Obecnie zapotrzebowanie na profile aluminiowe stale rośnie w budownictwie, produkcji przemysłowej, nowych radiatorach energetycznych, ramach automatyki, wspornikach fotowoltaicznych i innych sektorach. Jako główne gatunki do profili wytłaczanych, 6063-T5 i 6061-T6 charakteryzują się precyzyjną kontrolą składu chemicznego, która bezpośrednio reguluje wytłaczalność, jakość powierzchni anodowanej, wytrzymałość mechaniczną, odporność na korozję i konsystencję partii. Służy jako główny punkt kontrolny kontroli jakości dla producentów profili aluminiowych i zamówień handlu zagranicznego OEM/ODM, zgodnie z normą GB/T 3190-2020Skład chemiczny przerobionego aluminium i jego stopów.
Podstawą profili aluminiowych jest aluminium (Al), które stanowi ponad 97% masy całkowitej. Pierwiastki stopowe obejmują głównie krzem i magnez, uzupełnione miedzią, manganem, chromem, cynkiem, tytanem i innymi pierwiastkami śladowymi. Żelazo jest konwencjonalnym zanieczyszczeniem, którego zawartość podlega ścisłym ograniczeniom. Utwardzanie wydzieleniowe uzyskuje się poprzez fazę wzmacniania Mg₂Si, podstawową zasadę metalurgii rdzenia stopów Al-Mg-Si serii 6XXX.
Poniżej wymieniono standardowe zakresy składu chemicznego dwóch głównych gatunków:Stop 6063 (podstawowy gatunek do profili architektonicznych, profili dekoracyjnych, radiatorów i listew ozdobnych):Si: 0,20% ~ 0,60%, Mg: 0,45% ~ 0,90%; Zanieczyszczenie Fe Mniejsze lub równe 0,35%, Cu Mniejsze lub równe 0,10%, Mn Mniejsze lub równe 0,10%, Zn Mniejsze lub równe 0,10%, Ti Mniejsze lub równe 0,10%. Pojedyncze zanieczyszczenia resztkowe Mniej niż lub równe 0,05%, całkowite zanieczyszczenia resztkowe Mniejsze lub równe 0,15%. Ta formuła zapewnia doskonałą płynność wytłaczania i niskie ciśnienie wytłaczania, z jednolitymi i jasnymi anodowanymi filmami. Nadaje się do złożonych cienkościennych profili dekoracyjnych i produktów do wykańczania powierzchni i jest najczęściej stosowanym gatunkiem do dekoracyjnych profili aluminiowych eksportowanych za granicę.
Stop 6061 (na przemysłowe części konstrukcyjne, obudowy urządzeń, ramy nośne i profile obrabiane CNC):Si: 0,40% ~ 0,80%, Mg: 0,80% ~ 1,20%, Cu: 0,15% ~ 0,40%, Cr: 0,04% ~ 0,35%; Zanieczyszczenie Fe Mniejsze lub równe 0,70%, Mn Mniejsze lub równe 0,15%, Zn Mniejsze lub równe 0,25%. W porównaniu z 6063, wyższa zawartość magnezu i krzemu oraz mikrostopy z miedzią i chromem znacznie poprawiają wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności, dzięki czemu idealnie nadają się do konstrukcji nośnych i obrabianych maszynowo elementów przemysłowych. Wady obejmują większą trudność wytłaczania i słabszy połysk anodowania niż 6063, co wymaga rygorystycznej kontroli nad procesami odlewania, homogenizacji i starzenia.
Funkcje każdego pierwiastka: Krzem i magnez tworzą klasyczną kombinację stopów. Ich stosunek bezpośrednio wpływa na wytrącanie się faz wzmacniających Mg₂Si. Niezrównoważony stosunek Si-Mg prowadzi do niewystarczającej wytrzymałości, nieudanej obróbki starzenia i wad szlifowania powierzchni. Żelazo jest krytycznym zanieczyszczeniem; Nadmiar żelaza tworzy gruboziarniste fazy bogate w żelazo, powodując powierzchniowe czarne plamy, wżery i pęknięcia wytłaczane oraz drastycznie obniżając współczynnik plastyczności anodowania. Miedź zwiększa wytrzymałość, ale przy dużej zawartości pogarsza odporność na korozję. Chrom i mangan uszlachetniają ziarna, hamują rekrystalizację i zmniejszają ryzyko pękania korozyjnego naprężeniowego. Tytan pełni funkcję rozdrabniacza ziarna, optymalizując mikrostrukturę kęsów i eliminując gruboziarniste pierścienie ziaren. Cynk traktowany jest jako zanieczyszczenie; nadmiar cynku zmniejsza odporność na korozję i jest często testowany w zamówieniach dla Europy i Ameryki.
W ostatnich latach nabywcy stawiają coraz bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące identyfikowalności składu chemicznego i certyfikacji materiałów. Klienci zazwyczaj wymagają raportów z testów opartych na analizie optycznej spektroskopii emisyjnej (OES) po otrzymaniu towaru. Ponadto surowo zabraniają mieszania gatunków stopów lub obecności pierwiastków przekraczających określone limity – problemy często spowodowane nieodpowiednią kontrolą przetapiania złomu pochodzącego z recyklingu. Aby rozwiązać ten problem, wiele zakładów produkcyjnych zainstalowało systemy OES na linii produkcyjnej, umożliwiające pobieranie próbek z każdej partii kęsów aluminiowych natychmiast po odlaniu. Weryfikując skład chemiczny u samego źródła, firmy mogą zapobiegać reklamacjom związanym z jakością na dużą skalę na kolejnych etapach, takich jak wytłaczanie, obróbka powierzchni i końcowa wysyłka.
Jeśli chodzi o trendy branżowe, konwencjonalne 6063 i 6061 nie są w stanie w pełni sprostać wymaganiom nowej energii, magazynowania energii i transportu kolejowego. Badania nad preparatami mikrostopowymi stały się gorącym tematem. Domieszkując śladowe ilości cyrkonu, wanadu lub pierwiastków ziem rzadkich, producenci mogą poprawić przewodność cieplną, wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję bez poświęcania wydajności wytłaczania, obsługując wysokiej klasy niestandardowe profile, takie jak radiatory słonecznika, obudowy magazynów energii i lekkie elementy konstrukcyjne.
Eksperci branżowi przypominają kupującym, że oznaczenie gatunku nie jest równoznaczne ze stałą wydajnością. Nawet w obrębie tego samego gatunku ostateczne właściwości są określane na podstawie stosunku Si-Mg, kontroli zanieczyszczeń, homogenizacji kęsów i procesu starzenia. Wiele sporów w handlu zagranicznym ma swoje źródło w złym zarządzaniu złomem pochodzącym z recyklingu i segregacji składu, co skutkuje niespójną wytrzymałością i wykończeniem powierzchni w tej samej partii. W przyszłości konkurencja w branży profili aluminiowych przesunie się z rywalizacji cenowej na wyrafinowaną konkurencję w zakresie formuły materiałów, stabilności składu i pełnej kontroli jakości procesu. Zarządzanie składem chemicznym to podstawowa konkurencyjność wysokiej klasy producentów wytłaczarek aluminiowych i marek handlu zagranicznego.
