冶金结构如何影响铝的可加工性

术语“可加工性”是指金属加工到可接受表面光洁度的容易程度。但是，最大限度地提高可加工性是一个复杂的过程，有时还需要反复试验，受许多因素的影响，这些因素往往必须进行微调。

幸运的是，与其他建筑材料相比，铝相对容易机器。它对大多数制造方法响应，包括铣削，钻孔，切割，冲孔和弯曲。尽管铝的“机器友好性”，但机器商店在使用这种材料时具有许多具体担忧，包括长而严格的芯片，芯片包装零件，机加工表面饰面，粗糙螺纹饰面，尺寸，直径适合夹材，直线度，良好的刀具寿命和高生产率。

冶金领域每天都在进步，在世界各地的机械工厂里，用铝等材料生产的结果都更好。例如，萨帕北美挤出公司(Sapa Extrusions North America)的目标是为机械车间提供在一致性和公差控制方面无与伦比的产品。

铝可加工性

三个因素影响铝的可加工性。第一因素是加工过程，包括设备类型，切削刀具，切割速度，进料速率和润滑剂。第二因素涉及材料 - 具体地，铝的特定合金和调火，其微观结构以及其机械性能的均匀性。第三个因素是材料加工，涉及合金化学和热处理，挤出过程控制，减少率和模具设计，以及直接或间接压力是否用于挤出铝。

可加工性等级

铝的可加工性额定值基于切削特性。由于加工铝时产生的芯片的体积，它们的形式具有重要意义。通常，加工铝中的目标是产生短，紧密的芯片，这些芯片不会干扰工具或MAR的部分。铝的可加工性评级指定对芯片和表面光洁度的预期：

• 一个评分：芯片非常小，表面饰面优异
• b级:卷曲的或易碎的碎片，表面光洁度好至极好
• c级:连续切屑，表面光洁度好
• D-Rated：连续芯片，令人满意的表面
• e级:长而连续的晶片，难以保持光洁度

可以创建一系列芯片形式;根据所选择的铝合金，可以生产几乎所有形式的芯片。作为一般规则，铝合金越硬，芯片越短。因此，纯铝和柔软的锻造合金产生极长的芯片。特殊的纠正措施，例如将削减剪断器添加到工具，对这些材料至关重要。

高强度锻造合金在切屑形式方面没有问题，而亚共晶铸造合金形成短卷和螺旋状切屑，易于去除。此外，共晶铸造合金往往产生较长的切屑，而过共晶铸造合金则产生较短的碎片状切屑，很难去除。

最适合加工的合金含有具有低熔点温度的合金元素，这有助于形成优选的较短芯片。

增强冶金加工

挤出冶金中的一个巨大进展已经是间接挤出过程的出现。铝工业中最常见的挤出类型在直接压机上发生，该过程，其中ram通过容器通过容器推动坯料并且金属流过模具。直接印刷机可以产生比间接压力机更大更宽的形状。但是由于直接挤出过程在坯料和容器壁之间产生巨大的摩擦和热量，压力和温度随着坯料挤出而变化。结果是谷物结构不一致，并在成品中受损冶金性能。

另一方面，间接按压芯片将容器，坯料和RAM推动在模具上。使用较低的吨位压力机产生更硬合金和较薄形状的挤出。因为摩擦热量较小，压力和温度较长，所以挤出产品更加一致，既从冶金以及尺寸的角度都是一致的。

萨帕拥有一系列采用间接挤压技术的压力机。公司可为生产行业提供晶粒结构一致、尺寸紧凑、机械性能高的机械级棒、棒、六角产品。对于机械加工应用，公司的Acc-U-Line产品可以提供直径为12.125英寸的棒;厚达9英寸的方形棒子;宽度为19.6英寸的矩形杆;和合金选项在6061,6042,6082和6262。

在独立测试的支持下，并辅以内部的小方坯铸造能力，萨帕可以提供比铝协会标准更精确或定制的特殊化学物质。加上内部热处理操作，萨帕可以生产具有特殊回火的产品，以提高成形性和加工性。

加工的合金选项

铝工业使用四位数的指数系统来指定变形铝合金。第一个数字表示合金中所使用的主要元素，以及铝。6xxx系列合金是加工车间中使用最广泛的合金之一，其中含有镁和硅。在机器生产中最常用的合金是6061、6042、6082和6262。对于特定的加工需求，每种都有特定的好处。

合金6061是6000系列中使用最广泛的一种，有很好的理由。最便宜和最通用的热处理铝合金，6061，提供一系列良好的机械性能和良好的耐腐蚀性。它是大多数加工技术的候选技术。适用于中高强度要求，具有良好的韧性特点。

对于螺旋机应用，合金6061在热处理的T6 / T6511条件下具有足够的可加工性特性。转动和钻井的芯片可能难以在T6 / T6511发脾气下突破。因此，应考虑削减削波器和特殊加工技术，例如Peck钻井，以改善芯片形成。该合金最常用于运输部件，机械和设备，娱乐产品和消费者耐用品。

合金6082在欧洲非常普遍并且在美国的普及，提供类似 - 与6061合金相似的物理特性，以及-T6条件下的机械性能略高。这种合金是结构应用的良好选择，包括杆，棒，管和型材。它提供了良好的整理特性，并响应阳极氧化。最常见的阳极氧化方法包括透明，透明和彩色染料和硬涂层。

该合金还具有良好的焊接和钎焊能力、耐腐蚀性、成形性和加工性。6082合金弯曲或成形时，应采用-0或-T4回火。对于机械加工应用，6082提供良好的切削性能在-T5或-T6回火。切屑可能很难破碎，因此应使用碎屑器或特殊的加工技术，如啄钻，以改善切屑的形成。对于某些薄壁型材，由于合金淬火的限制，可能无法提供-T6回火。

各种商业连接方法，例如焊接或钎焊，可以容易地施加到6082合金。然而，由于它是热处理合金，因此在焊接区域中将减小强度。对于加工应用，合金6082可在许多杆，杆和十六进制尺寸中获得。

典型的应用包括棒材和棒材，加工库存，结构型材，无缝管，和定制型材。

合金6042是一种新型铝合金，可提高加工性能，降低铅含量，符合RoHS和ELV回收要求。它具有类似于6262的良好切削性能特征。在热处理-T5， -T5511回火条件下，6042通常产生卷曲和破碎的切屑和光滑的加工表面。在某些应用中，使用碎屑器或特殊加工技术，如啄钻，可以进一步改善切屑条件。

合金6042的典型应用包括电连接器和螺钉，制动部件，气动歧管和阀座，空调部件，液压歧管和阀座，以及硬件和紧固件。

合金6262大多数机器商店可能是熟悉的，因为它是需要改进的可加工性的应用的首选合金。该合金是少数专门用于加工应用的少数，包括螺丝机和数控机床产品。

SAPA提供各种标准和特殊蒸发器的合金，并进一步提高其可加工性，开发了独特的化学分析，符合行业标准。SAPA生产挤出的6262-T6和-T6511，其在ASTM B 221和ASTM B 241规格中列出。对于加工应用，合金6262可在许多杆，杆和十六进制尺寸上提供。

对于螺旋机器应用，合金6262在热处理中具有良好的可加工特性--T6和-T6511条件。通常，合金在加工时生产卷曲和破碎的碎片。然而，在某些应用中，使用削减者或特殊加工技术，例如Peck钻孔，可以进一步改善芯片形成。

这种合金对大气条件具有优异的耐腐蚀性和对海水的良好耐腐蚀性。这种合金还提供良好的整理特性，并对所有常见的阳极氧化方法进行响应，增强耐腐蚀性和磨损的抗性。最常见的阳极氧化方法是透明的，透明和彩色染料和硬涂层。

合金6262的焊接和钎焊的连接特性在合金2011上显着改善，尽管它们与合金6061不同样良好。由于6262是热处理合金，因此可以通过焊接或钎焊的热量减少-T6条件下的强度。选择合适的填充合金将取决于所需的焊接特性。

6262合金的典型应用包括汽车和卡车制动组件，空调组件，歧管，液压阀块，电气和电缆组件，以及五金和紧固件。

改善可加工性的其他因素

除了优秀的产品外，机器商店还可以通过仔细注意工具和加工来提高可加工性。铝最成功地加工工具钢，高速钢，硬质合金和金刚石制成的工具。不推荐陶瓷切割材料。由于其对铝的化学亲和力，陶瓷不会提供可接受的使用寿命。类似地，成功用于加工钢的合成切割材料不是铝的不错选择。

在选择合适的工具之后，其他重要的考虑因素也将有助于提高切削性能:

• 工具和刀架必须牢固。
• 工具应该有一个精细的磨边，以减少堆积。
• 切削刃应始终保持锋利。
• 芯片必须被引导远离工件或被削减者分手，以防止部件损坏。
• 通过增加速度可以提高生产率，同时保持进料速率和在中等深度切割。
• 除非工件有足够的支撑，否则应避免过大的切削压力。
• 较低的饲料速率应在薄壁零件上使用。
• 建议的耙角应用于减少切割力，从而产生更薄的芯片和减少金属累积。
• 应使用冷却剂进料钻头和高压冷却剂进料系统。

在加工铝时，前角、进给速率、钻孔建议和润滑剂的选择也很重要。挤出机可以为选定的产品提供详细的建议。

一个最后的工具

在面向加工挑战时，生产机器商店不应低估挤出机乐于提供的技术支持的价值。SAPA经营了一个简介学院，欢迎客户参加，以扩大他们对挤出产品的知识以及它们在加工应用中的行为方式。挤出机还通过电话或电子邮件提供销售支持，可以节省商店时间和金钱。

铝仍然是最容易加工的金属之一。由于其强度和重量轻的声誉，它继续是客户在一系列行业的首选金属。挤出机和机械生产车间享有强有力的合作伙伴关系。挤压行业仍然致力于向机械车间提供具有一致的晶粒结构，更紧凑的尺寸和更高的机械性能的产品。

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