3.1.2 不同试样的试样条件 13

3.2  化学成分对硬度的影响 14

3.3  化学成分对拉伸性能的影响 15

3.4  化学成分对微观组织的影响 18

4 结论 23

参考文献 25

1  前言

1.1  文献综述

1.1.1改进6063铝合金性能的方法

6063 铝合金具有良好的热塑性, 优良的耐蚀性及理想的加工性能, 且易氧化着色, 从而被广泛用于建筑等行业。但6063 铝合金熔铸时常出现粗大的粒状晶、羽毛组织、析出相物, 并在凝固时易出现铸造裂纹, 严重影响了合金的质量, 即使通过均匀化处理后, 还是有少量的粒状晶, 且晶粒粗大, 从而最终影响了合金的力学性能。在实际的生成生活中应用中，也常常因为其强度上的缺陷带来一些无法避免的麻烦。例如在其作为太阳能电池的框架时因为其强度上的缺陷使框架的重量大大的增加。

为了改善6063铝合金的性能，使其在保证同等强度的条件下尽量的轻。科研工作者们研究了很多方法，例如向合金中添加稀土元素，合金元素，硅等。

本文将对目前已有的方法进行归纳总结以期能找到提高6063铝合金性能的更加优秀的方法。

（1） 稀土及稀土添稀加剂

稀土元素对6063铝合金性能的提升的原理是稀土元素能改善AlMgSi系合金的铸态组织并提高其热变形能力[1]；有可能取消6063 铝合金铸锭的均匀化处理工序而不影响变形性能和力学性能；可提高AlMgSi系合金的抗腐蚀性能, 使6063合金的氧化层更致密，改善表面光洁度等。

刘静安[2]用透射电镜和电子拉力试验等手段对不含和含有微量稀土元素的6063 铝合金挤压型材的组织和性能进行了系统的对比试验，并对影响时效过程的机理进行了分析，得出了 (1)稀土元素对6063 合金的强化作用主要来源于内稀土亚微观粒子的弥散强化及晶界析出物细化的晶界强化。(2)稀土元素使6063 合金的沉淀强化相粗大稀疏，会导致合金弱化。降低6063RE 合金的时效温度可减少其弱化作用。(3)添加稀土元素可加速6063 合金的时效硬化过程。(4)稀土元素在6063合金中的最佳添加量应从合金的工艺和使用性能来综合考虑，研究表明，6063 合金型材中稀土元素含量以0.31%左右为佳。当稀土含量为0.21%时，采用180℃×4h 的时效制度可获得较好的力学性能的结论。

孙伟成等[3]通过研究发现铸铝ZL10系合金中加入0.3% RE，其σb由205.9MPa 提高到274MPa，HB由80提高到108。而Sc改善合金性能尤为明显( 7005合金加入0.42% 的Sc，其σb由314M Pa增加到414MPa，σ0.2由282MPa 增加到378M Pa，塑性由6.8%增加到10.1%，而且高温稳定性显著增强。

赖人铭[4]等在6063 合金中分别添加不同含量的稀土元素La，研究稀土元素La 对6063合金铸态组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响，得出(1)在6063 铝合金中加入稀土元素La能显著细化合金铸锭枝晶组织，这主要是因为稀土在液-固界面前沿产生富集阻碍了Mg、Si原子越过界面进入固溶体，使MgSi的分配系数K值减小，从而抑制了枝晶的粗化。同时随着枝晶的细化，铸锭的共晶相也更加均匀细小。(2)在6063合金中加入适量的稀土La，能提高合金的力学性能。但加入过量稀土时，力学性能又急剧恶化，主要是因为过量的稀土La与Si、Fe等元素形成粗大的AlFeSiLa化合物。(3)适量稀土La的加入显著提高了合金在3%HCl溶液中的耐腐蚀性能，但在5%NaCl +1%H2O2、1%NaOH 溶液中稀土La对合金耐蚀性的影响较小。当加入过量稀土时，腐蚀性能都有变坏的趋势，稀土在6063合金中的应用一定要注意适量添加。