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6043合金：中國注冊的首個變形鋁合金

金，2010年注冊的6027合金。變形鋁合金的注冊審批歸美國鋁業(yè)協(xié)會公司技術(shù)處注冊委員會管理，參加該委員會的國家、組織與單位共有21個，分別為美國鋁業(yè)協(xié)會公司、法國鋁業(yè)公司、俄羅斯金俄航空材料研究院、羅馬尼亞阿羅鋁業(yè)公司、加拿大鋁業(yè)協(xié)會、比利時鋁業(yè)中心、英國鋁業(yè)聯(lián)合會公司國家金屬成形中心、南非鋁業(yè)聯(lián)合會、瑞士鋁業(yè)協(xié)會、巴西鋁業(yè)協(xié)會、荷蘭冶金工業(yè)協(xié)會、意大利有色金屬工業(yè)協(xié)會、澳大利亞鋁業(yè)協(xié)會公司、奧地利有色金屬協(xié)會、西班牙國家冶金發(fā)展中心、中國有色金屬技術(shù)經(jīng)濟研究院、歐洲鋁業(yè)協(xié)會、歐洲航天標準組織、德國鋁業(yè)協(xié)會、波蘭有色金屬協(xié)會輕金屬分會、墨西哥鋁業(yè)協(xié)會、阿根廷標準化學(xué)院、日本鋁業(yè)協(xié)會、瑞典鋁業(yè)協(xié)會。

　　合金成分

　　6043合金是一種Al-Mg-Si-Cu-Bi-Sn系合金，是中國在國際組織打開注冊先河的變形鋁合金。該合金2006年注冊，是國際注冊組織1954年成立52年以來中國注冊的首個合金，是中國1919年開始生產(chǎn)小鋁片87年來注冊的唯一變形鋁合金，它還是一個綠色的、可高速切削的鋁合金。通常，凡是可高速切削的變形鋁合金都含有低熔點合金元素如Bi、Pb、Sn等。如6018、6023、6028、6040、6041、6042、6262A、6064、6064A、6068合金等。

　　低熔點金屬的熔點：Pb的327.4℃，Sn的231.9℃，Bi的271℃，Cd的320.9℃。但Cd與Pb對人體健康有害，對環(huán)境不利，不宜采用，所以凡是含有Pb的需切削加工的鋁合金會逐步被少用或不用而被淘汰，代之而起的是含Bi與Sn的合金或其他合金，6043合金就是在這種背景下應(yīng)運而生的綠色合金。

　　Bi和Sn不與Al形成化合物，也幾乎不固溶于Al，而是以游離質(zhì)點形式分布于鋁固溶體中，切削時在摩擦熱作用下熔化呈液態(tài)，有很好的潤滑作用，這就是為什么含Bi和Sn的鋁合金可進行高速切削的原因。

　　6043合金的化學(xué)成分（質(zhì)量%）：Si0.40~0.9，F(xiàn)e0.50，Cu0.30~0.9，Mn0.35，Mg0.6~1.2，Cr0.15，Zn0.20，Ti0.15，Bi0.40~0.7，Sn0.20~0.40，其他雜質(zhì)單個0.05、總計0.15，其余為Al。6043合金在Si、Mg、Cu等主要合金元素含量上與6040及6041合金的沒有多大差別，但Sn的含量比它們的少，因此它們的性能相當，而6043合金的生產(chǎn)成本會略低一些。

　　基本性能

　　6043合金的密度2710kg/m3，廣泛用于擠壓棒材與管材，T9狀態(tài)材料的典型力學(xué)性能：抗拉強度Rm=402N/mm2，屈服強度Rp0.2=380N/mm2，伸長率A=11%，它的正彈性模量E=70GN/mm2，切變彈性模量G=60GN/mm2，泊松比μ=0.33。6043合金沒有低溫脆性，可用于制造深冷機器零部件。

　　6043合金的液相線溫度652℃，固相線溫度582℃，20℃~100℃的平均線脹系數(shù)23.4μm/（m·k）。20℃時T9狀態(tài)材料的熱導(dǎo)率172W/（m·k），等體積電導(dǎo)率44%IACS，電阻率39nΩ·m，電阻溫度系數(shù)0.1nΩ·m/k。

　　6043合金的退火規(guī)范415℃/（2h~3h），固溶處理溫度540℃，軋制棒材、冷精拉棒材、拉伸管材的人工時效規(guī)范170℃/（6h~12h），擠壓管、棒、型材的人工時效規(guī)范176℃/12h。合金的抗蝕性高，表面處理性能好。

　　截至2016年，在美國鋁業(yè)公司注冊的有534個常用合金（active alloy）、159個非常用合金（inactive alloy），共計593個，中國注冊的有3個，僅占0.506%。