Hiện nay, nhu cầu về nhôm định hình tiếp tục tăng trong xây dựng, sản xuất công nghiệp, tản nhiệt năng lượng mới, khung tự động hóa, khung quang điện và các lĩnh vực khác. Là các loại chính cho các cấu hình ép đùn, 6063-T5 và 6061-T6 có tính năng kiểm soát thành phần hóa học chính xác, chi phối trực tiếp khả năng ép đùn, chất lượng bề mặt anod hóa, độ bền cơ học, khả năng chống ăn mòn và tính nhất quán của lô. Nó đóng vai trò là điểm kiểm tra kiểm soát chất lượng chính cho các nhà sản xuất nhôm định hình và các đơn đặt hàng ngoại thương OEM/ODM, tuân thủ GB/T 3190-2020Thành phần hóa học của nhôm rèn và hợp kim nhôm.
Cấu hình nhôm dựa trên nhôm (Al), chiếm hơn 97% tổng khối lượng. Các nguyên tố hợp kim chủ yếu bao gồm silicon và magiê, được bổ sung bằng đồng, mangan, crom, kẽm, titan và các nguyên tố vi lượng khác. Sắt là một tạp chất thông thường có giới hạn nghiêm ngặt. Độ cứng do lão hóa đạt được thông qua giai đoạn tăng cường Mg₂Si, nguyên lý luyện kim cốt lõi của hợp kim Al-Mg-Si dòng 6XXX.
Phạm vi thành phần hóa học tiêu chuẩn của hai loại chính được liệt kê dưới đây:Hợp kim 6063 (cấp chính cho hồ sơ kiến trúc, hồ sơ trang trí, tản nhiệt và dải trang trí):Si: 0,20%~0,60%, Mg: 0,45%~0,90%; Tạp chất Fe Nhỏ hơn hoặc bằng 0,35%, Cu Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10%, Mn Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10%, Zn Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10%, Ti Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10%. Tạp chất dư đơn Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05%, tổng tạp chất dư Nhỏ hơn hoặc bằng 0,15%. Công thức này mang lại tính lỏng ép đùn tuyệt vời và áp suất ép đùn thấp, với màng anod hóa đồng đều và sáng. Nó phù hợp cho các cấu hình trang trí có thành mỏng phức tạp và các sản phẩm hoàn thiện bề mặt, và là loại được sử dụng rộng rãi nhất cho các cấu hình nhôm trang trí xuất khẩu ra nước ngoài.
Hợp kim 6061 (dành cho các bộ phận kết cấu công nghiệp, vỏ thiết bị, khung chịu lực và biên dạng gia công CNC):Si: 0,40%~0,80%, Mg: 0,80%~1,20%, Cu: 0,15%~0,40%, Cr: 0,04%~0,35%; Tạp chất Fe Nhỏ hơn hoặc bằng 0,70%, Mn Nhỏ hơn hoặc bằng 0,15%, Zn Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25%. So với 6063, hàm lượng magiê & silicon cao hơn cộng với hợp kim vi mô với đồng và crom cải thiện đáng kể độ bền kéo và cường độ năng suất, khiến nó trở nên lý tưởng cho các kết cấu chịu tải và các bộ phận công nghiệp gia công. Nhược điểm bao gồm độ khó đùn cao hơn và độ bóng anodizing yếu hơn 6063, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ quá trình đúc, đồng nhất hóa và lão hóa.
Chức năng của từng nguyên tố: Silicon và magie tạo thành một sự kết hợp hợp kim cổ điển. Tỷ lệ của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sự kết tủa của các pha tăng cường Mg₂Si. Tỷ lệ Si-Mg không cân bằng dẫn đến cường độ không đủ, xử lý lão hóa không thành công và khuyết tật chà nhám bề mặt. Sắt là tạp chất tới hạn; Quá nhiều sắt tạo thành các pha giàu sắt thô, gây ra các đốm đen trên bề mặt, các vết rỗ và nứt đùn, đồng thời làm giảm đáng kể hiệu suất của quá trình anodizing. Đồng tăng cường độ bền nhưng làm suy yếu khả năng chống ăn mòn ở hàm lượng cao. Các hạt tinh luyện crom và mangan, hạn chế sự kết tinh lại và giảm nguy cơ nứt ăn mòn do ứng suất. Titan hoạt động như một máy tinh chế hạt để tối ưu hóa cấu trúc vi mô phôi và loại bỏ các vòng hạt thô. Kẽm được coi là tạp chất; quá nhiều kẽm làm giảm khả năng chống ăn mòn và thường xuyên được thử nghiệm theo đơn đặt hàng ở Châu Âu và Châu Mỹ.
Trong những năm gần đây, người mua đã đặt ra các yêu cầu ngày càng nghiêm ngặt về khả năng truy xuất nguồn gốc thành phần hóa học và chứng nhận vật liệu. Khách hàng thường yêu cầu báo cáo thử nghiệm dựa trên phân tích Quang phổ phát xạ quang học (OES) khi nhận hàng. Hơn nữa, họ nghiêm cấm việc trộn lẫn các loại hợp kim hoặc sự có mặt của các nguyên tố vượt quá giới hạn quy định - các vấn đề thường xảy ra do việc kiểm soát không đầy đủ việc nấu chảy lại phế liệu tái chế. Để giải quyết vấn đề này, nhiều nhà máy sản xuất đã lắp đặt hệ thống OES nội tuyến, cho phép họ lấy mẫu từng mẻ phôi nhôm ngay sau khi đúc. Bằng cách xác minh thành phần hóa học ngay tại nguồn, các công ty có thể ngăn chặn các khiếu nại liên quan đến chất lượng trên quy mô lớn trong các giai đoạn tiếp theo, chẳng hạn như ép đùn, xử lý bề mặt và vận chuyển cuối cùng.
Xét về xu hướng của ngành, 6063 và 6061 thông thường không thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu về năng lượng mới, lưu trữ năng lượng và vận tải đường sắt. Nghiên cứu về công thức hợp kim vi mô đã trở thành một chủ đề nóng. Bằng cách pha tạp các nguyên tố zirconium, vanadi hoặc đất hiếm, các nhà sản xuất có thể cải thiện tính dẫn nhiệt, độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn mà không làm giảm hiệu suất ép đùn, phục vụ cho các ép đùn tùy chỉnh cao cấp như tản nhiệt hướng dương, vỏ lưu trữ năng lượng và các thành phần kết cấu nhẹ.
Các chuyên gia trong ngành nhắc nhở người mua rằng việc chỉ định cấp độ không bằng hiệu suất cố định. Ngay cả trong cùng một loại, các đặc tính cuối cùng được xác định bằng tỷ lệ Si-Mg, kiểm soát tạp chất, đồng nhất phôi và quá trình lão hóa. Nhiều tranh chấp thương mại nước ngoài xuất phát từ việc quản lý phế liệu tái chế và phân loại thành phần kém, dẫn đến độ bền và độ hoàn thiện bề mặt không nhất quán trong cùng một lô. Trong tương lai, cạnh tranh trong ngành nhôm định hình sẽ chuyển từ cạnh tranh về giá sang cạnh tranh tinh vi hơn trong công thức nguyên liệu, độ ổn định thành phần và kiểm soát chất lượng toàn bộ quy trình. Quản lý thành phần hóa học là khả năng cạnh tranh cơ bản của các nhà sản xuất đùn nhôm cao cấp và các thương hiệu ngoại thương.
