1. 소개
6063 알루미늄 합금 - 공동체로 지정되었습니다 및 AW-6063, ASTM B221, 그리고 ISO ALMG0.7SI- 다재다능한 사람으로, 압출 최적화 된 물질.
20 세기 중반 상업 데뷔 이후, 6063 알루미늄은 상당한 시장 틈새 시장을 개척했습니다.
제조업체는 우수한 표면 마감을 상품합니다, 좋은 강도 대 중량 비율, 그리고 제조의 용이성.
이 기사에서, 우리는 탐구합니다 6063 미세 구조 진화를 통해 화학적 뿌리에서 알루미늄, 기계 및 부식 성능을 검사하십시오, 실제 응용 분야를 강조하십시오.
2. 무엇인가요 6063 알류미늄?
화학 성분 & 합금 철학
6063 알류미늄 합금은 6xxx 시리즈에 속합니다, 어디 마그네슘 (Mg) 그리고 규소 (그리고) 강화 상 마그네슘 실살을 형성합니다 (mg₂si).
공칭 구성 (wt%로) 일반적으로 안에 들어갑니다:
| 요소 | 공칭 콘텐츠 (wt %) | 기본 기능 |
|---|---|---|
| 그리고 | 0.2–0.6 | 주조 중 유동성이 향상됩니다; Mg와 결합하여 연령 경화를 위해 mgsi 침전물을 형성합니다.. |
| Mg | 0.45–0.9 | 미세한 mg ₂si 입자를 생성하기 위해 Si와 반응합니다, 강수 경화를 통한 강도 향상. |
| Fe | ≤ 0.35 | 불순물로 작용합니다 - 연성과 표면 마감을 줄이는 거친 금속 릭스를 피하기 위해 낮게 조정합니다.. |
| Cu | ≤ 0.10 | 강도를 약간 증가 시키지만 부식성과 강인함을 유지하기 위해 제한됩니다.. |
MN |
≤ 0.10 | 양성 금속 간을 형성하기 위해 철을 청소하고 강인성 향상을 위해 곡물 구조를 개선합니다.. |
| Cr | ≤ 0.10 | 열처리 동안 입자 성장을 조절합니다, 스트레스 균열에 대한 강도와 저항력 향상. |
| Zn | ≤ 0.10 | 경미한 합금 첨가 - 실험은 부식 저항을 보존하기 위해 피합니다. |
| 의 | ≤ 0.10 | 캐스팅에서 곡물 정제소 역할을합니다, 벌금을 생산합니다, 압출을위한 균일 한 곡물 구조. |
| 기타 | ≤ 0.05 (각), ≤ 0.15 (총) | 기계적 또는 부식 성능을 손상시키는 통제되지 않은 2 차 단계를 방지하기 위해 엄격하게 제한. |
| 알 | 균형 | 기본 매트릭스를 제공합니다, 저밀도를 제공합니다, 높은 전도도, 탁월한 형성성. |
3. 물리적 & 기계적 특성 6063 알루미늄 합금
물리적 특성 6063 알루미늄 합금
| 재산 | 값 |
|---|---|
| 밀도 | 2.70 g/cm³ |
| 열전도율 (20 ° C) | 201 w/m · k |
| 전기 전도성 | 35 % IACS |
| 탄성 계수 | 69 GPA |
| 열 팽창 계수 | 23.4 × 10⁻⁶ k⁻¹ |
성미에 의한 기계적 성능
| 성질 | 인장 강도 (MPA) | 항복 강도 (0.2 % 오프셋, MPA) | 연장 (%) | 경도 (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 |
높은 온도 성능 & 피로
6063 알루미늄 합금은 대략 유지됩니다 80 % 방 온도 강도 100 ° C. 피로 테스트에서 (r = 0.1), S-N 곡선은 가까운 지구력 제한을 보여줍니다 90 백만주기 동안 MPA.
설계자는 종종 야외 또는 자동차 응용 분야에서 순환 적재를 위해 1.5–2 ×의 안전 마진을 고려합니다..
압출로부터의 이방성
압출 프로파일은 이방성을 나타냅니다: 종 방향 특성은 일반적으로 가로 특성을 5-10으로 초과합니다 % 인장 강도.
엔지니어는 임계 하중 경로를 압출 방향으로 정렬하여 보상합니다..
4. 부식 저항 & 표면 보호
천연 산화물 장벽
6063 알루미늄은 얇습니다, 자가 치유 Alloom 필름 (2–5 nm) 그것은 대기 부식에 저항합니다, 통과 1,000+ 소금 스프레이 테스트 시간 (ASTM B117) 양극화 될 때.
이 필름은 합금이 실외 응용 프로그램에 이상적입니다, 건축 프로파일에서 해양 피팅까지.
도전과 완화
- 염화물 환경: 바닷물에 구덩이에 민감합니다 (cl⁻ > 500 ppm), 두꺼운 양극화에 의해 완화된다 (15–25 μm) 또는 에폭시 코팅.
- 갈바니 부식: 구리 또는 탄소강과 직접 접촉하지 마십시오; 절연 개스킷 또는 아연이 풍부한 프라이머를 사용하십시오.
양극화 기술 및 장식 마감
- 황산 양극화 (II 형) 5-25 µm 두께의 다공성 산화물을 생성합니다.
- 하드 코트 양극화 (III 형) 내마모성을 위해 25–60 µm 두께를 산출합니다.
- 색상 양극화 및 파우더 코팅 미적 사용자 정의를 허용합니다, 화학 전환 프라이머와 함께 (예를 들어, 크로메이트 또는 삼위화 지르코늄) 접착력 향상.
5. 제작 & 가입 6063 알루미늄 합금
제조업체는 선호합니다 6063 탁월한 압출성에 대한 알루미늄, 예측 가능한 가공 거동, 신뢰할 수있는 용접 성.
압출 특성
첫 번째, 6063 알루미늄은 450–550 ° C에서 부드럽게 압출됩니다, 금속 흐름과 곡물 정제의 균형을 잡는 온도 창.
전형적인 압출 비율 범위 10:1 최대 30:1, 벽 두께가 얇은 복잡한 단면을 활성화합니다 1 mm.
6063 알루미늄 합금은 압출 가능성의 벤치 마크를 설정합니다, 주요 장점이 있습니다:
- 낮은 압출 압력: 100복잡한 프로파일의 경우 –150 MPa, 30% 보다 낮습니다 6061,
열 중단 창 프레임과 같은 복잡한 모양을 활성화합니다 0.8 mm 벽 두께 그리고 중공 챔버. - 표면 마감: 저명한 표면이 달성됩니다 RA ≤1.6 μm 사후 처리없이, 2 차 가공 비용이 20-30% 추가되는 건축 응용 프로그램에 중요합니다..
- 생산 속도: 압출 속도 5–20 m/i (프로필 복잡성에 따라), 하루에 10,000 ~ 20,000 미터를 생산할 수있는 단일 다이로.
가공 및 툴링
부드럽게 튀어 나온 성질 (에프) 빠른 가공을 허용합니다 고속 스틸 (HSS) 도구 절단 속도로 최대 150 m/my.
사용 가용성 냉각수 (5–10% 농도) 도구 마모를 줄입니다 40%, 탄화물 도구는 단단한 기능에 선호됩니다 (예를 들어, T6 Temper의 실).
용접 기술
- TIG 용접: 정밀 구성 요소에 선호됩니다, 사용 4043 필러로드 (al-5%예) 뜨거운 균열을 최소화합니다.
용접 효율에 도달합니다 90%, 인장 강도 보유 85% T6 성질에서. - 마찰 저어 용접 (FSW): 두꺼운 섹션에 이상적인 솔리드 스테이트 프로세스 (최대 10 mm), 결함이없는 조인트를 생성합니다 90% 기본 금속 강도.
- 웰드 후 치료: 스트레스 해소 150° C 2 시간 잔류 응력을 줄입니다 60%, 대형 어셈블리에서 치수 안정성에 중요합니다.
6. 열처리 & 나이 경화 6063 알루미늄 합금
열처리는 6063의 소프트를 변형시킵니다, 강도가 상당히 향상된 강수량 경화 합금으로의 연성 된 조건.
솔루션의 올바른 조합을 선택함으로써, 담금질, 노화 단계,
제조업체는 인장 강도의 균형을 조정합니다, 연성, 및 응용 프로그램 요구 사항에 대한 치수 안정성.
성미 지정 및 전형적인주기
| 성질 | 프로세스 | 전형적인 노화주기 |
|---|---|---|
| T1 | 압출에서 직접 식 힙니다; 자연스럽게 실온에서 나이 | ~ 7 며칠 20 ° C |
| T5 | 압출 또는 켄 칭에서 식 힙니다; 인공적으로 나이 | 1754-8 시간 동안 –205 ° C |
| T6 | 용액 520–540 ° C에서 열 처리; 끄다; 인공적으로 나이 | 1756-12 시간 동안 –205 ° C |
| T7 | T6을 넘어서 과잉 (개선 된 치수 안정성) | 2008-16 시간 동안 –220 ° C |
- T1 성미는 느리게 의존합니다, 자연 노화. 디자이너는 압출 직후 최대 형성이 필요한 부품에 대해 T1을 선호합니다..
- T5 힘을 빠르게 향상시킵니다. 175–205 ° C에서 몇 시간 동안 유지함으로써, 6063 알루미늄 합금은 최소 왜곡으로 피크 경도의 80-90%를 달성합니다..
- T6 가장 높은 강도, 특히 190-240 MPa 인장을 제공합니다.
제조업체는 520–540 ° C로 모든 MG ₂SI를 용해시킵니다, 그런 다음 최대 경도를 부여하는 미세 β ″ 침전물을 형성하기 위해 켄칭과 나이. - T7 타이트한 치수 제어가 피크 강도보다 크게 큰 응용 프로그램을 대상으로합니다.
연장 된 노화는 더 안정적인 β 상으로 침전됩니다., 강도 절단 강도는 ~ 10-20%이지만 잔류 응력을 줄입니다.
힘, 연성, 그리고 안정성 트레이드 오프
노화 직후, T6 6063 알루미늄 합금은 최고 수율과 궁극적 인 인장 강도에 도달합니다., 그러나 굽힘 중에도 더 큰 스프링 백을 나타냅니다.
거꾸로, T5 성미는 약간 낮은 강도를 생성합니다 (160–200 MPa) 그러나 5-10% 더 나은 신장을 유지하고 복잡한 형상의 왜곡을 최소화합니다..
설계자가 중간 정도의 강도와 딱딱한 차원 정확도 (단단한 강점 창 프레임과 마찬가지로)를 필요로하는 경우 종종 수정 된 T6I4 또는 T7 사이클을 지정합니다..
과도하고 스트레스 완화
T6 피크를 넘어서서 과소징 - 노화 온도를 200-220 ° C로 돌출하거나 홀드 시간을 넘어서 12 시간 - 드라이브 β ″ 침전물이 β '로 조잡하고 β.
이 변화는 최대의 항복 강도를 감소시킵니다 20%, 차원을 안정화시키고 서비스 중에 뒤틀림 또는 크래킹을 유발할 수있는 내부 응력을 완화합니다..
다수의 결합 된 부품이있는 어셈블리에서, 초과 6063 알루미늄 합금은 스트레스-성분 균열에 저항합니다, T7 Temper를 용접 또는 기계적으로 고정 된 구조에 이상적인 선택으로 만듭니다..
7. 표면 처리 & 코팅
화학 전환 코팅
크로메이트 (I 형 I) 인산염 전처리는 후속 탑 코트에 대한 접착력을 촉진합니다. 삼위화 크롬 및 지르코늄 기반 시스템은 ROHS 준수 대안을 제공합니다.
파우더 코팅 및 페인팅
전처리 후, 폴리 에스테르 또는 에폭시 - 폴리 에스테르 파우더는 내구성있는 색상 마감 처리를 제공합니다.
전형적인 두께: 60–120 µm. 적절한 표면 거칠기 (ra ≈ 1.5 µm) 기계적 인터록을 향상시킵니다.
신흥 나노 텍스처 및 자기 청소 치료
연구자들은 실리카 나노 입자 및 불소화 결합제를 사용하여 초 소수성 코팅을 개발합니다..
초기 테스트는 접촉각을 보여줍니다 > 150°, 야외 정면에서 유망한 감소.
8. 주요 적용 6063 알루미늄 합금
건축 및 건축 산업
- 창과 도어 프레임
- 커튼 벽 시스템
- 난간과 가드 레일
- 건축 트림
- 구조적 유약 프로파일
운송 부문
- 자동차 트림 및 장식 몰딩
- 지붕 레일 및 런닝 보드
- 트레일러 프레임
- 자전거 프레임 및 액세서리
- 보트 피팅 및 통로
전기 및 조명 시스템
- LED 조명 하우징
- 전자 제품의 방열판
- 전기 인클로저
- 도관 튜브
- 반사기 프레임
소비자 제품 및 가구
- 사무실 파티션 시스템
- 고정구와 간판 프레임을 표시합니다
- 가구 튜브 및 지지대
- 사다리와 랙
- 스포츠 장비 (삼각대, 텐트 기둥)
산업 기계 및 장비
- 기계 가드 프로파일
- 공압 실린더 튜브
- 자동화를위한 프레임 시스템
- 컨베이어 시스템 레일
- 냉각 시스템 하우징
9. 장점과 한계 6063 알루미늄 합금
주요 장점
- 형성 가능성: 복잡한 압출에 대한 타의 추종을 불허합니다, 건축 및 자동차 부문의 설계 유연성을 가능하게합니다.
- 비용 효율성: 원료 비용 ~ $ 2.2/kg, 30% 보다 저렴합니다 6061 그리고 50% 보다 저렴합니다 7075.
- 표면 마감: 양극화 및 페인팅에 이상적입니다, 미적 응용에 중요합니다.
제한
- 힘: 보다 낮습니다 6061 (T6 인장 강도: 310 대. 350 MPA) 그리고 훨씬 열등합니다 7075 (570 MPA), 스트레스가 많은 구성 요소에서의 사용을 제한합니다.
- 고온 성능: 강도는 150 ° C 이상으로 빠르게 떨어집니다 (유지 50% 200 ℃에서 T6 강도), 엔진 구성 요소에 적합하지 않습니다.
- 내화성: 595 ° C에서 녹습니다, 중요한 구조적 응용 분야에서 소방차 코팅이 필요합니다.
10. 표준, 명세서 & 유효성
6063 알루미늄 합금은 여러 글로벌 표준을 충족합니다:
- 안에 573-3 / 안에 755-2: 단단한 제품에 대한 화학 및 기계 요구 사항
- ASTM B221: 압출 바, 막대, 와이어, 프로필, 그리고 튜브
- ISO 6361: 단조 알루미늄 및 알루미늄 합금 시트, 스트립, 그리고 접시
- 그냥 H4040: 알루미늄 합금은 모양을 압출했습니다
공급 업체 전세계 주식 ALU 6063 압출 프로파일에서부터 다양한 형태로 (70% 생산), 시트, 튜브, 그리고 막대.
맞춤 압출의 리드 시간은 일반적으로 간단한 프로파일의 경우 3-6 주에서 복잡한 형상의 경우 8-12 주입니다..
11. 관련 합금과 비교
6063 알루미늄 합금은 6xxx 시리즈의 알루미늄 합금에서 독특한 위치를 차지합니다., 힘 사이의 균형 균형으로 유명합니다, 부식 저항, 압출성.
주요 비교 테이블
| 재산 / 특징 | 6063 | 6061 | 6005에이 | 6082 | 7075 |
|---|---|---|---|---|---|
| 인장 강도 (MPA) | 145–240 (T5/T6) | 240–310 (T6) | 260–340 (T5/T6) | 290–340 (T6) | 490–570 (T6) |
| 항복 강도 (MPA) | 110–200 | 210–275 | 215–290 | 240–310 | 400–505 |
| 연장 (%) | 8–12 | 8–10 | 7–12 | 6–10 | 6–10 |
| 부식 저항 | 훌륭한 | 매우 좋은 | 매우 좋은 | 매우 좋은 | 보통의 (코팅이 필요합니다) |
| 압출 가능성 | 훌륭한 (복잡한 프로파일) | 좋은 | 좋은 | 공정한 | 가난한 |
| 양극화 품질 | 훌륭한 | 좋은 | 좋은 | 공정한 | 가난한 |
| 가공 가능성 | 공정한 | 좋은 | 좋은 | 좋은 | 훌륭한 |
| 용접 성 | 훌륭한 | 매우 좋은 | 좋은 | 좋은 | 공정 - 부족 (뜨거운 균열 위험) |
| 일반적인 사용 사례 | 건축학, 가구 | 구조적, 자동차 | 다리, 사다리 | 수송, 선박, 구조 | 항공 우주, 스트레스가 많은 부품 |
6061 대. 6063 알루미늄 합금
- 힘: 6061 보다 20-30% 더 높은 강도를 제공합니다 6063, 구조 적용에 더 좋게 만듭니다.
- 형성 가능성: 6063 복잡한 압출과 마무리가 탁월합니다, ~하는 동안 6061 더 단단합니다.
- 응용: 6063 장식 및 건축 용도에 이상적입니다; 6061 자전거 프레임과 같은로드 베어링 구성 요소에 선호됩니다, 차대, 및 압력 용기.
6005A VS. 6063 알루미늄 합금
- 힘: 6005성능이 우수합니다 6063 10-30%의 힘.
- 압출 가능성: 6063 프로파일의 세부 사항을 세부적으로 허용합니다; 6005A는 압출하기가 더 어렵습니다.
- 가장 적합합니다: 6005A는 철도 운송 및 구조 시스템에 사용됩니다, ~하는 동안 6063 창과 도어 시스템에서 지배적입니다.
6082 대. 6063 알루미늄 합금
- 힘: 6082 까지 제공합니다 40% 보다 더 많은 힘 6063.
- 부식 저항: 유사한, 하지만 6063 더 나은 양극화 된 마감 처리를 제공합니다.
- 가공 가능성 & 용접 성: 6082 기계가 더 어렵습니다; 6063 클리너와 깔끔한 용접.
7075 대. 6063 알루미늄 합금
- 힘: 7075 강도의 두 배 이상인 상당히 강합니다 6063.
- 부식 저항: 6063 촉촉하거나 해양 환경에서 훨씬 더 잘 수행합니다.
- 작업 가능성: 7075 용접 및 압출이 어렵습니다, 반면 6063 제작이 용이 해집니다.
- 사용: 7075 항공 우주 및 성능 크리티컬 부품에서 사용됩니다; 6063 소비자 및 건축 제품에 선호됩니다.
12. 결론
6063 알루미늄 합금은 매력적인 균형을칩니다: 미세한 표면 마감으로 복잡한 압출을 가능하게합니다,
신뢰할 수있는 부식 저항을 제공합니다, 통제 된 노화를 통해 존경할만한 기계적 강도를 달성합니다.
건축 외관에서 해양 하드웨어까지, 6063 알루미늄은 여러 산업에서 다목적 성을 증명합니다.
그 구성을 이해함으로써, 미세 구조, 및 처리 경로,
엔지니어는 활용할 수 있습니다 6063 성능과 미적 요구 사항을 모두 충족하는 알루미늄 - 제조 비용과 환경 영향을 확인하면서 확인.
FAQ
무엇인가요 6063 사용 된 알루미늄 합금?
6063 알루미늄 합금은 주로 창 프레임과 같은 건축 응용 분야에 사용됩니다., 도어 프레임, 커튼 벽, 난간, 그리고 다른 장식 프로파일
우수한 표면 마감으로 인해, 부식 저항, 그리고 좋은 압출성.
~이다 6063 알루미늄보다 강한 알루미늄 6061?
아니요, 6063 알루미늄은 강하지 않습니다 6061.
하는 동안 6063 우수한 표면 마감과 형성성을 제공합니다, 6061 더 높은 인장 및 항복 강도를 제공합니다, 구조 및로드 베어링 애플리케이션에 더 적합합니다.
무엇인가요 6063 항공기 등급 알루미늄?
6063 알루미늄은 일반적으로 "항공기 등급"알루미늄으로 간주되지 않습니다.
항공기 응용 분야는 일반적으로 고강도 합금이 필요합니다 2024 또는 7075. 하지만, 6063 ALU는 항공 우주 산업 내 비정규 내부 또는 장식 성분에 사용될 수 있습니다..
동등한 것 6063 알류미늄?
국제적으로 6063 알루미늄 포함:
- 안에: 및 AW-6063
- ISO: ALMG0.7SI
- 그는입니다: A6063
- ASTM: B221 (막대와 같은 제품 양식을 다룹니다, 튜브, 프로필)
