六系工业铝型材合金粗晶环产生与控制

六系铝合金以镁、硅为主要合金元素，主要强化相Mg2Si,Mg2Si随着固溶温度的提高，固溶程度增加是热处理可强化铝型材。因此具有良好的耐蚀性，焊接性能。成型好等性能广泛用于工业及建筑铝型材领域，汽车轻量化、光伏领域的边框与支架、机械设备导轨、支架，led灯具的外壳与散热器等是挤压薄壁、多空腔、大挤压系数的******合金。

因绝大客户不具备专业知识，对粗晶没有概念在订货时对粗大晶粒、花斑不能提出具体要求。但是在后续冲压，CNC加工、氧化时一旦出现影响使用情况。就提出质量异议要求退换货。供需双方在这方面会产生很大的矛盾甚至对簿公堂。专业的铝型材生产厂家在接单时会告诉客户可能会产生的问题，会提醒客户可能出现的情况，造成的影响。因而可以避免。但市场大部分的销售人员及公司不能很好的提出合理化的建议以及客户的需求了解从而造成不必要的麻烦。所以在接单时我们应尽量了解客户的用途以及后续表面处理方式，向客户说明可能存在的粗晶问题，确认好粗晶的标准，减少纠纷与异议。

  粗晶一般出现在挤压型材的头尾，当化学成分及挤压工艺不合理时，粗晶沿挤压型材长度均存在。粗晶深度从铝型材挤压的前段到尾端逐渐加深。棒材粗晶一般产生在型材边部呈环状，厚度深浅不一中心粗晶也会产生。管材粗晶产生在内外表面和焊合区域。型材粗晶产生的规律是边部及摩擦剧烈部位较为严重。

  粗晶在挤压过程中很难很快辨别但是经过碱蚀后就会出现。呈不均匀的晶粒和花斑效果。严重影响型材的屈服强度和氧化效果。

粗晶产生的因素有很多：

1.变形不充分：挤压铝型材又称为变形铝型材，6系铝型材挤压产品多数为空腔、复杂断面，挤压变形过程中，由于断面形状的不对称，增加了金属流动的不均匀性，使各部位温度不同，铝合金的不均匀流动和变形不充分从而导致粗晶

2.挤压温度：铝棒与挤压筒的加热温度对粗晶环有很大影响。一般当挤压温度低，容易让铝合金处于两相区内时形成粗晶环。但是铝棒加热温度高。淬火冷却速度慢也让晶粒长大。

3.组织均质：铝棒均质后对铝型材挤压的粗晶有促进增大作用，均质温度越高保温时间越长影响越大

粗晶环的产生除合金成分、挤压变形程度等影响外模具结构、挤压工艺参数、固溶淬火工艺等对其有不同程度影响。

解决办法：

1. 优化合金成分以及均质处理：对于控制粗晶的产品提高合金成分配比以及均质处理

2. 优化模具：模具的设计和修模应考虑降低挤压力，调整导流孔和分流块结构提高预变形的均匀性

3. 在满足力学性能的前提下，挤压温度不宜过高，挤压筒温度在482-490℃，减少变形不充分，淬火冷却强度要足够，快速冷却抑制再结晶晶粒长大。

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