我公司生產的6063C鋁合金擠壓板材是用于制造蘋果ipad后殼的毛坯料，屬于高端產品，該產品不僅對硬度、內部組織和尺寸有很高要求，對表面質量同樣要求嚴格。在該產品初期的擠壓生產中，表面經常出現縱向的亮線，經客戶反映該種亮線在陽極氧化后會產生色差（異色），影響ipad后殼的外觀質量，亮線如圖1所示。針對這種現象，我們進行了一系列的工藝試驗，主要目的是分析亮線是怎樣產生的以及它的組織特征 ，以便進行有效的質量控制 ，改善該種高端擠壓板材的品質。
圖1 6063C鋁合金板材上的亮線
1 試驗方法
1.1 試驗材料
試驗用料為6063C鋁合金φ250mm×810mm的鑄錠，生產該鋁合金板材的模具。
1.2 試驗方案
針對生產中亮線產生的實際情況，通過調查分析制定了兩個試驗方案：
（1）對比25MN擠壓機上模具工作帶光滑和局部不光滑擠出的制品是否有亮線。
（2）對比擠壓過程中模具有雜物流入和無雜物流入擠出的制品是否有亮線。該方案采用的是在擠壓過程中通過向主剪上噴潤滑鹽水，在主剪切壓余的過程中，鹽水中析出的鹽顆粒會粘附在模具的導流坑上，再次上錠擠壓時，雜物鹽顆粒會流入模具內部。
1.3 試驗工藝
擠壓主要工藝參數如表1所示
表1 6063c鋁板材擠壓工藝參數
鑄錠（6063C φ250mm×810mm）加熱－上模具－擠壓－在線淬火－矯直－鋸切取樣－檢查分析
1.5 試樣制備
（1）模具工作帶光滑 ，且擠壓過程中無雜物流入模具的情況下擠出的制品無亮線產生，在中間部位切取兩個試樣進行檢測分析，試樣編號1和2。
（2）模具工作帶不光滑，且擠壓過程中無雜物流入模具的情況下擠出的制品有亮線產生，在中間部位切取一個試樣進行檢測分析，試樣編號3。
（3）模具工作帶光滑，且擠壓過程中雜物流入模具的情況下擠出的制品有亮線產生，在中間部位切取一個試樣進行檢測分析，試樣編號4。
2 試驗結果及分析
2.1 宏觀組織
圖2為工藝試驗中存在亮線的試樣，從圖2中不難看出試樣中亮線是沿板材表面縱向分布 ，通常呈直線狀 ，沒有亮線的部位外觀顏色均勻且比亮線部位較暗一些。由于試驗室照相反 光角度不同，在照片上看到的一條黑色縱向線就是“亮線”。
圖2 存在亮線的6063C試樣
2.2 顯微組織分析
試樣1和試樣2是采用模具工作帶光滑 ，且擠壓過程中無雜物流入模具的情況下制備的無亮線試樣，試樣1的平均晶粒尺寸為91μm，試樣2的平均晶粒尺寸為100μm。
圖3 6063C板材試樣1顯微組織照片
圖4 6063C板材試樣2顯微組織照片
試樣3是采用模具工作帶不光滑，且擠壓過程中無雜物流入模具的情況下制備的有亮線的試樣，且圖5為亮線處的顯微組織照片，平均晶粒尺寸為81μm。試樣4是采用模具工作帶光滑，且擠壓過程中雜物流入模具的情況下制備的有亮線試樣，且圖6為亮線處的顯微組織照片，平均晶粒尺寸為76μm。
圖5 6063板材試樣3亮線處顯微組織照片
圖6 6063板材試樣4亮線處顯微組織照片
表2為亮線處和非亮線處的平均晶粒尺寸對比表
表2 亮線處和非亮線處顯微組織平均晶粒尺寸對比表
由此表結合亮線和非亮線處的顯微組織照片可以看出亮線處的平均晶粒尺寸比非亮線的小一些。
2.3 硬度值分析
6063C板材經時效處理后的亮線處與非亮線處維氏硬度值的比較見表 3。從表3可知 ，板材表面亮線處與非亮線處的顯微硬度值沒有太大的區別。
表3 無亮線和亮線處的硬度對比表
3 產生亮線的原因分析
由以上試驗可知 ：6063C鋁合金生產板材外表面亮線不是陽極氧化工藝造成的 ，而是晶粒大小不同所致 。眾所周知，合金在擠壓時與模壁產生強烈的外摩擦 ，金屬在剛流出?？坠ぷ鲙r ，在外摩擦力的作用下 ，模子工作帶光滑處 ，金屬擠壓變形時 ，金屬化合物破碎均勻 ，而且制品表面光滑，當模子工作帶光潔度不高 (并且粗糙)，外摩擦力增大 ，使金屬擠壓變形不均勻 ，使其化合物的破碎程度較其光滑處的大。造成該處的化合物破碎得較細 ，在經過同樣淬火熱處理后，仍保留擠壓前的組織差異，因而形成亮線。同理，如果有雜物流入模具并粘附在工作帶處，鋁合金在流經此處時會發生不均勻變形，使其化合物的破碎程度較其他部位的大，造成該處的化合物破碎的較細，在經過同樣的淬火熱處理后，仍保留擠壓前的組織差異，也會形成亮線。
消除方法 ：（1）在擠壓機上擠壓6063C的鋁合金板材時，模具工作帶必須保證光滑而不粗糙；（2）鑄錠盡量使用車皮錠，保證鑄錠表面干凈，擠壓筒要適時清理，盡量不要采用鹽水潤滑，以免鹽水凝固的顆粒被帶入模具。（3）擠壓此種鋁合金板材，若出現亮線時，也可采用拔料的方式來消除或減輕亮線缺陷。
4 結論
6063C鋁合金板材為蘋果ipad后殼的主要原材料，質量要求較高。本文主要分析6063C鋁合金板材表面縱向亮線產生的原因，從不同角度分析亮線形成的機理以及亮線處與非亮線處的顯微組織、硬度比較，從而提出消除亮線缺陷的辦法。
（ 1）亮線的本質是該處的平均晶粒尺寸較小 。
（2）亮線是板材在擠壓機上擠壓生產工藝不當造成的，因為擠壓模工作帶局部粗糙或粘有雜物，造成該部位的金屬受到比較大的摩擦，變形程度比其他部位的大，形成了組織的不均勻，外觀上存在明顯色差，陽極氧化后依然存在。
（3）采取對模具工作帶重新拋光的方法，或采取一些措施防止雜物進入模具的方法可消除這種缺陷。另外，如果該模具為平模，也可采用擠壓過程中拔料的方法也可消除或緩解這種亮線缺陷。
