1. Esittely
6063 alumiiniseos - yleisesti nimetty Ja AW-6063, ASTM B221, ja ISO Almg0.7Si—Senges monipuolisena, suulakepuristusoptimoitu materiaali.
Kaupallisen debyytinsä jälkeen 1900-luvun puolivälissä, 6063 Alumiini on veistänyt merkittävän markkinaraon.
Valmistajat palkitsevat sen erinomaisen pintakäsittelyn, Hyvä vahvuus-paino, ja valmistuksen helppous.
Tässä artikkelissa, Tutkimme 6063 alumiini kemiallisista juuristaan mikrorakenteen evoluution kautta, Tutki sen mekaanista ja korroosion suorituskykyä, ja korosta käytännön sovelluksia.
2. Mikä on 6063 Alumiini?
Kemiallinen koostumus & Seostamisfilosofia
6063 alumiini Seos kuuluu 6xxx -sarjaan, jossa magnesium (Mg) ja pii (Ja) muodostaa vahvistusvaiheen magnesium -silisidit (Mg₂si).
Sen nimellinen koostumus (WT%) tyypillisesti kuuluu:
| Elementti | Nimellinen sisältö (WT %) | Ensisijainen toiminta |
|---|---|---|
| Ja | 0.2–0.6 | Parantaa juoksevuutta valun aikana; yhdistyvät Mg: n kanssa Mg₂si -saostumien muodostamiseksi ikän kovettumisesta. |
| Mg | 0.45–0.9 | Reagoi Si: n kanssa hienon Mg₂si -hiukkasten tuottamiseksi, lisäyslujuus sademäärän kovettumisen kautta. |
| Fe | ≤ 0.35 | Toimii epäpuhtauteen - joustavat alhaiset välttämään karkeita metallikoita, jotka vähentävät taipuisuutta ja pintapintaista. |
| Cu | ≤ 0.10 | Lisää lujuutta hiukan, mutta rajoittuu korroosionkestävyyden ja sitkeyden ylläpitämiseen. |
Mn |
≤ 0.10 | Scanges rautaa muodostaakseen hyvänlaatuiset metallien väliset ja tarkentavat viljarakennetta parannetun sitkeyden parantamiseksi. |
| Cr | ≤ 0.10 | Hallitsee viljan kasvua lämpökäsittelyn aikana, voimakkuuden ja stressihalkeilun vastustuskyvyn parantaminen. |
| Zn | ≤ 0.10 | Pieni seostava lisäys - poistetaan korroosionkestävyyden säilyttämiseksi. |
| - | ≤ 0.10 | Toimii vilja -jalostamona valuessa, tuottaa sakkoa, tasainen viljarakenne suulakepuristukseen. |
| Toiset | ≤ 0.05 (jokainen), ≤ 0.15 (kokonais-) | Tiukasti rajoitettu estämään hallitsemattomat toissijaiset vaiheet, jotka heikentävät mekaanista tai korroosiotehoa. |
| AL -AL | Saldo | Tarjoaa perusmatriisin, Tarjoaa alhaisen tiheyden, korkea johtavuus, ja erinomainen muotoilu. |
3. Fyysinen & Mekaaniset ominaisuudet 6063 Alumiiniseos
Fysikaaliset ominaisuudet 6063 Alumiiniseos
| Omaisuus | Arvo |
|---|---|
| Tiheys | 2.70 g/cm³ |
| Lämmönjohtavuus (20 ° C) | 201 W/m · k |
| Sähkönjohtavuus | 35 % IACS |
| Joustavuusmoduuli | 69 GPA |
| Lämpölaajennuskerroin | 23.4 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Mekaaninen suorituskyky maltillisesti
| Luonne | Vetolujuus (MPA) | Tuottolujuus (0.2 % offset, MPA) | Pidennys (%) | Kovuus (HB) |
|---|---|---|---|---|
| T1 | 130–160 | 95–120 | 10–14 | 40–55 |
| T5 | 160–200 | 125–155 | 8–12 | 60–75 |
| T6 | 190–240 | 160–200 | 8–12 | 60–80 |
Kohonnut lämpötila & Väsymys
6063 Alumiiniseos säilyttää karkeasti 80 % huoneenlämpötilastaan 100 ° C. Väsymystestauksessa (R = 0.1), S-N-käyrä osoittaa kestävyysrajan lähellä 90 MPA miljoonalla syklillä.
Suunnittelijat vaikuttavat usein 1,5–2 × turvallisuusmarginaaliin sykliseen kuormitukseen ulko- tai autosovelluksissa.
Anisotropia suulakepuristuksesta
Suulakepuristetut profiilit osoittavat anisotropiaa: Pitkittäiset ominaisuudet ylittävät tyypillisesti poikittaiset ominaisuudet 5–10 % vetolujuudessa.
Insinöörit kompensoivat kohdistamalla kriittiset kuormitusreitit suulakepuristussuunnan kanssa.
4. Korroosionkestävyys & Pintasuojaus
Luonnollinen oksidisuoja
6063 alumiini muodostaa ohut, Itseparantuva al₂o₃ -elokuva (2–5 nm) Se vastustaa ilmakehän korroosiota, kulkeva 1,000+ tunteja suolakeskeissä (ASTM B117) Kun anodisoitu.
Tämä elokuva tekee seoksesta ihanteellisen ulkossovelluksiin, arkkitehtonisista profiileista merenvarusteisiin.
Haasteet ja lieventäminen
- Kloridiympäristöt: Herkkä suolaveden pistämiseen (Cl⁻ > 500 ppm), lieventää paksu anodisoiva (15–25 μm) tai epoksipinnoitteet.
- Galvaaninen korroosio: Vältä suoraa kosketusta kuparin tai hiiliteräksen kanssa; Käytä eristäviä tiivisteitä tai sinkkirikkaa alukkeita.
Anodisoivat tekniikat ja koristeelliset viimeistelyt
- Rikkihappo Anodisoiva (Tyyppi II) tuottaa 5–25 um paksua huokoista oksidia.
- Kovan maalin anodisoiva (Tyyppi III) tuottaa 25–60 um: n paksuuden kulumiskestävyydelle.
- Väri anodisoiva ja Jauhekasvot Salli esteettinen räätälöinti, kemiallisilla muuntamiskierroksilla (ESIM., kromaatti- tai kolmiulotteinen zirkonium) tarttuvuuden parantaminen.
5. Valmistus & Liittyminen 6063 Alumiiniseos
Valmistajat suosittelevat 6063 alumiini sen poikkeuksellisen suulakevuuteen, ennustettava koneistuskäyttäytyminen, ja luotettava hitsaus.
Suulakepuristusominaisuudet
Ensimmäinen, 6063 Alumiini suulakepuristetaan sujuvasti 450–550 ° C: ssa, Lämpötila -ikkuna, joka tasapainottaa metallin virtausta ja viljan hienostusta.
Tyypillinen suulakepuristus Suhteet vaihtelevat 10:1 asti 30:1, mahdollistaa kompleksin poikkileikkaukset, joiden seinämän paksuus on yhtä ohut kuin 1 mm.
6063 Alumiiniseos asettaa vertailukohdan suulakevuuteen, tärkeimmillä eduilla:
- Matala suulakepuristuspaine: 100–150 MPa komplekseille, 30% alempi kuin 6061,
Mahdollistaa monimutkaiset muodot, kuten lämpökatko-ikkunakehykset 0.8 mm seinän paksuus ja onttoja kammioita. - Pintapinta: Extrudad-pinnat saavuttavat RA ≤1,6 μm ilman jälkikäsittelyä, Kriittinen arkkitehtuurisovelluksissa, joissa toissijainen koneistus lisäisi 20–30% kustannuksia.
- Tuotannonopeus: Suulakepuristusasteet 5–20 m/i (Profiilin monimutkaisuudesta riippuen), yhdellä suulalla pystyy tuottamaan 10 000–20 000 metriä päivässä.
Koneistus ja työkalu
Sen pehmeä asennettu malttinsa (F) mahdollistaa nopean koneistuksen nopea teräs (HSS) työkalut Leikkaamalla nopeudet 150 m/minun.
Käyttäminen liukoinen jäähdytysneste (5–10% pitoisuus) vähentää työkalujen kulumista 40%, Karbidityökalut ovat parempia kovan käännettyjen ominaisuuksien suhteen (ESIM., Kierteet T6 -malttina).
Hitsaustekniikat
- Tig -hitsaus: Suositeltava tarkkuuskomponenteille, käyttämällä 4043 täyteaukko (Al-5%kyllä) Kuuman halkeilun minimoimiseksi.
Hitsaustehokkuus saavuttaa 90%, Vetolujuuden säilyttämisellä 85% T6 -maltissa. - Kitkahitsaus (Fsw): Solid-state-prosessi, joka on ihanteellinen paksuille osille (asti 10 mm), Tuottaa virheettömiä niveliä 90% etäisyyden lujuus.
- Hitsin jälkeinen hoito: Stressin lievitys osoitteessa 150° C 2 tuntia vähentää jäännösten stressiä 60%, Kriittinen ulottuvuuden stabiilisuus suurissa kokoonpanoissa.
6. Lämmönkäsittely & Ikääntynyt jtk 6063 Alumiiniseos
Lämpökäsittely muuttaa 6063: n pehmeäksi, Ductive AS-estänyt tila sademäärälle kovetettuun seokseen, jolla on merkittävästi parantunut lujuus.
Valitsemalla oikea liuoksen yhdistelmä, sammutus, ja ikääntymisvaiheet,
Valmistajat räätälöivät vetolujuuden tasapainon, taipuisuus, ja ulottuvuuden vakaus sovellusvaatimuksiin.
Kilmaisuonnettomuudet ja tyypilliset syklit
| Luonne | Käsitellä | Tyypillinen ikääntymisjakso |
|---|---|---|
| T1 | Jäähdytä suoraan suulakepuristamisesta; luonnollisesti ikä huoneenlämpötilassa | ~ ~ 7 päivät 20 ° C |
| T5 | Jäähtyä suulakepuristamisesta tai sammutuksesta; keinotekoisesti ikä | 175–205 ° C 4–8 tuntia |
| T6 | Liuoslämpökäsittely lämpötilassa 520–540 ° C; sammuttaa; keinotekoisesti ikä | 175–205 ° C 6–12 h |
| T7 | Ylenmääräinen T6: n yli (Parannetun ulottuvuuden stabiilisuus) | 200–220 ° C 8–16 h |
- T1 Kaluste riippuu hitaasta, luonnollinen ikääntyminen. Suunnittelijat suosivat T1: tä osille, jotka vaativat maksimaalista muovattavuutta heti suulakepuristuksen jälkeen.
- T5 parantaa voimaa nopeasti. Pitämällä 175–205 ° C useita tunteja, 6063 Alumiini -seos saavuttaa 80–90% huippukeskeydestään minimaalisella vääristymisellä.
- T6 tarjoaa korkeimman lujuuden - tyypillisesti 190–240 MPa -vetolujuutta.
Valmistajat ratkaisevat lämpötilassa 520–540 ° C kaikkien Mg₂si -liuottamiseksi, Sitten sammuta ja ikä hienon β ″: n muodostamiseksi, joka antaa maksimaalisen kovuuden. - T7 Kohdista sovellukset, joissa tiukka ulottuvuusohjaus on suurempi kuin huippumahdollisuus.
Laajennettu ikääntyminen kantaa saostuu stabiilimpaan β -faasiin, Leikkauslujuus ~ 10–20%, mutta vähentämällä jäännösten stressiä.
Vahvuus, Taipuisuus, ja vakauden kompromissit
Heti ikääntymisen jälkeen, T6 6063 Alumiiniseos saavuttaa korkeimman saannon ja lopullisen vetolujuuden, Silti sillä on myös suurempi joustaja taivutuksen aikana.
Päinvastoin, T5 -malttinsa tuottaa hieman pienemmän lujuuden (160–200 MPa) Mutta säilyttää 5–10% paremman pidentymisen ja minimoi vääristymät monimutkaisissa geometrioissa.
Kun suunnittelijat vaativat sekä kohtalaisen lujuuden että erinomaisen mittatarkkuuden-kuten tiukkatoleranssiikkunakehykset-, he määrittelevät usein muokatun T6I4- tai T7-syklin.
Ylivoimainen ja stressin lievitys
Yli T6 -huipun yli - kiehui ikääntymisen lämpötilojen noususta 200–220 ° C: seen tai pidentämällä pidemmälle 12 Tunnit - johtaa β ″ saostumaan karkeuttamaan p 'ja sitten β.
Vaikka tämä muutos vähentää satolujuutta 20%, Se vakauttaa mitat ja lievittää sisäisiä rasituksia, jotka voivat muuten johtaa vääntymiseen tai halkeamiseen palvelun aikana.
Kokoonpanoissa, joissa on useita liittyviä osia, ylenmääräinen 6063 Alumiiniseos vastustaa stressikorroosiota halkeilua, T7 -malttin tekeminen ihanteellisesta valinnasta hitsatuille tai mekaanisesti kiinnitetyille rakenteille.
7. Pintakäsittelyt & Pinnoitteet
Kemiallisen muuntamispinnoitteet
Kromata (Tyyppi I) ja fosfaatin esikäsittelyt edistävät tarttuvuutta seuraaville pintatavoille. Trivalentti kromi- ja zirkoniumpohjaiset järjestelmät tarjoavat ROHS-yhteensopivia vaihtoehtoja.
Jauhemaalaus ja maalaus
Esikäsittelyn jälkeen, Polyesteri- tai epoksi -polyesterin jauheet toimittavat kestävät väripinnoitteet.
Tyypillinen paksuus: 60–120 um. Oikean pinnan karheus (Ra ≈ 1.5 µm) parantaa mekaanista lukitusta.
Nousevat nano-tekstuurit ja itsepuhdistuvat hoidot
Tutkijat kehittävät superhydrofobisia pinnoitteita piidioksidnanohiukkasten ja fluorattujen sideaineiden avulla.
Varhaiset testit osoittavat kontaktikulut > 150°, lupaava vähentynyt likaantuminen ulkoilmajulkisivuilla.
8. Pääryhmä 6063 Alumiiniseos
Arkkitehti- ja rakennusteollisuus
- Ikkuna- ja ovikehykset
- Verhonseinäjärjestelmät
- Kaiteet ja suojakaiteet
- Arkkitehtoninen leikkaus
- Rakenteelliset lasitusprofiilit
Kuljetusala
- Autoteollisuuden koriste- ja koristeelliset listat
- Kattokiskot ja juoksulaudat
- Perävaunuskehykset
- Polkupyöräkehykset ja tarvikkeet
- Venevarusteet ja käyvät
Sähkö- ja valaistusjärjestelmät
- LED -valaistuskotelot
- Jäähdytyselementit elektroniikasta
- Sähkökotelo
- Putkilevy
- Heijastimen kehykset
Kuluttajatuotteet ja huonekalut
- Office -osiojärjestelmät
- Näyttövalaisimet ja opasteet
- Huonekalut ja tuet
- Tikkaat ja telineet
- Urheiluvälineet (jalustat, telttapylväät)
Teollisuuskoneet ja laitteet
- Koneen suojausprofiilit
- Pneumaattiset sylinteriputket
- Kehystysjärjestelmät automaatioon
- Kuljetinjärjestelmäkiskot
- Jäähdytysjärjestelmät
9. Edut ja rajoitukset 6063 Alumiiniseos
Keskeiset edut
- Muokkaus: Vertaansa vailla monimutkaisia ekstruusioita, Suunnitelman joustavuuden mahdollistaminen arkkitehtonisilla ja autoalueilla.
- Kustannustehokkuus: Raaka -aineiden kustannukset ~ 2,2 dollaria/kg, 30% halvempi kuin 6061 ja 50% halvempi kuin 7075.
- Pintapinta: Ihanteellinen anodisoimiseen ja maalaamiseen, kriittinen esteettisille sovelluksille.
Rajoitukset
- Vahvuus: Alempi kuin 6061 (T6 Vetolujuus: 310 vs.. 350 MPA) ja paljon alempi jhk 7075 (570 MPA), Rajoittaminen korkean stressikomponenteissa.
- Korkean lämpötilan suorituskyky: Lujuus laskee nopeasti yli 150 ° C (säilyttää 50% T6 -lujuutta 200 ° C: ssa), Moottorikomponenttien sopimaton.
- Palonkestävyys: Sulaa 595 ° C: ssa, Kriittisissä rakenteellisissa sovelluksissa vaaditaan palonlähettäviä pinnoitteita.
10. Standardit, Tekniset tiedot & Saatavuus
6063 Alumiiniseos täyttää useita globaaleja standardeja:
- Sisä- 573-3 / Sisä- 755-2: Tahtutuotteiden kemialliset ja mekaaniset vaatimukset
- ASTM B221: Suulakepuristetut palkit, sauvat, johdot, profiilit, ja putket
- ISO 6361: Takoi alumiini- ja alumiiniseoslevyjä, nauhat, ja lautaset
- Vain H4040: Alumiiniseos suulakepuristetut muodot
Toimittajat ympäri maailmaa 6063 suulakepuristetuista profiileista (70% tuotanto), arkit, putket, ja sauvat.
Mukautettujen ekstruusioiden läpimenoajat vaihtelevat tyypillisesti 3–6 viikosta yksinkertaisten profiilien suhteen 8–12 viikkoon monimutkaisissa geometrioissa.
11. Vertailu niihin liittyviin seoksiin
6063 Alumiini -seos on erillinen sijainti alumiiniseosten 6xxx -sarjassa, tunnetaan erinomaisesta tasapainostaan voiman välillä, korroosionkestävyys, ja suulakepuristus.
Avainvertailutaulukko
| Omaisuus / Ominaisuus | 6063 | 6061 | 6005Eräs | 6082 | 7075 |
|---|---|---|---|---|---|
| Vetolujuus (MPA) | 145–240 (T5/T6) | 240–310 (T6) | 260–340 (T5/T6) | 290–340 (T6) | 490–570 (T6) |
| Tuottolujuus (MPA) | 110–200 | 210–275 | 215–290 | 240–310 | 400–505 |
| Pidennys (%) | 8–12 | 8-10 | 7–12 | 6-10 | 6-10 |
| Korroosionkestävyys | Erinomainen | Erittäin hyvä | Erittäin hyvä | Erittäin hyvä | Kohtuullinen (tarvitsee päällystettä) |
| Suulakepuristus | Erinomainen (monimutkaiset profiilit) | Hyvä | Hyvä | Kohtuullinen | Huono |
| Anodisoiva laatu | Erinomainen | Hyvä | Hyvä | Kohtuullinen | Huono |
| Konettavuus | Kohtuullinen | Hyvä | Hyvä | Hyvä | Erinomainen |
| Hitsaus | Erinomainen | Erittäin hyvä | Hyvä | Hyvä | Kohtuullinen (Kuuma halkeusriski) |
| Tyypilliset käyttötapaukset | Arkkitehtuuri, huonekalut | Rakenne-, autoteollisuus | Sillat, tikkaat | Kuljetus, meren-, rakenteet | Ilmailu-, korkean stressien osat |
6061 vs.. 6063 Alumiiniseos
- Vahvuus: 6061 tarjoaa 20–30% suuremman lujuuden kuin 6063, Parempi rakenteellisiin sovelluksiin.
- Muokkaus: 6063 Evenee monimutkaisia suulakepuristuksia ja viimeistelyjä, kun taas 6061 on jäykempi.
- Sovellukset: 6063 on ihanteellinen koristeellisiin ja arkkitehtonisiin käyttötarkoituksiin; 6061 on edullinen kuormituskomponenteille, kuten polkupyöräkehyksille, runko, ja painealukset.
6005Vs. 6063 Alumiiniseos
- Vahvuus: 6005Paremmat 6063 vahvuus 10–30%.
- Suulakepuristus: 6063 sallii hienommat yksityiskohdat profiileissa; 6005A on vaikeampi puristaa.
- Parhaiten sopiva: 6005A käytetään rautateiden kuljetuksissa ja rakennejärjestelmissä, kun taas 6063 hallitsee ikkuna- ja ovijärjestelmiä.
6082 vs.. 6063 Alumiiniseos
- Vahvuus: 6082 tarjoaa 40% enemmän voimaa kuin 6063.
- Korroosionkestävyys: Verrattavissa oleva, mutta 6063 tarjoaa paremman anodisoidun viimeistelyn.
- Konettavuus & hitsaus: 6082 on vaikeampi koneelle; 6063 hitsauspuhdistin.
7075 vs.. 6063 Alumiiniseos
- Vahvuus: 7075 on huomattavasti vahvempi - enemmän kuin kaksinkertainen 6063.
- Korroosionkestävyys: 6063 Suorittaa paljon paremmin kosteissa tai meriympäristöissä.
- Toimitettavuus: 7075 on vaikeaa hitsata ja purkaa, kun taas 6063 Excels helpottaa valmistuksen.
- Käyttää: 7075 käytetään ilmailu- ja suorituskriittisissä osissa; 6063 on suosittu kuluttaja- ja arkkitehtonisille tuotteille.
12. Johtopäätös
6063 Alumiini -seos saavuttaa houkuttelevan tasapainon: Se mahdollistaa monimutkaiset suulaketuisuudet hienoilla pintapinnoilla,
tarjoaa luotettavan korroosionkestävyyden, ja saavuttaa kunnioitettavan mekaanisen lujuuden kontrolloidun ikääntymisen kautta.
Arkkitehtonisista julkisivuista merilaitteisiin, 6063 Alumiini todistaa sen monipuolisuuden useilla toimialoilla.
Ymmärtämällä sen sävellys, mikrorakenne, ja prosessointireitit,
insinöörit voivat hyödyntää 6063 alumiini vastaamaan sekä suorituskykyä että esteettisiä vaatimuksia - pitäen valmistuskustannukset ja ympäristövaikutukset sekillä.
Faqit
Mikä on 6063 alumiiniseos, jota käytetään?
6063 Alumiiniseosta käytetään ensisijaisesti arkkitehtuurisovelluksiin, kuten ikkunakehyksiin, ovikehykset, verhonseinät, kaiteet, ja muut koristeprofiilit
Erinomaisen pintapintaisen vuoksi, korroosionkestävyys, ja hyvä suulakepuristus.
On 6063 alumiini vahvempi kuin 6061?
Ei, 6063 alumiini ei ole niin vahva kuin 6061.
Kun taas 6063 tarjoaa paremman pinnan ja muovattavuuden, 6061 tarjoaa korkeamman vetolujuuden ja saantolujuuden, Suorita sen paremmin rakenteellisiin ja kuormitussovelluksiin.
Mikä on 6063 lentokoneen alumiini?
6063 Alumiinia ei yleensä pidetä ”lentokoneen” alumiinina.
Ilma-alussovellukset vaativat tyypillisesti korkeamman lujuuden seoksia, kuten 2024 tai 7075. Kuitenkin, 6063 ALU: ta voidaan käyttää ei-kriittisissä sisä- tai koristekomponenteissa ilmailualan teollisuudessa.
Mikä vastaa 6063 alumiini?
Kansainväliset vastaavat 6063 alumiini sisältää:
- Sisä-: Ja AW-6063
- ISO: Almg0.7Si
- Hän on: A6063
- ASTM: B221 (kattaa tuotemuodot, kuten palkit, putket, profiilit)
