現在、建設、工業製造、新エネルギーヒートシンク、オートメーションフレーム、太陽光発電ブラケットなどの分野でアルミニウムプロファイルの需要が増加し続けています。押出プロファイルの主流グレードとして、6063-T5 および 6061-T6 は、押出性、陽極酸化表面品質、機械的強度、耐食性、バッチの一貫性を直接制御する正確な化学組成制御を特徴としています。 GB/T 3190-2020に準拠し、アルミニウムプロファイルメーカーおよびOEM/ODM外国貿易注文の主要な品質管理チェックポイントとして機能します。鍛造アルミニウムおよびアルミニウム合金の化学組成。
アルミニウムプロファイルはアルミニウム (Al) をベースにしており、総質量の 97% 以上を占めます。合金元素には主にシリコンとマグネシウムが含まれ、銅、マンガン、クロム、亜鉛、チタン、その他の微量元素が補足されます。鉄は従来の不純物であり、厳しい制限が設けられています。時効硬化は、6XXX シリーズ Al-Mg-Si 合金の中核となる冶金学的原理である Mg₂Si 強化相によって実現されます。
2 つの主流グレードの標準化学組成範囲を以下に示します。6063 合金 (建築用プロファイル、装飾用プロファイル、ヒートシンク、装飾用トリム ストリップ用の主要グレード):Si:0.20%~0.60%、Mg:0.45%~0.90%;不純物 Fe 0.35%以下、Cu 0.10%以下、Mn 0.10%以下、Zn 0.10%以下、Ti 0.10%以下。単一残留不純物 0.05% 以下、合計残留不純物 0.15% 以下。この配合により、優れた押出流動性と低い押出圧力が得られ、均一で明るい陽極酸化皮膜が得られます。複雑な薄肉の装飾形材や表面仕上げ製品に適しており、海外に輸出される装飾用アルミニウム形材として最も広く使用されているグレードです。
6061 合金 (工業用構造部品、機器の筐体、耐荷重フレーム、CNC 加工プロファイル用):Si:0.40%~0.80%、Mg:0.80%~1.20%、Cu:0.15%~0.40%、Cr:0.04%~0.35%;不純物 Fe 0.70%以下、Mn 0.15%以下、Zn 0.25%以下。 6063 と比較して、より高いマグネシウムとシリコンの含有量に加え、銅とクロムとのマイクロ合金により、引張強度と降伏強度が大幅に向上し、耐荷重構造や機械加工された工業用コンポーネントに最適です。欠点としては、6063 よりも押出の難易度が高く、陽極酸化処理の光沢が弱いことが挙げられ、鋳造、均質化、時効処理のプロセスを厳密に制御する必要があります。
各元素の機能: シリコンとマグネシウムは古典的な合金の組み合わせを形成します。それらの比率は、Mg₂Si 強化相の析出に直接影響します。 Si-Mg比のバランスが崩れると、強度不足、時効処理不良、表面研磨不良が発生します。鉄は重要な不純物です。過剰な鉄は粗大な鉄に富んだ相を形成し、表面の黒点、孔食、および押出亀裂を引き起こし、陽極酸化の歩留まりを大幅に低下させます。銅は強度を高めますが、含有量が多くなると耐食性が低下します。クロムとマンガンは結晶粒を微細化し、再結晶を抑制し、応力腐食割れのリスクを軽減します。チタンは結晶粒微細化剤として機能し、ビレットの微細構造を最適化し、粗粒リングを排除します。亜鉛は不純物として扱われます。過剰な亜鉛は耐食性を低下させるため、ヨーロッパやアメリカからの注文で頻繁にテストされます。
近年、購入者は化学組成のトレーサビリティと材料の認証に関してますます厳しい要件を課すようになりました。通常、顧客は商品の受領時に発光分光分析 (OES) 分析に基づくテストレポートを要求します。さらに、合金グレードの混合や、指定された制限を超える元素の存在は厳しく禁止されています。これらの問題は、多くの場合、リサイクルされたスクラップの再溶解に対する不適切な管理によって引き起こされます。これに対処するために、多くの製造工場はインライン OES システムを導入し、鋳造直後にアルミニウム ビレットの各バッチをサンプリングできるようにしています。化学組成を原料そのもので検証することで、企業は押出成形、表面処理、最終出荷などの後続段階での大規模な品質関連クレームを防ぐことができます。
業界の動向から見ると、従来の 6063 および 6061 では、新エネルギー、エネルギー貯蔵、鉄道輸送の需要を完全に満たすことができません。マイクロアロイ配合物の研究が注目を集めています。微量のジルコニウム、バナジウム、または希土類元素をドーピングすることで、メーカーは押出成形の性能を犠牲にすることなく熱伝導率、機械的強度、耐食性を向上させることができ、ひまわりヒートシンク、エネルギー貯蔵ハウジング、軽量構造部品などのハイエンドのカスタム押出成形に対応できます。
業界の専門家は、グレードの指定は固定された性能と同じではないことを購入者に注意を促しています。同じグレードであっても、最終的な特性は、Si-Mg比、不純物管理、ビレットの均質化、時効処理によって決まります。外国貿易紛争の多くは、不適切なリサイクルスクラップ管理と組成の分離に起因し、その結果、同じバッチ内でも強度と表面仕上げが不均一になります。今後、アルミニウムプロファイル業界の競争は、価格競争から、材料配合、組成の安定性、および全プロセスの品質管理における洗練された競争へと移行していきます。化学組成管理は、ハイエンドアルミニウム押出材メーカーや外国貿易ブランドの基本的な競争力です。
