1. Įvadas
6063 Aliuminio lydinys - dažniausiai paskirtas Ir AW-6063, ASTM B221, ir ISO almg0.7si—Spesta kaip universalus, išspaudimo optimizuota medžiaga.
Nuo savo komercinio debiuto XX amžiaus viduryje, 6063 Aliuminis iškėlė reikšmingą rinkos nišą.
Gamintojai apdovanoja puikų paviršiaus apdailą, Geras stiprumo ir svorio santykis, ir paprastas gaminimas.
Šiame straipsnyje, Mes tyrinėjame 6063 Aliuminis iš jo cheminių šaknų per mikrostruktūrinę evoliuciją, Išnagrinėkite jo mechaninį ir koroziją, ir pabrėžti praktines programas.
2. Kas yra 6063 Aliuminis?
Cheminė sudėtis & Laido filosofija
6063 aliuminis Lydinis priklauso 6xxx serijai, Kur magnis (Mg) ir Silicis (Ir) Suformuokite stiprinimo fazės magnio silikinį (Mg₂si).
Jos nominali kompozicija (Wt%) paprastai patenka į vidų:
| Elementas | Nominalus turinys (Wt %) | Pirminė funkcija |
|---|---|---|
| Ir | 0.2–0.6 | Pagerina sklandumą liejimo metu; Derina su Mg, kad susidarytų Mg₂si nuosėdos, kai sukietėja amžius. |
| Mg | 0.45–0.9 | Reaguoja su Si, kad gautų smulkių mg₂si dalelių, Stiprinimo padidinimas sukietėjant krituliams. |
| Fe | ≤ 0.35 | Veikia kaip priemaiša - laikoma žemai, kad būtų išvengta šiurkščiavilnių tarpmetalinių medžiagų, kurios sumažina lankstumą ir paviršiaus apdailą. |
| Cu | ≤ 0.10 | Šiek tiek padidina stiprumą, tačiau jis yra ribotas siekiant išlaikyti atsparumą korozijai ir tvirtumui. |
Mn |
≤ 0.10 | Geležis, kad susidarytų gerybiniai tarpmetaliniai, ir patikslina grūdų struktūrą, kad pagerėtų kietumas. |
| Kr | ≤ 0.10 | Kontroliuoja grūdų augimą terminio apdorojimo metu, stiprina jėgą ir atsparumą streso krekui. |
| Zn | ≤ 0.10 | Nedideliam leginiam papildymas - vengiama išsaugoti atsparumą korozijai. |
| Iš | ≤ 0.10 | Veikia kaip grūdų rafinavimo priemonė liejant, gaminti baudą, vienoda grūdų struktūra išspaudimui. |
| Kiti | ≤ 0.05 (kiekvienas), ≤ 0.15 (iš viso) | Griežtai tik siekiant išvengti nekontroliuojamų antrinių fazių, kurios pablogina mechaninį ar korozijos veikimą. |
| Al | Pusiausvyra | Pateikia pagrindinę matricą, Siūlo mažą tankį, didelis laidumas, ir puikus formatas. |
3. Fizinis & Mechaninės savybės 6063 Aliuminio lydinys
Fizinės savybės 6063 Aliuminio lydinys
| Nuosavybė | Vertė |
|---|---|
| Tankis | 2.70 g/cm³ |
| Šilumos laidumas (20 ° C.) | 201 W/m · k |
| Elektrinis laidumas | 35 % IAC |
| Elastiškumo modulis | 69 GPA |
| Šilumos išsiplėtimo koeficientas | 23.4 × 10⁻⁶ k⁻¹ |
Mechaninis našumas pagal nuotaiką
| Nuotaika | Tempimo stiprumas (MPA) | Derliaus stiprumas (0.2 % poslinkis, MPA) | Pailgėjimas (%) | Kietumas (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 |
Padidėjęs temperatūra & Nuovargis
6063 Aliuminio lydinys išlaiko maždaug 80 % savo kambario temperatūros stiprumo 100 ° C.. Atliekant nuovargio bandymą (R = 0.1), S-N kreivė rodo ištvermės ribą arti 90 MPA už milijoną ciklų.
Dizaineriai dažnai nurodo 1,5–2 × saugos ribą cikliniam apkrovai lauko ar automobilių įrenginiams.
Anizotropija iš ekstruzijos
Išsaugoti profiliai rodo anizotropiją: Išilginės savybės paprastai viršija skersinius 5–10 % tempimo jėga.
Inžinieriai kompensuoja, suderindami kritinius apkrovos kelius su išspaudimo kryptimi.
4. Atsparumas korozijai & Paviršiaus apsauga
Natūralus oksido barjeras
6063 aliuminis sudaro ploną, Savarankiško gydymo al₂o₃ Filmas (2–5 nm) kad priešinasi atmosferos korozija, praeina 1,000+ Valandos druskos purškimo testuose (ASTM B117) Kai anoduotas.
Šis filmas paverčia lydinį idealų programoms lauke, Nuo architektūrinių profilių iki jūrinių detalių.
Iššūkiai ir švelninimas
- Chlorido aplinka: Jautrus duobėms druskingame vandenyje (Cl⁻ > 500 ppm), sušvelnintas storu anodavimu (15–25 μm) arba epoksidinės dangos.
- Galvaninė korozija: Venkite tiesioginio kontakto su vario ar anglies plienu; Naudokite izoliacinius tarpiklius arba cinko turtingus pradmenis.
Anodavimo technikos ir dekoratyvinės apdailos
- Sieros rūgštis Anodavimas (II tipas) Gamina 5–25 μm storio porėto oksido.
- Kietas anodavimas (III tipas) duoda 25–60 μm storio atsparumo dilimams.
- Spalvota anodavimas ir Miltelių dangos Leiskite estetinį pritaikymą, su cheminio konversijos pradmenimis (Pvz., chromatas arba trivalentinis cirkonis) sustiprina sukibimą.
5. Gaminimas & Prisijungimas 6063 Aliuminio lydinys
Gamintojai palaiko 6063 aliuminis dėl išskirtinio išsaugojimo, Numatomas apdirbimo elgesys, ir patikimas suvirinamumas.
Išspaudimo charakteristikos
Pirma, 6063 Aliuminis sklandžiai išspaudžiamas 450–550 ° C temperatūroje, Temperatūros langas, kuris subalansuoja metalo srautą ir grūdų tobulinimą.
Tipiškas išspaudimas santykiai svyruoja nuo 10:1 iki 30:1, įgalina sudėtingus skerspjūvius, kurių sienos storis yra toks plonas 1 mm.
6063 Aliuminio lydinys nustato ekranizuojamumo etaloną, su pagrindiniais pranašumais:
- Mažas ekstruzijos slėgis: 100–150 MPa sudėtingiems profiliams, 30% žemesnis nei 6061,
Įgalinančios sudėtingas formas, tokias kaip šiluminio lūžio langų rėmai 0.8 mm sienos storis ir tuščiaviduriai kameros. - Paviršiaus apdaila: Pasiekiami iš patirti paviršiai Ra ≤1.6 μm be apdorojimo, kritinė architektūrinėms programoms, kai antrinis apdirbimas padidėtų 20–30% išlaidų.
- Gamybos greitis: Ekstruzijos rodikliai 5–20 m/i (priklausomai nuo profilio sudėtingumo), su vienu štampu, galinčiu pagaminti 10 000–20 000 metrų per dieną.
Apdirbimas ir įrankiai
Jos minkštas kaip ištyrė nuotaika (F) leidžia greitai apdirbti su greitaeigis plienas (HSS) įrankiai Pjaustant greitį iki 150 m/mano.
Naudojant Tirpus aušinimo skystis (5–10% koncentracija) sumažina įrankių susidėvėjimą 40%, tuo tarpu karbido įrankiai yra teikiami sunkiai sujungtoms funkcijoms (Pvz., Siūlai T6 temperamente).
Suvirinimo būdai
- TIG suvirinimas: Pirmenybė teikiama tikslumo komponentams, naudojant 4043 užpildo strypas (Al-5%taip) Norėdami sumažinti karštą įtrūkimą.
Suvirinimo efektyvumas pasiekia 90%, su tempimo stiprumo išlaikymu 85% T6 temperamente. - Trinties maišymas (FSW): Kietojo kūno procesas, idealus storoms sekcijoms (iki 10 mm), sukuria sąnarius be defektų 90% iš žiaurių metalų stiprumo.
- Gydymas po suvirinimo: Streso palengvinimas 150° C 2 valandos sumažina liekamąjį stresą 60%, kritinis matmenų stabilumui dideliuose mazguose.
6. Terminis apdorojimas & Amžiaus sukietėjimas 6063 Aliuminio lydinys
Šilumos apdorojimas virsta 6063 minkštu, Kariuomenė iš patirtos būklės į kritulių spalvos užkietėjusį lydinį su žymiai pagerėjusiu stiprumu.
Pasirinkus tinkamą sprendimo derinimo derinį, gesinimas, ir senėjimo žingsniai,
Gamintojai pritaiko tempimo stiprumo pusiausvyrą, ausmingumas, ir matmenų stabilumas taikymo reikalavimams.
Simpa
| Nuotaika | Procesas | Tipiškas senėjimo ciklas |
|---|---|---|
| T1 | Atvėskite tiesiai iš ekstruzijos; Natūralu, kad senėjimas kambario temperatūroje | ~ 7 dienos 20 ° C. |
| T5 | Atvėskite nuo išspaudimo ar gesinimo; dirbtinai amžius | 175–205 ° C 4–8 valandas |
| T6 | Tirpalo šilumos apdorojimas esant 520–540 ° C; gesinimas; dirbtinai amžius | 175–205 ° C 6–12 val |
| T7 | Peržengimas už T6 (Siekiant pagerinti matmenų stabilumą) | 200–220 ° C 8–16 h |
- T1 Simper priklauso nuo lėto, Natūralus senėjimas. Dizaineriai palaiko T1 dalims.
- T5 greitai padidina stiprumą. Kelias valandas laikant 175–205 ° C temperatūroje, 6063 Aliuminio lydinys pasiekia 80–90% savo didžiausio kietumo, kai minimalus iškraipymas.
- T6 suteikia didžiausią stiprumą - paprastai 190–240 MPa tempimo.
Gamintojai tirpsta 520–540 ° C temperatūroje, Tada numalšinimas ir amžius sudaro smulkią β ″ nuosėdą, kuri sukelia maksimalų kietumą. - T7 Taiko programas, kai sandarus matmenų valdymas nusveria didžiausią stiprumą.
Išplėstas senėjimas cearsens nusėda į stabilesnę β fazę, pjaustymo stiprumas ~ 10–20%, tačiau sumažina liekamąjį įtempį.
Stiprybė, Ausmingumas, ir stabilumo kompromisai
Iškart po senėjimo, T6 6063 Aliuminio lydinys pasiekia didžiausią išeigą ir didžiausią tempimo stiprumą, vis dėlto jis taip pat demonstruoja didesnį spyruoklę lenkimo metu.
Atvirkščiai, T5 temperatūra sukuria šiek tiek mažesnį stiprumą (160–200 MPA) tačiau išlaiko 5–10% geresnį pailgėjimą ir sumažina sudėtingų geometrijų iškraipymus.
Kai dizaineriams reikia ir vidutinio stiprumo, ir puikaus matmenų tikslumo, tokio kaip tvirtai tolerancijos langų rėmuose, jie dažnai nurodo modifikuotą T6I4 arba T7 ciklą.
Pervertinimas ir streso palengvinimas
Peržengimas už T6 smailės - padidinant senėjimo temperatūrą iki 200–220 ° C arba ištiesdami sulaikymo laiką už jos ribų ribų. 12 Valandos - β ″ β ″ nusėda į β ′, o po to β.
Nors šis poslinkis sumažina derlingumo stiprumą iki 20%, Tai stabilizuoja matmenis ir palengvina vidinius įtempius, kurie kitaip gali sukelti deformaciją ar įtrūkimą tarnybos metu.
Agregatuose su keliomis sujungtomis dalimis, Overted 6063 Aliuminio lydinio atsparus streso korozijos įtrūkimas, Padaryti T7 nuotaiką idealiu pasirinkimu suvirintoms ar mechaniškai pritvirtintoms konstrukcijoms.
7. Paviršiaus procedūros & Dangos
Cheminės konversijos dangos
Chromatas (I tipas) ir fosfato išankstinis gydymas skatina vėlesnius viršutinius paltus sukibimą. Trivalentinės chromo ir cirkonio pagrindu pagamintos sistemos siūlo ROHS reikalavimus atitinkančias alternatyvas.
Miltelių danga ir dažymas
Po išankstinio apdorojimo, Poliesterio arba epoksidinio - poliesterio milteliai suteikia patvarios spalvos apdailą.
Tipiškas storis: 60–120 µm. Tinkamas paviršiaus šiurkštumas (Ra ≈ 1.5 µm) sustiprina mechaninius blokavimus.
Atsirandantys nano tekstūros ir savaime valymo procedūros
Tyrėjai išsivysto superhidrofobinės dangos, naudojant silicio dioksido nanodaleles ir fluorintus rišiklius.
Ankstyvieji testai rodo kontaktinius kampus > 150°, Pažadėta sumažėjęs nešvarumų lauko fasaduose.
8. Pagrindinis taikymas 6063 Aliuminio lydinys
Architektūros ir statybų pramonė
- Lango ir durų rėmai
- Užuolaidų sienų sistemos
- Turėklai ir turėklai
- Architektūrinis apdaila
- Struktūriniai stiklinimo profiliai
Transporto sektorius
- Automobilių apdaila ir dekoratyvinės liejiniai
- Stogo bėgiai ir bėgimo lentos
- Priekabos rėmai
- Dviračių rėmai ir aksesuarai
- Valčių jungiamosios detalės ir praėjimo takai
Elektros ir apšvietimo sistemos
- LED apšvietimo korpusai
- Šilumos kriauklės elektronikai
- Elektriniai gaubtai
- Vamzdžių vamzdeliai
- Atšvaito rėmai
Vartojimo produktai ir baldai
- Biuro skaidinių sistemos
- Rodyti armatūros ir ženklų rėmus
- Baldų vamzdžiai ir atramos
- Kopėčios ir lentynos
- Sporto įranga (Trikojai, palapinių stulpai)
Pramoninės mašinos ir įranga
- Mašinų apsaugos profiliai
- Pneumatiniai cilindrų vamzdžiai
- Rėminimo sistemos automatizavimui
- Konvejerių sistemos bėgiai
- Aušinimo sistemos korpusai
9. Privalumai ir apribojimai 6063 Aliuminio lydinys
Pagrindiniai pranašumai
- Formavimas: Neprilygstamas dėl sudėtingų išspaudimų, įgalinantis projektavimo lankstumą architektūriniuose ir automobilių sektoriuose.
- Ekonominis efektyvumas: Žaliavos kaina ~ 2,2 USD/kg, 30% pigiau nei 6061 ir 50% pigiau nei 7075.
- Paviršiaus apdaila: Idealiai tinka anodavimui ir dažymui, kritiška estetinėms reikmėms.
Apribojimai
- Stiprybė: Žemesnis nei 6061 (T6 tempimo stiprumas: 310 vs. 350 MPA) ir žymiai nepilnavertis 7075 (570 MPA), ribojantis naudojimas didelio streso komponentams.
- Aukštos temperatūros našumas: Stiprumas greitai sumažėja virš 150 ° C (išlaiko 50% T6 stiprumo 200 ° C temperatūroje), Netinkamas variklio komponentams.
- Gaisro pasipriešinimas: Ištirpsta 595 ° C temperatūroje, reikalaujant ugnies sulaikomų dangų kritinėmis struktūrinėmis reikmėmis.
10. Standartai, Specifikacijos & Prieinamumas
6063 Aliuminio lydinys atitinka kelis pasaulinius standartus:
- Į 573-3 / Į 755-2: Cheminiai ir mechaniniai reikalavimai, susiję su kaltiniais produktais
- ASTM B221: Išspaustos strypai, strypai, laidai, profiliai, ir vamzdžiai
- ISO 6361: Kaltinės aliuminio ir aliuminio lydinio lakštai, juostelės, ir plokštelės
- Tiesiog H4040: Aliuminio lydinio išspaustos formos
Tiekėjai visame pasaulyje 6063 formomis, pradedant nuo išspausdintų profilių (70% gamybos), lakštai, vamzdžiai, ir strypai.
Paprastai papročių išspaudimų pristatymo laikas yra nuo 3 iki 6 savaičių, esant paprastiems profiliams iki 8–12 savaičių, kai sudėtinga geometrija.
11. Palyginimas su susijusiais lydiniais
6063 Aliuminio lydinys užima aiškią padėtį 6xxx aliuminio lydinių serijoje, žinomas dėl puikios jėgos pusiausvyros, atsparumas korozijai, ir išspaudimas.
Pagrindinių palyginimų lentelė
| Nuosavybė / Savybė | 6063 | 6061 | 6005A | 6082 | 7075 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tempimo stiprumas (MPA) | 145–240 (T5/T6) | 240–310 (T6) | 260–340 (T5/T6) | 290–340 (T6) | 490–570 (T6) |
| Derliaus stiprumas (MPA) | 110–200 | 210–275 | 215–290 | 240–310 | 400–505 |
| Pailgėjimas (%) | 8–12 | 8–10 | 7–12 | 6–10 | 6–10 |
| Atsparumas korozijai | Puiku | Labai gerai | Labai gerai | Labai gerai | Vidutinis (Reikia dangos) |
| Išspaudumas | Puiku (sudėtingi profiliai) | Gerai | Gerai | Mugė | Vargšas |
| Anodizuojanti kokybė | Puiku | Gerai | Gerai | Mugė | Vargšas |
| Aparatas | Mugė | Gerai | Gerai | Gerai | Puiku |
| Suvirinamumas | Puiku | Labai gerai | Gerai | Gerai | Sąžininga - POROR (karšta įtrūkimų rizika) |
| Tipiški naudojimo atvejai | Architektūra, baldai | Struktūrinis, automobilių | Tiltai, kopėčios | Transportas, jūrų, struktūros | Aviacijos ir kosmoso, didelio streso dalys |
6061 vs. 6063 Aliuminio lydinys
- Stiprybė: 6061 siūlo 20–30% didesnį stiprumą nei 6063, Padaryti tai geriau struktūrinėms reikmėms.
- Formavimas: 6063 išsiskiria sudėtingomis išspaudomis ir apdaila, kol 6061 yra griežtesnis.
- Paraiškos: 6063 yra idealus dekoratyviniam ir architektūriniam naudojimui; 6061 yra pirmenybė teikiantiems komponentams, tokiems kaip dviračių rėmai, važiuoklė, ir slėgio indai.
6005A vs. 6063 Aliuminio lydinys
- Stiprybė: 6005Pralenkia 6063 jėga 10–30%.
- Išspaudumas: 6063 Leidžia profiliuose subtilesnėmis detalėmis; 6005A yra sunkiau išspausti.
- Geriausiai tinka: 6005A naudojamas geležinkelio transporto ir konstrukcinėse sistemose, kol 6063 dominuoja langų ir durų sistemose.
6082 vs. 6063 Aliuminio lydinys
- Stiprybė: 6082 teikia 40% Daugiau jėgų nei 6063.
- Atsparumas korozijai: Palyginamas, Bet 6063 suteikia geresnę anoduotą apdailą.
- Aparatas & suvirinamumas: 6082 yra sunkesnis mašinoje; 6063 suvirinimo valytuvas ir nykstesnis.
7075 vs. 6063 Aliuminio lydinys
- Stiprybė: 7075 yra žymiai stipresnis - daugiau nei dvigubai didesnis už stiprybę 6063.
- Atsparumas korozijai: 6063 Drėgnoje ar jūrinėje aplinkoje veikia daug geriau.
- Darbingumas: 7075 sunku suvirinti ir išspausti, kadangi 6063 Puikiai tinka gaminti.
- Naudoti: 7075 yra naudojamas aviacijos ir kosmoso dalyse ir kritinėse dalyse; 6063 yra palanki vartotojams ir architektūriniams produktams.
12. Išvada
6063 Aliuminio lydinys smogia įtikinamai pusiausvyrai: Tai įgalina sudėtingą išspaudimą su smulkiu paviršiaus apdailai,
suteikia patikimą atsparumą korozijai, ir pasiekia garbingą mechaninį stiprumą kontroliuojamo senėjimo metu.
Nuo architektūrinių fasadų iki jūrinės aparatūros, 6063 Aliuminis įrodo savo universalumą keliose pramonės šakose.
Suprasdamas jos kompoziciją, Mikrostruktūra, ir apdorojimo keliai,
Inžinieriai gali panaudoti 6063 Aliuminis, kad atitiktų tiek rezultatus, tiek estetinius reikalavimus - išlaikant gamybos sąnaudas ir poveikį aplinkai tikrinant.
DUK
Kas yra 6063 naudojamas aliuminio lydinys?
6063 Aliuminio lydinys pirmiausia naudojamas architektūrinėms programoms, tokioms kaip langų rėmai, durų rėmai, užuolaidų sienos, turėklai, ir kiti dekoratyviniai profiliai
Dėl puikaus paviršiaus apdailos, atsparumas korozijai, ir geras išspaudimas.
Yra 6063 Aliuminis stipresnis nei 6061?
Nr, 6063 Aliuminis nėra toks stiprus kaip 6061.
Kol 6063 Siūlo puikų paviršiaus apdailą ir formuojamąjį apdailą, 6061 suteikia didesnį tempimą ir derlingumo stiprumą, kad jis būtų tinkamesnis konstrukcinėms ir apkrovoms..
Kas yra 6063 Orlaivio lygio aliuminis?
6063 Aliuminis paprastai nelaikomas „orlaivio lygio“ aliuminiu.
Orlaivių programos paprastai reikalauja didesnio stiprumo lydinių, pavyzdžiui, 2024 arba 7075. Tačiau, 6063 ALU gali būti naudojamas nekritinių interjero ar dekoratyvinių komponentų aviacijos ir kosmoso pramonėje.
Kas yra lygiavertė 6063 aliuminis?
Tarptautiniai atitikmenys 6063 Aliuminis apima:
- Į: Ir AW-6063
- ISO: Almg0.7si
- JIS: A6063
- ASTM: B221 (Apima produktų formas kaip strypai, vamzdžiai, profiliai)
