elétricos, marítimos e outros, bem como equipamentos de recreação, tanques de armazenamento, estruturas de caminhões e reboques.
Composição Química da Liga de Alumínio 6063
A composição química do alumínio 6063 é o componente mais crucial das ligas de alumínio de alta qualidade. Os principais elementos da composição química do alumínio 6063 são magnésio e silício.
De acordo com a faixa de 6063 composições químicas especificada na norma nacional GB/T3190, diferentes quantidades de composição química resultarão em propriedades diferentes. Quando a faixa de composição química é ampla, as variações de desempenho flutuarão em uma ampla faixa. Como resultado, o desempenho geral do perfil será incontrolável.
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Material |
Elemento químico e elemento de composição |
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Silício(si) |
Ferro(fe) |
Cobre(cu) |
Manganês (Mn) |
Magnésio (Mg) |
Cromo (Cr) |
Zinco (Zn) |
Titânio (Ti) |
Alumínio (Al) |
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Alumínio 6063 |
0.2-0.6 |
≤ 0.35 |
≤ 0.1 |
≤ 0.1 |
0.45-0.9 |
≤ 0.1 |
≤ 0.1 |
≤ 0.1 |
Saldo |
Como escolher o conteúdo da composição química?
- Mg2Si
O efeito de reforço por tratamento térmico da liga de alumínio 6063 aumenta com o teor de Mg₂Si. Quando a quantidade de Mg₂Si está na faixa de 0.71% a 1.03%, a resistência à tração aumenta aproximadamente linearmente com o aumento da quantidade de Mg₂Si , mas o aumento na resistência à deformação torna o processo mais difícil. No entanto, quando a quantidade de Mg₂Si é inferior a 0.72%, para produtos com baixo coeficiente de extrusão (≤ 30), o valor da resistência à tração corre o risco de não atender aos requisitos das normas. Quando a quantidade de Mg₂Si excede 0.9%, a plasticidade da liga tende a diminuir.
De acordo com o padrão GB/T5237.1-2000, o perfil de estado T6063 da liga de alumínio 5 deve ser σb≥160MPa, o perfil de estado T6 σb≥205MPa.
Mas foi comprovado que a liga pode atingir até 260 MPa. No entanto, a produção em massa é afetada por muitos fatores, e é impossível garantir que todas as ligas atinjam o valor máximo. Considerando todos os aspectos, o perfil não deve apenas ter alta resistência para garantir que o produto atenda aos requisitos das normas, mas também facilitar a extrusão da liga, o que contribui para o aumento da eficiência da produção. Ao projetar a resistência da liga, adotamos 200 MPa como valor de projeto para os perfis entregues no estado T5. Quando a resistência à tração é de aproximadamente 200 MPa, a quantidade de Mg₂Si é de cerca de 0.8%. Para o perfil no estado T6, quando projetamos o valor de resistência à tração em 230 MPa, a quantidade de Mg₂Si aumenta para 0.95%.
- Mg
Se o conteúdo de Mg2Si for confirmado, podemos obter o conteúdo de Mg da seguinte forma: Mg%=(1.73×Mg2Si%)/2.73
O Mg é um metal inflamável e queima durante as operações de fundição. Ao confirmar a faixa de controle de Mg, o erro causado pela queima deve ser considerado, mas não deve ser muito amplo a ponto de comprometer as propriedades da liga. Controlamos a faixa de flutuação de Mg em 0.04%, os perfis T5 variam de 0.47% a 0.50% e os perfis T6 variam de 0.57% a 0.60%.
- Si
O teor de Si deve atender ao requisito de que todo o Mg possa formar Mg₂Si . Devido à proporção entre as massas atômicas relativas de Mg e Si em Mg₂Si ser Mg/Si = 1.73, a quantidade básica de Si é Si(base) = Mg/1.73. No entanto, a prática tem demonstrado que, se os ingredientes forem baseados em Si, a resistência à tração da liga geralmente é baixa e inadequada. Isso ocorre devido à quantidade insuficiente de Mg₂Si na liga. A razão é que elementos de impureza, como Fe e Mn, presentes na liga, absorvem Si. Por exemplo, o Fe pode formar um composto ALFeSi com o Si. Portanto, é necessário haver um excesso de Si na liga para compensar a perda de Si.
O excesso de Si na liga também desempenha um papel complementar no aumento da resistência à tração. O aumento da resistência à tração da liga é a soma de Mg2Si e do excesso de Si. Quando o teor de Fe na liga é alto, o Si também pode reduzir os efeitos adversos do Fe. No entanto, o Si reduzirá a plasticidade e a resistência à corrosão da liga, e o excesso de Si deve ser controlado de forma razoável. De acordo com a experiência, nossa fábrica acredita que é melhor escolher o teor de Si na faixa de 0.09% a 0.13%.
Conclusão
A quantidade de Mg₂Si no perfil de liga de alumínio 6063 deve ser controlada na faixa de 0.75% a 0.80%, o que atende plenamente aos requisitos de propriedades mecânicas. No caso de um coeficiente de extrusão normal (≥30), a resistência à tração do perfil fica na faixa de 200 a 240 MPa. Dessa forma, o teor de Mg₂Si não só proporciona boa plasticidade, facilita a extrusão, oferece alta resistência à corrosão e excelente desempenho em tratamentos térmicos, como também economiza elementos de liga. No entanto, é necessário atentar-se especialmente ao controle do teor de ferro (Fe). Se o teor de Fe for muito alto, a força de extrusão aumentará. A qualidade da superfície do material extrudado se deteriorará, a diferença de cor da oxidação anódica aumentará, a cor ficará escura e opaca, e o Fe também reduzirá a plasticidade e a resistência à corrosão da liga. A prática demonstra que é razoável controlar o teor de Fe na faixa de 0.15% a 0.25%.
