T832狀態6063鋁合金汽缸管工藝研究

　 西鋁—西鋁鋁產業電訊：T832狀態6063鋁合汽缸管的市場需求量很大，而目前國內只能以T6狀態供應6063鋁合金汽缸管，若能以T832狀態供貲將能充分發揮該合金的潛力。T832狀態6063鋁合金管的抗拉強度、屈服強度和伸長率等力學性能優于T6狀態，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工藝制度和管材內外表面的氧化處理工藝制度。

　　1 試驗方案

　　1.1 試驗材料和工藝流程

　　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→人工時效→預處理→陽極氧化→封孔處理。

　　②無冷軋工序，其他同上。

　　2 試驗結果及分析

　　2.1 國外樣品檢測

　　為了研究鋁合金缸管的各項性能，我們對阿爾考公司生產的汽缸管樣品進行了測試，規格(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。

　　內徑公差+0.51mm，

　　0

　　外徑公差+0.11mm；

　　-0.07

　　內表面機糙度，0.168μm；

　　內表面氧化膜厚度,20.1μm，外表面氧化膜厚度,23.0μm；

　　內壁顯微硬度，3008.6MPa，外壁顯微硬度,3302.6MPa；

　　力學性能，σ0.2240MPa，σb274．4MPa，δ12％；

　　組織檢查：低倍組織末見焊縫，高倍組織見圖1。

　　晶界完全由線狀物組成，晶粒沿變形方向被拉長，部分晶粒內有滑移線，表明淬火后有變形。

　　2.2 試樣的制備

　工藝制備12根管毛料，將其中6根管毛料經蝕洗、刮皮、在XIIT75軋管機上軋成規格φ46mm×1.5mm管材(軋制系數為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℃，保溫時間分別為40、30min，淬火介質為水，淬水后的冷變形量與熱處理制度按正交試驗選擇。

　　2.3 試驗結果分析

　　根據正交試驗所得結果，可以看出，隨著淬火后停放時間延長，力學性能沒有下降，表明它對力學性能的影響不大；淬火后冷變形量為15％-20％時，力學性能最佳；而時效制度以溫度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，造成位錯網絡，使脫溶相形核更為廣泛和均勻，有利于合金的強度和塑性提高，6063合金主要依靠形成彌散過度相來強化。這類合金淬火后，冷變形再加熱到時效溫度時，脫溶與回復過程同時發生。脫溶因冷變形而加速，脫溶相質點將因冷變形而更加彌散．因此，時效前的冷變形會使合金的強度提高。試樣晶粒沿變形方向被拉長，晶界大部分由點狀物組成，晶內無滑移線。試樣晶界完全由點狀物組成，晶粒較粗大，有一定的方向性。兩者相比，可看出淬火前的冷變形對晶粒度有一定的影響，但兩種工藝的管材均滿足美國MISAB210標準的要求。

　　陽極氧化工藝參數：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；電解時間，90-100min；強烈攪拌，管材內腔要加輔助陰極。

　　試制的管材各項技術指標檢測結果為：內徑公差+0.06/-0.05mm，外徑公差±0.01mm；表面粗糙度0.125μm；內表面氧化膜厚25.5μm；外表面氧化膜厚26.0μm；內壁顯微硬度3195MPa，外壁顯微硬度3411MPa。

　　3 結論

　　(1)試制的T832狀態的6063鋁合金管材，其尺寸、內外表面粗糙度、力學性能和氧化膜厚度已達到美國ASTMB210標準。

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

　　(3)陽極氧化工藝參數為：溫度0±5℃，時間，90-100min，電流密度2.5A/dm2。

（重慶西鋁信達鋁產業股份有限公司宣傳部整理供稿）

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