6063 سبيكة الألومنيوم – ملكيات, التطبيقات & التصنيع

1. مقدمة

6063 سبيكة الألومنيوم - مخصصة و AW-6063, ASTM B221, و ISO ALMG0.7SI—القدم من تنوعا, المواد المحسنة ببثق.

منذ ظهورها التجاري في منتصف القرن العشرين, 6063 لقد نحت الألومنيوم مكانًا كبيرًا في السوق.

جائزة الشركات المصنعة إنهاء سطحها الممتاز, نسبة القوة إلى الوزن الجيدة, وسهولة التصنيع.

في هذه المقالة, نستكشف 6063 الألومنيوم من جذوره الكيميائية من خلال تطور البنية الدقيقة, فحص أدائها الميكانيكي والتآكل, وتسليط الضوء على التطبيقات العملية.

2. ما هو 6063 الألومنيوم?

التكوين الكيميائي & فلسفة السبائك

6063 الألومنيوم سبيكة تنتمي إلى سلسلة 6xxx, أين المغنيسيوم (ملغ) و السيليكون (و) تشكيل مرحلة التعزيز المغنيسيوم سيلبيوم (mg₂si).

تكوينه الاسمي (بالوزن ٪) عادة ما يقع داخل:

3. بدني & الخصائص الميكانيكية من 6063 سبيكة الألومنيوم

الخصائص الفيزيائية 6063 سبيكة الألومنيوم

الأداء الميكانيكي عن طريق المزاج

أداء درجة حرارة مرتفع & تعب

6063 تحتفظ سبيكة الألومنيوم تقريبًا 80 % من قوتها في درجة حرارة الغرفة في 100 درجة مئوية. في اختبار التعب (ص = 0.1), يُظهر منحنى S-N حد تحمل بالقرب منه 90 MPA لمدة مليون دورة.

غالبًا ما يكون المصممون عاملين في هامش أمان يتراوح من 1.5 إلى 2 × للتحميل الدوري في التطبيقات الخارجية أو السيارات.

تباين من البثق

ملفات التعريف المبثوقة معرض تباين: عادة ما تتجاوز الخصائص الطولية تلك المستعرضة بمقدار 5-10 % في قوة الشد.

يعوض المهندسون من خلال مواءمة مسارات الحمل الحرجة مع اتجاه البثق.

4. مقاومة التآكل & حماية السطح

حاجز أكسيد الطبيعي

6063 يشكل الألومنيوم رقيقة, فيلم الشفاء الذاتي (2-5 نانومتر) أن يقاوم التآكل الجوي, المرور 1,000+ ساعات في اختبارات رذاذ الملح (ASTM B117) عندما تنقص.

هذا الفيلم يجعل السبائك مثالية للتطبيقات الخارجية, من ملفات التعريف المعمارية إلى التركيبات البحرية.

التحديات والتخفيف

• بيئات كلوريد: حساسة للحفر في المياه المالحة (CL⁻ > 500 جزء في المليون), تخفيف عن طريق أنود سميك (15-25 ميكرون) أو الطلاء الايبوكسي.
• التآكل الجلفاني: تجنب الاتصال المباشر بالنحاس أو الصلب الكربوني; استخدم الحشيات العازلة أو الاشعال الغنية بالزنك.

تقنيات التنقل والتشطيبات الزخرفية

• حمض الكبريتيك الأنود (النوع الثاني) ينتج 5-25 ميكرون أكسيد مسامي.
• أنوديس صلبة (النوع الثالث) ينتج عن 25-60 ميكرون سمك لمقاومة التآكل.
• اللون الأنود و الطلاء مسحوق السماح بالتخصيص الجمالي, مع الاشعال التحويل الكيميائي (على سبيل المثال, كرومات أو زركونيوم ثلاثية التكافؤ) تعزيز التصاق.

5. التصنيع & الانضمام إلى 6063 سبيكة الألومنيوم

المصنعون يفضلون 6063 الألومنيوم لقلبه الاستثنائي, سلوك الآلات يمكن التنبؤ به, وموثوقة لحام.

خصائص البثق

أولاً, 6063 بذور الألومنيوم بسلاسة عند 450-550 درجة مئوية, نافذة درجة حرارة توازن بين تدفق المعادن وصقل الحبوب.

عادي البثق النسب تتراوح من 10:1 ما يصل الى 30:1, تمكين المقاطع العرضية المعقدة مع سماكة الجدار رقيقة مثل 1 مم.

6063 سبيكة الألومنيوم تحدد المعيار للبثق, مع المزايا الرئيسية:

• ضغط البثق المنخفض: 100-150 ميجا باسكال للملفات التعريف المعقدة, 30% أقل من 6061,
  تمكين الأشكال المعقدة مثل إطارات نافذة الإفتراك الحراري مع 0.8 سم سمك الجدار والغابات المجوفة.
• الانتهاء من السطح: كما أن الأسطح المحفوظة تحقق RA ≤1.6 ميكرون بدون معالجة ما بعد, من الضروري للتطبيقات المعمارية حيث ستضيف الآلات الثانوية تكلفة 20-30 ٪.
• سرعة الإنتاج: معدلات البثق 5-20 م/ط (اعتمادًا على تعقيد الملف الشخصي), مع وفاة واحدة قادرة على إنتاج 10000-20،000 متر في اليوم.

الآلات والأدوات

مزاجها الناعم (و) يسمح بآلات سريعة مع فولاذ عالي السرعة (HSS) أدوات في قطع سرعات تصل إلى 150 م/بلدي.
استخدام سائل تبريد قابل للذوبان (5-10 ٪ تركيز) يقلل تآكل الأداة بواسطة 40%, بينما تفضل أدوات كربيد للميزات التي تحولت إلى صعبة (على سبيل المثال, المواضيع في مزاج T6).

تقنيات اللحام

• لحام تيغ: المفضل للمكونات الدقيقة, استخدام 4043 قضيب حشو (AL-5 ٪ نعم) لتقليل التكسير الساخن.
  تصل كفاءة اللحام 90%, مع الاحتفاظ قوة الشد 85% في T6 مزاج.
• تحريك الاحتكاك (FSW): عملية الحالة الصلبة مثالية للأقسام السميكة (ما يصل الى 10 مم), إنتاج مفاصل خالية من العيوب مع 90% من قوة المعادن الأساسية.
• علاج ما بعد الدفعة: تخفيف الإجهاد في 150° C ل 2 ساعات يقلل من الإجهاد المتبقي 60%, حاسم للاستقرار الأبعاد في التجميعات الكبيرة.

6. المعالجة الحرارية & العمر تصلب 6063 سبيكة الألومنيوم

تحول المعالجة الحرارية لينة 6063, حالة الدكتايل المغطاة بسبائك تصلب هطول الأمطار مع قوة تحسن كبيرة.

عن طريق اختيار المزيج الصحيح من حلول الحلول, التبريد, وشيخوخة الخطوات,

المصنّعون يصممون توازن قوة الشد, ليونة, والاستقرار الأبعاد لمتطلبات التطبيق.

التزايد تسميات ودورات نموذجية

• T1 يعتمد المزاج على بطيء, الشيخوخة الطبيعية. يفضل المصممون T1 للأجزاء التي تتطلب أقصى قدرة على التشكيل فورًا بعد البثق.
• T5 يعزز القوة بسرعة. عن طريق التمسك في 175-205 درجة مئوية لعدة ساعات, 6063 تحقق سبيكة الألومنيوم 80-90 ٪ من صلابة الذروة مع الحد الأدنى من التشويه.
• T6 يقدم أعلى قوة - 190-240 ميجا باسكال شد.
  المحلول المصنعين في 520-540 درجة مئوية لحل جميع mg₂si, ثم إخماد وعمر لتكوين غرامة ″ رواسب التي تنقل الحد الأقصى من الصلابة.
• T7 تهدف التطبيقات التي تفوق فيها التحكم في الأبعاد الضيقة قوة الذروة.
  تترسب الأوساخ الممتدة في المرحلة الأكثر استقرارًا, تقليص القوة بنسبة 10-20 ٪ تقريبًا ولكن تقليل الإجهاد المتبقي.

قوة, ليونة, والاستقرار مقايضات

مباشرة بعد الشيخوخة, T6 6063 تصل سبيكة الألومنيوم إلى أعلى عائد لها وقوة شد في نهاية المطاف, ومع ذلك ، فإنه يظهر أيضًا Springback أثناء الانحناء.

على العكس, T5 مزاج ينتج قوة أقل قليلا (160-200 ميجا باسكال) ولكن يحتفظ بنسبة 5-10 ٪ استطالة أفضل ويقلل من التشويه في الهندسة المعقدة.

عندما يتطلب المصممون كل من قوة معتدلة ودقة أبعاد ممتازة-مثلما في إطارات النوافذ الضيقة-فإنهم في كثير من الأحيان يحددون دورة T6I4 أو T7 معدلة.

التغلب على الإجهاد وتخفيف الإجهاد

الزائد الذي يتجاوز ذروة T6 - Actieved عن طريق تراجع درجات حرارة الشيخوخة إلى 200-220 درجة مئوية أو تمديد أوقات الانتظار بعدها 12 ساعات - تترسب β ″ إلى الخدادية في β ′ ثم β.

على الرغم من أن هذا التحول يقلل من قوة العائد بحوالي 20%, إنه يستقر الأبعاد ويخفف من الضغوط الداخلية التي يمكن أن تؤدي إلى تشويه أو تكسير أثناء الخدمة.

في التجميعات مع أجزاء متعددة ضمنها, مفرط 6063 سبيكة الألومنيوم تقاوم تكسير الإجهاد, جعل T7 مزاج اختيار مثالي للهياكل الملحومة أو المربعة ميكانيكيا.

7. العلاجات السطحية & الطلاء

الطلاء التحويل الكيميائي

كرومات (النوع الأول) وعلاج الفوسفات يعزز الالتصاق للمعاطف اللاحقة. توفر أنظمة كروم والكروم القائمة على الزركونيوم بدائل متوافقة مع ROHS.

طلاء مسحوق ورسم

بعد المعالجة, تقدم مساحيق البوليستر أو الايبوكسي - البوليستر تشطيبات دائمة للألوان.

سمك نموذجي: 60-120 ميكرون. خشونة السطح المناسبة (ra ≈ 1.5 ميكرون) يعزز التعشيق الميكانيكي.

علاجات نانو ناشئة وتنظيف ذاتيا

يطور الباحثون طلاءًا فائق الهيدروبوفات باستخدام الجسيمات النانوية السيليكا والمجلدات المفلورة.

تظهر الاختبارات المبكرة زوايا الاتصال > 150°, الوعود الوعود للتلويح على واجهات في الهواء الطلق.

8. التطبيق الرئيسي ل 6063 سبيكة الألومنيوم

صناعة المعمارية والبناء

• إطارات النافذة والأبواب
• أنظمة الجدار الستار
• الدرابزين والدرابزين
• تقليم المعماري
• ملامح الزجاج الهيكلي

قطاع النقل

• تقليم السيارات والقوالب الزخرفية
• قضبان السقف ولوحات الجري
• إطارات مقطورة
• إطارات الدراجات والإكسسوارات
• تجهيزات القوارب والممرات

أنظمة الكهرباء والإضاءة

• علب الإضاءة LED
• أحواض الحرارة للإلكترونيات
• حاويات كهربائية
• قناة أنابيب
• إطارات عاكس

المنتجات الاستهلاكية والأثاث

• أنظمة التقسيم المكتبي
• عرض التركيبات وإطارات اللافتات
• أنابيب الأثاث ويدعم
• السلالم والرفوف
• المعدات الرياضية (ترايبود, أعمدة الخيمة)

الآلات والمعدات الصناعية

• آلة حراسة الآلة
• أنابيب الأسطوانة الهوائية
• أنظمة تأطير الأتمتة
• قضبان نظام النقل
• علب نظام التبريد

9. مزايا وقيود 6063 سبيكة الألومنيوم

المزايا الرئيسية

• قابلية التشكيل: لا مثيل له لخروجات معقدة, تمكين مرونة التصميم في قطاعات المعمارية والسيارات.
• فعالية التكلفة: تكلفة المواد الخام ~ 2.2 دولار/كجم, 30% أرخص من 6061 و 50% أرخص من 7075.
• الانتهاء من السطح: مثالي للتنقل والرسم, حاسمة للتطبيقات الجمالية.

القيود

• قوة: أقل من 6061 (T6 قوة الشد: 310 مقابل. 350 MPA) وأدنى بكثير 7075 (570 MPA), الحد من الاستخدام في مكونات الضغط العالي.
• أداء درجات الحرارة العالية: تنخفض القوة بسرعة أعلى من 150 درجة مئوية (يحتفظ 50% من قوة T6 عند 200 درجة مئوية), غير مناسب لمكونات المحرك.
• مقاومة الحريق: يذوب في 595 درجة مئوية, تتطلب طلاءات محاكاة للحريق في التطبيقات الهيكلية الحرجة.

10. المعايير, تحديد & توافر

6063 سبيكة الألومنيوم تلبي معايير عالمية متعددة:

• في 573-3 / في 755-2: المتطلبات الكيميائية والميكانيكية للمنتجات المطاورة
• ASTM B221: الحانات المبثوقة, قضبان, الأسلاك, ملفات تعريف, والأنابيب
• ISO 6361: ألواح الألومنيوم والألومنيوم المطاوع, شرائط, ولوحات
• فقط H4040: أشكال سبيكة الألومنيوم

الموردين في جميع أنحاء العالم alu 6063 في الأشكال التي تتراوح بين ملفات تعريف مقذوفة (70% من الإنتاج), أوراق, الأنابيب, وقضبان.

تتراوح أوقات الرصاص للخروج المخصصة عادةً من 3 إلى 6 أسابيع للملفات التعريف البسيطة إلى 8-12 أسبوعًا للهندسة المعقدة.

11. مقارنة مع السبائك ذات الصلة

6063 تحتل سبيكة الألومنيوم موقعًا متميزًا في سلسلة 6 xxx من سبائك الألومنيوم, معروف بتوازنها الممتاز بين القوة, مقاومة التآكل, وقدرة على البثق.

جدول المقارنات الرئيسية

6061 مقابل. 6063 سبيكة الألومنيوم

• قوة: 6061 يوفر قوة أعلى من 20 إلى 30 ٪ من 6063, جعلها أفضل للتطبيقات الهيكلية.
• قابلية التشكيل: 6063 يتفوق في عمليات السحب والتشطيبات المعقدة, بينما 6061 أكثر صلابة.
• التطبيقات: 6063 مثالي للاستخدامات الزخرفية والمعمارية; 6061 يفضل لمكونات الحمل مثل إطارات الدراجات, هيكل, وأوعية الضغط.

6005أ. 6063 سبيكة الألومنيوم

• قوة: 6005يتفوق 6063 في القوة بنسبة 10-30 ٪.
• قابلية البثق: 6063 يسمح بالتفاصيل الدقيقة في الملفات الشخصية; 6005من الصعب البثق A.
• أفضل ملاءمة: 6005يستخدم A في النقل بالسكك الحديدية والأنظمة الهيكلية, بينما 6063 يهيمن على أنظمة النوافذ والأبواب.

6082 مقابل. 6063 سبيكة الألومنيوم

• قوة: 6082 يوفر ما يصل إلى 40% قوة أكثر من 6063.
• مقاومة التآكل: مماثلة, لكن 6063 يوفر إنهاء أفضل للأكسيد.
• القابلية للآلات & قابلية اللحام: 6082 هو أكثر صرامة للآلة; 6063 منظف ​​اللحامات ويلات.

7075 مقابل. 6063 سبيكة الألومنيوم

• قوة: 7075 أقوى بكثير - أكثر من ضعف قوة 6063.
• مقاومة التآكل: 6063 أداء أفضل بكثير في البيئات الرطبة أو البحرية.
• قابلية التشغيل: 7075 من الصعب اللحام والبثق, بينما 6063 يتفوق في سهولة التصنيع.
• يستخدم: 7075 يستخدم في الأجزاء الفضائية والأداء الحرجة; 6063 مفضل للمستهلكين والمنتجات المعمارية.

12. خاتمة

6063 سبيكة الألومنيوم تحضر توازنًا مقنعًا: يتيح عمليات السطح المعقدة مع التشطيبات السطحية الدقيقة,

يوفر مقاومة تآكل موثوقة, ويحقق قوة ميكانيكية محترمة من خلال الشيخوخة التي تسيطر عليها.

من الواجهات المعمارية إلى الأجهزة البحرية, 6063 يثبت الألومنيوم تنوعه عبر صناعات متعددة.

من خلال فهم تكوينه, البنية المجهرية, ومسارات المعالجة,

يمكن للمهندسين الاستفادة 6063 الألومنيوم لتلبية كل من المتطلبات الأداء والجمالية - مع الحفاظ على تكاليف التصنيع والتأثير البيئي في الاختيار.

 

الأسئلة الشائعة

ما هو 6063 سبيكة الألومنيوم المستخدمة ل?

6063 تستخدم سبيكة الألومنيوم في المقام الأول للتطبيقات المعمارية مثل إطارات النوافذ, إطارات الأبواب, جدران الستار, درابزين, وغيرها من ملفات التعريف الزخرفية

بسبب الانتهاء من السطح الممتاز, مقاومة التآكل, وقدرة على البثق الجيدة.

يكون 6063 الألومنيوم أقوى من 6061?

لا, 6063 الألومنيوم ليس قويا مثل 6061.

بينما 6063 يوفر الانتهاء من السطح المتفوق والقدرة على التشكيل, 6061 يوفر قوة شد وعائد أعلى, مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات الهيكلية والحمل.

ما هو 6063 الألومنيوم من فئة الطائرات?

6063 لا يعتبر الألومنيوم عمومًا الألمنيوم "على مستوى الطائرات".

عادة ما تتطلب تطبيقات الطائرات سبائك ذات قوة عالية مثل 2024 أو 7075. لكن, 6063 يمكن استخدام ALU في المكونات الداخلية أو الزخرفية غير الحرجة في صناعة الطيران.

ما يعادل 6063 الألومنيوم?

المعادلات الدولية ل 6063 تشمل الألومنيوم:

• في: و AW-6063
• ISO: ALMG0.7SI
• هو: A6063
• ASTM: B221 (يغطي نماذج المنتجات مثل القضبان, الأنابيب, ملفات تعريف)