1. Bevezetés
6063 alumíniumötvözet - hivatalosan kijelölt És AW-6063, ASTM B221, és ISO ALMG0.7SI–, extrudálással optimalizált anyag.
A 20. század közepén debütálása óta, 6063 Az alumínium jelentős piaci rést faragott.
A gyártók kiváló felszíni kivitelét nyerik, jó erő-súly arány, és a gyártás könnyűsége.
Ebben a cikkben, Felfedezzük 6063 alumínium kémiai gyökereiből a mikroszerkezeti evolúció révén, Vizsgálja meg annak mechanikai és korróziós teljesítményét, és kiemelje a gyakorlati alkalmazásokat.
2. Mi az 6063 Alumínium?
Kémiai összetétel & Ötvöző filozófia
6063 alumínium Az ötvözet a 6xxx sorozathoz tartozik, ahol magnézium (Mg) és szilícium (És) képezi a erősítő fázis magnézium -szilíciumát (Mg₂si).
Névleges összetétele (wt% -ban) Általában beleesik:
| Elem | Névleges tartalom (WT %) | Elsődleges funkció |
|---|---|---|
| És | 0.2–0.6 | Javítja a folyékonyságot az öntés során; Az MG -vel kombinálódik, hogy az Mg₂si kicsapja az életkor megkeményedését. |
| Mg | 0.45–0.9 | Reagál Si -vel, hogy finom Mg₂si részecskéket állítson elő, Az erősség fokozása csapadékkeményítés révén. |
| FE | ≤ 0.35 | Szennyeződésként működik - alacsonyan kezeli, hogy elkerülje a durva intermetallikákat, amelyek csökkentik a rugalmasságot és a felületet. |
| CU | ≤ 0.10 | Kissé növeli az erőt, de korlátozódik a korrózióállóság és a keménység fenntartásához. |
MN |
≤ 0.10 | A vasat megsemmisíti a jóindulatú intermetallikumok kialakításához, és finomítja a gabonaszerkezetet a jobb keménység érdekében. |
| CR | ≤ 0.10 | A hőkezelés során szabályozza a gabona növekedését, Az erő és a stressz repedés ellenállásának fokozása. |
| Zn | ≤ 0.10 | Kisebb ötvözési kiegészítés - Kerülni kell a korrózióállóság megőrzése érdekében. |
| -Y -az | ≤ 0.10 | Gabona finomítóként működik az castingban, Bírság előállítása, Egységes gabonaszerkezet az extrudáláshoz. |
| Mások | ≤ 0.05 (minden), ≤ 0.15 (teljes) | Szigorúan korlátozott, hogy megakadályozzák az ellenőrizetlen másodlagos fázisokat, amelyek rontják a mechanikai vagy a korrózió teljesítményét. |
| Al | Egyensúly | Biztosítja az alapmátrixot, alacsony sűrűségű kínálat, magas vezetőképesség, és kiváló formálhatóság. |
3. Fizikai & Mechanikai tulajdonságai 6063 Alumíniumötvözet
Fizikai tulajdonságai 6063 Alumíniumötvözet
| Ingatlan | Érték |
|---|---|
| Sűrűség | 2.70 G/cm³ |
| Hővezető képesség (20 ° C) | 201 W/m · k |
| Elektromos vezetőképesség | 35 % IACS |
| Rugalmassági modulus | 69 GPA |
| Termikus tágulási együttható | 23.4 × 10⁻⁶ k⁻¹ |
Mechanikai teljesítmény temperamentum szerint
| Kedély | Szakítószilárdság (MPA) | Hozamszilárdság (0.2 % ellensúlyozás, MPA) | Meghosszabbítás (%) | Keménység (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 |
Megemelkedett hőmérsékleti teljesítmény & Fáradtság
6063 Az alumíniumötvözet durván megtartja 80 % szobahőmérsékleti ereje 100 ° C. Fáradtságvizsgálatban (R = 0.1), Egy S-N görbe a tartóssági határértéket mutatja a közelben 90 MPA egymillió ciklusra.
A tervezők gyakran 1,5–2 × biztonsági margót érintnek a ciklikus betöltéshez kültéri vagy autóipari alkalmazásokban.
Anizotropia az extrudálásból
Az extrudált profilok anizotropiát mutatnak: A hosszanti tulajdonságok általában 5–10 -ig meghaladják a keresztirányú tulajdonságokat % szakítószilárdságban.
A mérnökök kompenzálják azáltal, hogy a kritikus terhelési útvonalakat az extrudálási irányhoz igazítják.
4. Korrózióállóság & Felszíni védelem
Természetes oxidgát
6063 Az alumínium vékony, öngyógyító Al₂o₃ film (2–5 NM) Ez ellenáll a légköri korróziónak, múló 1,000+ Órák sós spray -tesztekben (ASTM B117) Amikor eloxált.
Ez a film az ötvözetet ideálissá teszi a kültéri alkalmazásokhoz, az építészeti profiloktól a tengeri szerelvényekig.
Kihívások és enyhítés
- Klorid környezet: Érzékeny a sós vízben történő pálcolásra (Cl⁻ > 500 ppm), A vastag eloxálással enyhítve (15–25 μm) vagy epoxi bevonatok.
- Galvanikus korrózió: Kerülje a réz vagy a szénacél közvetlen érintkezését; Használjon szigetelő tömítéseket vagy cinkben gazdag primereket.
Eloxizáló technikák és dekoratív kivitel
- Kénsav Eloxálás (II. Típus) 5–25 um vastag porózus oxidot termel.
- Kemény burkolatú eloxáló (III. Típus) 25–60 μm vastagsághoz vezet a kopásállósághoz.
- Színes eloxáló és Porláncok Engedje meg az esztétikai testreszabást, kémiai konverziós alapozókkal (PÉLDÁUL., kromát vagy háromértékű cirkónium) A tapadás fokozása.
5. Gyártás & Csatlakozik 6063 Alumíniumötvözet
A gyártók szívességet kapnak 6063 alumínium kivételes extrudálhatósága miatt, kiszámítható megmunkálási viselkedés, és megbízható hegeszthetőség.
Extrudálási jellemzők
Első, 6063 Az alumínium simán extrudál 450–550 ° C -on, Egy hőmérsékleti ablak, amely kiegyensúlyozza a fémáramlást és a gabona finomítását.
Tipikus ürítés Az arányok terjedése 10:1 ig 30:1, lehetővé téve a komplex keresztmetszeteket a falvastagsággal olyan vékony, mint 1 mm.
6063 Az alumíniumötvözet beállítja az extrudálhatóság referenciaértékét, kulcsfontosságú előnyökkel:
- Alacsony extrudálási nyomás: 100–150 MPa komplex profilokhoz, 30% alacsonyabb, mint 6061,
bonyolult formák, például a termálszünet ablakkeretek, például a bonyolult formák engedélyezése 0.8 mm falvastagság és üreges kamrák. - Felületi kidolgozás: Ahogy kiigazított felületek elérik RA ≤1,6 μm utófeldolgozás nélkül, Kritikus az építészeti alkalmazásokhoz, ahol a másodlagos megmunkálás 20–30% -os költségeket eredményezne.
- Termelési sebesség: Extrudálás aránya 5–20 m/i (a profil bonyolultságától függően), Egyetlen szerszámmal, amely képes napi 10 000–20 000 métert előállítani.
Megmunkálás és szerszámozás
Puha, As-extrudált temperamentuma (F) lehetővé teszi a gyors megmunkálást nagy sebességű acél (HSS) eszközöket vágási sebességgel egészen 150 M/My.
Felhasználás oldódó hűtőfolyadék (5–10% koncentráció) csökkenti a szerszám kopását 40%, Míg a karbid eszközöket részesítik előnyben a keményen fordított tulajdonságoknál (PÉLDÁUL., Szálak T6 temperamentumban).
Hegesztési technikák
- TIG hegesztés: Előnyben részesítették a precíziós alkatrészeket, segítségével 4043 töltőrúd (AL-5%Igen) A forró repedés minimalizálása érdekében.
A hegesztés hatékonysága eléri 90%, szakítószilárdság -visszatartással 85% T6 temperamentumban. - Súrlódás keverési hegesztése (FSW): Egy szilárdtest folyamat, amely ideális vastag szakaszokhoz (ig 10 mm), hibamentes ízületek előállítása 90% bázisfém szilárdsága.
- Hegény kezelés utáni kezelés: Stresszoldás 150° C 2 óra csökkenti a maradék stresszt 60%, kritikus a nagy szerelvények méret stabilitásához.
6. Hőkezelés & Életkor megkeményedése 6063 Alumíniumötvözet
A hőkezelés átalakítja a 6063 -as lágyat, Aggasztó, As-extrudált állapot egy csapadékkal keményített ötvözeté, jelentősen javult szilárdsággal.
A megoldás megfelelő kombinációjának kiválasztásával, eloltás, és az öregedési lépések,
A gyártók a szakítószilárdság egyensúlyát igazítják, hajlékonyság, és az alkalmazási követelmények dimenziós stabilitása.
Temperamentumok és tipikus ciklusok
| Kedély | Folyamat | Tipikus öregedési ciklus |
|---|---|---|
| T1 | Hűtsük le közvetlenül az extrudálásból; Természetesen szobahőmérsékleten életkor | ~ 7 napokra 20 ° C |
| T5 | Hűvös az extrudálásból vagy a kioltásból; mesterségesen életkor | 175–205 ° C 4–8 órán át |
| T6 | Oldat hőkezelése 520–540 ° C -on; eloltás; mesterségesen életkor | 175–205 ° C 6–12 órán át |
| T7 | Túlterhelés a t6 -n túl (A jobb dimenziós stabilitás érdekében) | 200–220 ° C 8–16 órán át |
- T1 A temperamentum a lassúra támaszkodik, természetes öregedés. A tervezők a T1 -et részesítik előnyben az extrudálás után azonnal maximális formázhatóságot igénylő alkatrészeknél.
- T5 Gyorsan fokozza az erőt. 175–205 ° C -on több órán keresztül tartva, 6063 Az alumíniumötvözet csúcskeménységének 80–90% -át minimális torzítással éri el.
- T6 A legmagasabb erőt - általában 190–240 MPA szakítószilárdságot ad.
A gyártók 520–540 ° C -on oldják meg az összes mg₂si feloldását, Ezután oldja meg és életkora, hogy kialakítsák a finom β ″ kicsapásokat, amelyek maximális keménységet okoznak. - T7 Célokat olyan alkalmazások, ahol a szűk dimenziós vezérlés meghaladja a csúcs szilárdságát.
A meghosszabbított öregedés durván kicsapódik a stabilabb β fázisba, A szilárdság csökkentése ~ 10–20% -kal, de csökkenti a maradék stresszt.
Erő, Hajlékonyság, és stabilitási kompromisszumok
Közvetlenül öregedés után, T6 6063 Az alumíniumötvözet eléri a legmagasabb hozamát és a végső szakítószilárdságot, Ugyanakkor nagyobb rugót mutat a hajlítás során.
Egymással szemben, A T5 hőmérséklet valamivel alacsonyabb szilárdságot eredményez (160–200 MPA) de megtartja az 5–10% -os jobb meghosszabbítást és minimalizálja a torzítást a komplex geometriákban.
Amikor a tervezőknek mind a mérsékelt erősségre, mind a kiváló dimenziós pontosságra van szükségük-mint például a szoros tolerancia ablakkereteknél-, gyakran meghatározzák a módosított T6I4 vagy T7 ciklust.
Túlzás és stressz enyhítés
Túllépés a T6 csúcson túl - az öregedési hőmérsékletek 200–220 ° C -ra történő emelésével vagy a tartási időn túli meghosszabbítással. 12 Órák - β ″ csapadékot durván β ′ -re, majd β -ba vezet.
Bár ez az eltolódás egészen a hozam erejét csökkenti 20%, Stabilizálja a méreteket és enyhíti a belső stresszt, amely egyébként a kiszolgálás során elszakadást vagy repedést eredményezhet.
A többszörös összekapcsolt alkatrészekkel rendelkező összeszerelésekben, túlzott 6063 Az alumíniumötvözet ellenáll a stressz-korrózió repedésének, A T7 temperamentuma ideális választás a hegesztett vagy mechanikusan rögzített szerkezetekhez.
7. Felszíni kezelések & Bevonatok
Kémiai átalakító bevonatok
Kromát (I. típusú) és a foszfát -előkezelések elősegítik a későbbi felső kabátok tapadását. A háromértékű króm- és cirkónium-alapú rendszerek ROHS-kompatibilis alternatívákat kínálnak.
Porbevonat és festés
Előkezelés után, A poliészter vagy az epoxi -poliészter porok tartós színt adnak.
Tipikus vastagság: 60–120 um. Megfelelő felületi érdesség (RA ≈ 1.5 µm) Fokozza a mechanikus reteszelést.
A kialakuló nano-textúrájú és öntisztító kezelések
A kutatók szuperhidrofób bevonatokkal dolgoznak ki szilícium -dioxid nanorészecskék és fluortartalmú kötőanyagok felhasználásával.
A korai tesztek érintkezési szögeket mutatnak > 150°, ígéretes csökkentett szennyeződés a kültéri homlokzatokon.
8. A 6063 Alumíniumötvözet
Építészeti és építőipar
- Ablak- és ajtókeretek
- Függöny fali rendszerek
- Korlátok és védőkorlátok
- Építészeti burkolat
- Szerkezeti üvegezési profilok
Közlekedési ágazat
- Autóipar és dekoratív díszlécek
- Tetősínek és futó deszkák
- Utánfutó keretek
- Kerékpárkeretek és kiegészítők
- Csónakszerelvények és átjárók
Elektromos és világítási rendszerek
- LED -es világító házak
- Hőnyelpálatok az elektronikához
- Elektromos házak
- Vezetékcsövek
- Reflektorkeretek
Fogyasztási termékek és bútorok
- Irodai partíciós rendszerek
- Jelentkezzen be a lámpatestek és a jelzőkeretek
- Bútorcsövek és tartók
- Létrák és állványok
- Sporteszközök (állattáblák, sátoroszlopok)
Ipari gépek és felszerelések
- Gépi őrző profilok
- Pneumatikus hengercsövek
- Keretező rendszerek az automatizáláshoz
- Szállítószalag -sínek
- Hűtőrendszer házak
9. Előnyei és korlátai 6063 Alumíniumötvözet
Legfontosabb előnyök
- Megfogalmazhatóság: Páratlan az összetett extrudálásokhoz, A tervezési rugalmasság lehetővé tétele az építészeti és autóiparban.
- Költséghatékonyság: Nyersanyagköltség ~ 2,2 USD/kg, 30% Olcsóbb, mint 6061 és 50% Olcsóbb, mint 7075.
- Felületi kidolgozás: Ideális az eloxáláshoz és a festéshez, kritikus az esztétikai alkalmazásokhoz.
Korlátozások
- Erő: Alacsonyabb, mint 6061 (T6 szakítószilárdság: 310 VS. 350 MPA) és messze alacsonyabb, mint 7075 (570 MPA), A nagy stressz alkatrészek használatának korlátozása.
- Magas hőmérsékleti teljesítmény: Az erő gyorsan 150 ° C fölé esik (megtart 50% T6 szilárdság 200 ° C -on), nem megfelelő a motor alkatrészeihez.
- Tűzállóság: Olvad 595 ° C -on, Tűzoltó bevonatok megkövetelése kritikus szerkezeti alkalmazásokban.
10. Szabványok, Előírások & Rendelkezésre állás
6063 Az alumíniumötvözet több globális szabványnak felel meg:
- -Ben 573-3 / -Ben 755-2: Kémiai és mechanikai követelmények a kovácsolt termékekre
- ASTM B221: Extrudált rudak, rudak, vezetékek, profilok, és csövek
- ISO 6361: Kovácsolt alumínium és alumínium ötvözet, csíkok, és tányérok
- Csak H4040: Alumíniumötvözet extrudált formák
Beszállítók világszerte az Alu részvények 6063 formájú, az extrudált profiloktól kezdve (70% termelés), ágynemű, csövek, és a rudak.
Az egyedi extrudálások átfutási ideje általában 3–6 hétig terjed az egyszerű profilokhoz 8–12 hétig, összetett geometriák esetén.
11. Összehasonlítva a kapcsolódó ötvözetekkel
6063 Az alumíniumötvözet megkülönböztetett pozíciót foglal el a 6xxx alumíniumötvözetek sorozatában, ismert az erősség közötti kiváló egyensúlyukról, korrózióállóság, és az extrudabilitás.
Kulcsfontosságú összehasonlítások táblázat
| Ingatlan / Jellemző | 6063 | 6061 | 6005A | 6082 | 7075 |
|---|---|---|---|---|---|
| Szakítószilárdság (MPA) | 145–240 (T5/T6) | 240–310 (T6) | 260–340 (T5/T6) | 290–340 (T6) | 490–570 (T6) |
| Hozamszilárdság (MPA) | 110–200 | 210–275 | 215–290 | 240–310 | 400–505 |
| Meghosszabbítás (%) | 8–12 | 8–10 | 7–12 | 6–10 | 6–10 |
| Korrózióállóság | Kiváló | Nagyon jó | Nagyon jó | Nagyon jó | Mérsékelt (Bevonatra van szüksége) |
| Extrudálhatóság | Kiváló (összetett profilok) | Jó | Jó | Igazságos | Szegény |
| Eloxizáló minőség | Kiváló | Jó | Jó | Igazságos | Szegény |
| Megmunkálhatóság | Igazságos | Jó | Jó | Jó | Kiváló |
| Hegesztés | Kiváló | Nagyon jó | Jó | Jó | Tisztességes (forró repedési kockázat) |
| Tipikus felhasználási esetek | Építészet, bútor | Szerkezeti, autóipari | Hidak, létrák | Szállítás, tengeri, struktúrák | Repülőgép, nagy stresszes alkatrészek |
6061 VS. 6063 Alumíniumötvözet
- Erő: 6061 20–30% -kal nagyobb erőt kínál, mint 6063, jobbá tétele a strukturális alkalmazásokhoz.
- Megfogalmazhatóság: 6063 kitűnő az összetett extrudálásokban és a kivitelben, míg 6061 merevebb.
- Alkalmazások: 6063 ideális dekoratív és építészeti felhasználásokhoz; 6061 előnyben részesítik a terhelés hordozó alkatrészeit, például a kerékpáros kereteket, alváz, és nyomás edények.
6005A VS. 6063 Alumíniumötvözet
- Erő: 6005Egy felülmúlás 6063 erősen 10–30% -kal.
- Extrudálhatóság: 6063 finomabb részleteket tesz lehetővé a profilokban; 6005A nehezebb extrudálni.
- Legjobban illeszkedik: 6005A A vasúti szállítási és szerkezeti rendszerekben használják, míg 6063 uralja az ablak- és ajtó rendszerekben.
6082 VS. 6063 Alumíniumötvözet
- Erő: 6082 biztosít 40% Több erő, mint 6063.
- Korrózióállóság: Hasonló, de 6063 jobb eloxált kivitel biztosítja.
- Megmunkálhatóság & hegesztés: 6082 nehezebb gépelni; 6063 Hegesztők tisztítószere és szeme.
7075 VS. 6063 Alumíniumötvözet
- Erő: 7075 szignifikánsan erősebb - több, mint kétszeresének az erőssége 6063.
- Korrózióállóság: 6063 sokkal jobban teljesít nedves vagy tengeri környezetben.
- Megmunkálhatóság: 7075 nehéz hegeszteni és extrudálni, mivel 6063 Kiváló a gyártás könnyedén.
- Használat: 7075 a repülőgépiparban és a teljesítmény-kritikus alkatrészekben használják; 6063 kedvelik a fogyasztói és építészeti termékeket.
12. Következtetés
6063 Az alumíniumötvözet lenyűgöző egyensúlyt teremt: Ez lehetővé teszi a komplex extrudciókat finom felületi kivitelekkel,
megbízható korrózióállóságot biztosít, és az ellenőrzött öregedés révén tiszteletre méltó mechanikai erőt ér el.
Az építészeti homlokzatoktól a tengeri hardverekig, 6063 Az alumínium több iparágban bizonyítja sokoldalúságát.
A kompozíció megértésével, mikroszerkezet, és a feldolgozási útvonalak,
A mérnökök kihasználhatják 6063 alumínium, hogy megfeleljen mind a teljesítmény, mind az esztétikai követelményeknek - miközben a gyártási költségeket és a környezeti hatásokat ellenőrzés alatt tartja.
GYIK
Mi az 6063 Alumíniumötvözet használt?
6063 Az alumíniumötvözetet elsősorban építészeti alkalmazásokhoz, például ablakkeretekhez használják, ajtókeretek, függönyfalak, korlát, és más dekoratív profilok
Kiváló felületi kivitele miatt, korrózióállóság, És a jó extrudálhatóság.
Az 6063 alumínium erősebb, mint 6061?
Nem, 6063 Az alumínium nem olyan erős, mint 6061.
Míg 6063 Kiváló felszíni felületet és megfogalmazhatóságot kínál, 6061 magasabb szakító- és hozam szilárdságot biztosít, A szerkezeti és terhelés-hordozó alkalmazásokhoz való megfelelőbbé tétele.
Mi az 6063 repülőgép-minőségű alumínium?
6063 Az alumíniumot általában nem tekintik „repülőgép-minőségű” alumíniumnak.
A repülőgép-alkalmazások általában magasabb szilárdsági ötvözetekhez vannak szükség, mint például 2024 vagy 7075. Viszont, 6063 Az ALU nem kritikus belső vagy dekoratív alkatrészekben használható az űriparban.
Mi egyenértékű 6063 alumínium?
Nemzetközi ekvivalensek 6063 alumínium tartalmazza:
- -Ben: És AW-6063
- ISO: Almg0.7si
- Ő az: A6063
- ASTM: B221 (lefedi a termékformákat, például a rudakat, csövek, profilok)
