6008铝合金的熔铸工艺研究

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1、2008年全国铝合金熔铸技术交流会文集·95·6008铝合金的熔铸工艺研究苏振佳，杨军祖，祝伟忠，吴英杰(山东丛林集团铝业公司。山东龙口265705)摘要：6008合金是由6005A合金发展而来的，但其性能却比6005A优异得多，因而被欧洲铝业协会确定为“车体型材合金”。该合金在我国首次生产，试图通过试生产研究摸索出该合金的合理熔铸工艺，并探索V(钒)在该合金中的作用。关键词：高温快速熔炼；钒；熔体净化；铸造；均匀化6008合金是瑞士铝业协会在国际标准协会注册的铝合金，该合金是由6005A合金发展而来的。其与6005A主要不

2、同之处是合金中加入了W(v)o．05％～0．2％，合金中的Mn元素比6005A合金中的低0．2％。现在世界各国铝合金中含V(钒)的甚少，在我国也只有2816、2A20、2219三个耐热铝合金中含有w(V)0．05％．0．15％。钒在铝合金中的作用及原理国内外相关报道的资料甚少。我们试图通过本次试生产研究6008合金熔铸工艺，并探索钒在该合金中的作用。1合金的化学成分及合金中各元素的作用6008铝合金的化学成分见表1。表l6008铝合金的化学成分(质量分数)％Mg、Si为该合金的主要成分，它们可形成该合金的主要强化相M92Si

3、，用以提高合金的强度。在M92Si化合物中W(Mg)／w(Si)的质量比为1．73，而6008合金中的W(Mg)／w(Si)为O．8—0．9，小于1．73，所以合金中的Si除形成Mg。Si外还有较多的过剩Si，合金中的W(M92Si)=0．7％。1．1％，过剩的Si有利于合金的强化。Cr在铝中的溶解度为0．8％左右，室温时基本不溶解。当合金中同时含有Cr、Mn、Fe时，会以(CrFe)从和(CrMn)虬的金属化合物的形式存在于合金中，它们可以阻碍制品中再结晶晶粒的长大过程。但当(Mn+Cr)含量过高时，形成Cr、Mn的粗大第

4、二相，从而抵消了对合金有利的阻碍再结晶的作用，此外Cr还有提高合金淬火敏感性的作用。所以合金中要控制W(Cr)<0．3％。固溶于铝合金中的Mn，可以提高合金的再结晶温度20cC一100。C，进而达到细化再结晶晶粒的目的。Mn的另一个作用是能够与合金中的Fe形成(FeMn)地，从而减少Fe的有害影响。此外当合金中存在过剩的si时，则易于在晶界析出，降低合金的塑性，引起合金的脆化，特别是在挤压或淬火温度较高时，这种现象尤为明显。但是Mn的加入，有利于减少过剩Si的不良影响。少量的Mn还可以提高合金的强度、耐蚀性、冲击韧性和弯曲性

5、能等，应控制彬(Mn)=．96．2008年全国铝合金熔铸技术交流会文集0．2％～0．3％为宜。少量的Cu固溶于a(灿)中可以起补充强化的作用，也可以显著改善合金在热加工时的塑性，强化热处理效果，降低合金中因加Mn而出现的各向异性。还可以增强合金光亮处理的能力，应控制合金中的W(CU)<0．3％。当Fe的含量

6、的表面质量，因而合金中应严格控制w(Fe)<0．3％。虽然少量的zn对合金的强度影响不大，但也应控制彬(zn)<0．2％。Ti是作为晶粒细化剂加入的，能够增加结晶时的非自发晶核，使铸锭的晶粒细化，同时也可以防止制品加工中产生粗晶组织现象。v属于过渡族元素，其熔点为1929。C，一般多用于特殊钢的生产中，用以提高钢的强度、韧性、耐磨性、抗冲击性和抗蚀性，故享有“钢材味精”之美誉。V加入铝合金是以溶解的方式进入铝合金中。V在铝合金中除以原子状态存在外，根据条件的不同还会形成VAImV地、V他等化合物。在铸造过程中V以过饱和固溶体

7、的形式固溶于a(A1)中，有时由于固溶不均匀会产生晶内偏析。在铸锭均匀化的过程中，其会从固溶体中析出，形成铝钒化合物的弥散质点，当温度达到450。C～500。C时析出量达最大值，然而当温度继续升高时，析出量开始减少并产生聚集，这种现象是由于析出物“反溶”造成的。在生产中我们可以利用上述中钒的特性，采取相应的工艺使其从固溶体中析出，弥散均匀地分布以抑制再结晶的过程，达到细化再结晶组织的目的。总之6008合金中加入少量的V不仅可以细化铸态组织，还可以通过提高再结晶温度、改变时效行为，使制品的再结晶晶粒得以细化，强度、韧性得以提高

8、，塑性、耐蚀性得以改善。2试生产的工艺2．16008铝合金成分内部控制范围及配料要求化学成分按丛林化学成分内部标准确定。配料时不允许使用二、三级废料，一级废料投入量小于30％，V要以m．V中间合金的形式加入(含量为4．5％～5．5％)。2．2熔炼工艺由于舢一v中间合金的熔点高，密度略高于液