1. Ievads
6063 alumīnija sakausējums - parasti apzīmēts Un AW-6063, ASTM B221, un ISO Almg0.7Si—Sdales ārā kā daudzpusīgs, Ekstrūzijas optimizēts materiāls.
Kopš komerciālās debijas 20. gadsimta vidū, 6063 Alumīnijs ir izveidojis ievērojamu tirgus nišu.
Ražotāji apbalvo lielisko virsmas apdari, Laba izturības un svara attiecība, un izgatavošanas vieglums.
Šajā rakstā, Mēs izpētām 6063 alumīnijs no tās ķīmiskajām saknēm caur mikrostrukturālo evolūciju, Pārbaudiet tā mehānisko un korozijas veiktspēju, un izcelt praktiskus pielietojumus.
2. Kas ir 6063 Alumīnijs?
Ķīmiskais sastāvs & Filozofija
6063 alumīnijs Sakausējums pieder 6xxx sērijai, kur magnijs (Mg) un silīcijs (Un) veido stiprināšanas fāzes magnija silicīds (Mg₂si).
Tā nominālais sastāvs (WT%) parasti ietilpst:
| Elements | Nominālais saturs (wt %) | Primārā funkcija |
|---|---|---|
| Un | 0.2–0,6 | Uzlabo plūstamību liešanas laikā; apvieno ar mg, lai veidotu mg₂si nogulsnes vecuma sacietēšanai. |
| Mg | 0.45–0,9 | Reaģē ar Si, lai iegūtu smalkas mg₂si daļiņas, pastiprinoša izturība, sacietējot. |
| Fe | ≤ 0.35 | Darbojas kā piemaisījums - zems, lai izvairītos no rupjas intermetāliem, kas samazina elastību un virsmas apdari. |
| Cu | ≤ 0.10 | Nedaudz palielina izturību, bet ir ierobežots, lai saglabātu izturību pret koroziju un izturību. |
Nojaukšanās |
≤ 0.10 | Slāpē dzelzi, lai veidotu labdabīgu starpmetālu un uzlabotu graudu struktūru, lai uzlabotu izturību. |
| Krekls | ≤ 0.10 | Kontrolē graudu augšanu termiskās apstrādes laikā, pastiprinoša izturība un izturība pret stresa plaisāšanu. |
| Zn | ≤ 0.10 | Neliela leģēšanas papildināšana - tiek izvairīta no piekļuves, lai saglabātu izturību pret koroziju. |
| No | ≤ 0.10 | Darbojas kā graudu rafinētājs liešanā, Izgatavojot naudas sodu, Vienāda graudu struktūra ekstrūzijai. |
| Citi | ≤ 0.05 (katrs), ≤ 0.15 (kopsumma) | Stingri ierobežots, lai novērstu nekontrolētas sekundāras fāzes, kas pasliktina mehānisko vai korozijas veiktspēju. |
| Al | Līdzsvars | Nodrošina bāzes matricu, Piedāvājot zemu blīvumu, augsta vadītspēja, un lieliska formablitāte. |
3. Fizisks & Mehāniskās īpašības 6063 Alumīnija sakausējums
Fiziskās īpašības 6063 Alumīnija sakausējums
| Īpašums | Novērtēt |
|---|---|
| Blīvums | 2.70 G/cm³ |
| Siltumvadītspēja (20 ° C) | 201 Ar m/m · k |
| Elektriskā vadītspēja | 35 % IACS |
| Elastības modulis | 69 GPA |
| Termiskās izplešanās koeficients | 23.4 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
Mehāniskā veiktspēja pēc temperamenta
| Rūdījums | Stiepes izturība (MPA) | Peļņas izturība (0.2 % kompensēt, MPA) | Pagarināšana (%) | Cietība (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 |
Paaugstināta temperatūras veiktspēja & Nogurums
6063 Alumīnija sakausējums saglabā aptuveni 80 % no tās istabas temperatūras spēka 100 ° C. Noguruma pārbaude (R = 0.1), S-N līkne parāda izturības robežu tuvu 90 MPA par vienu miljonu ciklu.
Dizaineri bieži ņem vērā drošības rezervi 1,5–2 × cikliskai iekraušanai āra vai automobiļu lietojumprogrammās.
Anizotropija no ekstrūzijas
Ekstrudētiem profiliem ir anizotropija: gareniskās īpašības parasti pārsniedz šķērseniskās par 5–10 % stiepes izturībā.
Inženieri kompensē, izlīdzinot kritiskās slodzes ceļus ar ekstrūzijas virzienu.
4. Izturība pret koroziju & Aizsardzība pret virsmu
Dabiskā oksīda barjera
6063 alumīnijs veido plānu, Pašdziedinoša al₂o₃ filma (2–5 nm) kas pretojas atmosfēras korozijai, pārejošs 1,000+ stundas sāls izsmidzināšanas testos (ASTM B117) Kad anodēts.
Šī filma padara sakausējumu ideālu lietojumprogrammām brīvā dabā, no arhitektūras profiliem līdz jūras veidgabaliem.
Izaicinājumi un mazināšana
- Hlorīda vide: Jutīgs pret sālsūdens bedri (Cl⁻ > 500 PPM), mazināts ar biezu anodēšanu (15–25 μm) vai epoksīda pārklājumi.
- Galvaniskā korozija: Izvairieties no tieša saskares ar vara vai oglekļa tēraudu; Izmantojiet izolācijas blīves vai ar cinku bagātu grunti.
Anodēšanas paņēmieni un dekoratīvās apdares
- Sērskābe Anodēšana (II tips) rada 5–25 µm biezu porainu oksīdu.
- Grūti apdzīvots anodēšana (III tips) dod 25–60 µm biezumu nodiluma pretestībai.
- Krāsa anodēšana un Pulvera pārklājumi Atļaut estētisko pielāgošanu, ar ķīmisku pārveidošanas grunti (Piem., hromāts vai trīsvērtīgs cirkonijs) uzlabojoša saķere.
5. Izgatavošana & Pievienošanās 6063 Alumīnija sakausējums
Ražotāju labvēlība 6063 alumīnijs tā ārkārtas ekstrudējamībai, Paredzama apstrādes uzvedība, un uzticama metināmība.
Ekstrūzijas īpašības
Pirmais, 6063 alumīnija ekstrudi vienmērīgi 450–550 ° C, temperatūras logs, kas līdzsvaro metāla plūsmu un graudu uzlabošanu.
Tipisks ekstrūzija Attiecības svārstās no 10:1 līdz 30:1, ļaujot sarežģītām šķērsgriezumiem ar sienas biezumu tik plāni kā 1 mm.
6063 Alumīnija sakausējums nosaka ekstrudējamības etalonu, ar galvenajām priekšrocībām:
- Zems ekstrūzijas spiediens: 100–150 MPa sarežģītiem profiliem, 30% zemāks par 6061,
Iespējot sarežģītas formas, piemēram, termiski pārtraukumu logu rāmji ar 0.8 mm sienas biezums un dobās kameras. - Virsmas apdare: As ekstrudētās virsmas sasniedz Ra ≤1,6 μm bez pēcapstrādes, kritiska arhitektūras lietojumprogrammām, kur sekundārā apstrāde pievienotu 20–30% izmaksas.
- Ražošanas ātrums: Ekstrūzijas ātrums 5–20 m/i (Atkarībā no profila sarežģītības), ar vienu die, kas dienā spēj ražot 10 000–20 000 metru.
Apstrāde un instrumenti
Tā mīkstais kā ekspresētais temperaments (F) ļauj ātri apstrādāt ar ātrgaitas tērauds (HSS) instrumenti pie griešanas ātruma līdz 150 M/mans.
Lietošana šķīstošs dzesēšanas šķidrums (5–10% koncentrācija) samazina instrumentu nodilumu 40%, savukārt karbīda instrumentiem ir priekšroka, ja ir grūti pagrieztām funkcijām (Piem., Vītnes T6 temperamentā).
Metināšanas paņēmieni
- TIG metināšana: Vēlams attiecībā uz precizitātes komponentiem, izmantojot 4043 pildviela (Al-5%jā) Lai samazinātu karsto plaisāšanu.
Metināšanas efektivitāte sasniedz 90%, ar stiepes izturības saglabāšanu 85% T6 temperamentā. - Berzes maisa metināšana (FSW): Cieta stāvokļa process, kas ideāli piemērots biezām sekcijām (līdz 10 mm), ražo savienojumus bez defektiem ar 90% parasta metāla stiprības.
- Ārstēšana pēc: Stresa mazināšana plkst 150° C 2 laiks samazina atlikušo stresu 60%, kritiska izmēru stabilitātei lielos komplektos.
6. Termiskā apstrāde & Vecuma sacietēšana 6063 Alumīnija sakausējums
Siltuma apstrāde pārveido 6063 mīksto, Kaļos kā ekstrudēts stāvoklis uz nokrišņiem izturīgu sakausējumu ar ievērojami uzlabotu izturību.
Atlasot pareizo risinājumu kombināciju, rūdīšana, un novecošanās pakāpieni,
Ražotāji pielāgo stiepes izturības līdzsvaru, elastība, un dimensiju stabilitāte uz lietojumprogrammas prasībām.
Temperamenta apzīmējumi un tipiski cikli
| Rūdījums | Apstrādāt | Tipisks novecošanās cikls |
|---|---|---|
| T1 | Atdzesē tieši no ekstrūzijas; dabiski vecums istabas temperatūrā | ~ 7 dienas plkst 20 ° C |
| T5 | Atdzesē no ekstrūzijas vai rūdīšanas; mākslīgi vecums | 175–205 ° C 4–8 stundas |
| T6 | Šķīduma siltuma ārstēšana pie 520–540 ° C; dzēst; mākslīgi vecums | 175–205 ° C 6–12 stundas |
| T7 | Pārmērīgs ārpus T6 (Lai uzlabotu dimensiju stabilitāti) | 200–220 ° C 8–16 h |
- T1 temperaments paļaujas uz lēnu, dabiska novecošanās. Dizaineri atbalsta T1 detaļām, kurām nepieciešama maksimāla formējamība tūlīt pēc ekstrūzijas.
- T5 strauji palielina izturību. Vairākas stundas turot 175–205 ° C, 6063 Alumīnija sakausējums sasniedz 80–90% no tās maksimālās cietības ar minimālu kropļojumu.
- T6 Nodrošina visaugstāko spēku - parasti 190–240 MPa stiepes.
Ražotāju šķīdums ir 520–540 ° C, lai izšķīdinātu visus mg₂SI, tad rūdīšana un vecums, lai veidotu smalku β ″ nogulsnes, kas rada maksimālu cietību. - T7 Mērķtiecības uz lietojumiem, ja stingras izmēru kontrole pārsniedz maksimālo izturību.
Paplašināta novecošanās rupjība nonāk stabilākā β fāzē, griešanas stiprums par ~ 10–20%, bet samazina atlikušo stresu.
Izturība, Elastība, un stabilitātes kompromisi
Tūlīt pēc novecošanās, T6 6063 Alumīnija sakausējums sasniedz savu augstāko ražu un galīgo stiepes izturību, tomēr tas liecina arī lielāku atsperi.
Tieši pretēji, T5 temperaments rada nedaudz zemāku stiprību (160–200 MPa) bet saglabā 5–10% labāku pagarinājumu un samazina kropļojumus sarežģītās ģeometrijās.
Ja dizaineriem nepieciešama gan mērena izturība, gan izcila izmēru precizitāte, piemēram, kā stingri tolerances logu rāmjos, tie bieži norāda modificētu T6I4 vai T7 ciklu.
Pārmērīgs un stresa mazināšana
Pārsniegšana ārpus T6 virsotnes - palielinot novecošanās temperatūru līdz 200–220 ° C vai pagarinot turēšanas laiku ārpus 12 Stundas - Rives β ″ izgulsnējas līdz rupjai β ′ un pēc tam β.
Lai gan šī maiņa samazina ražas stiprumu līdz līdz 20%, Tas stabilizē izmērus un mazina iekšējos spriegumus, kas citādi var izraisīt deformāciju vai plaisāšanu apkalpošanas laikā.
Asamblejās ar vairākām savienotām detaļām, pārmērīgs 6063 alumīnija sakausējums pretojas stresa korozijas plaisāšanai, Padarot T7 temperamentu par ideālu izvēli metinātām vai mehāniski piestiprinātām konstrukcijām.
7. Virsmas procedūras & Pārklājumi
Ķīmiskie pārveidošanas pārklājumi
Hromāts (I tips) un fosfāta pirmapstrāde veicina saķeri ar nākamajiem virspusēm. Trivalentās hroma un cirkonija bāzes sistēmas piedāvā ROHS saderīgas alternatīvas.
Pulvera pārklājums un gleznošana
Pēc pirmapstrādes, poliestera vai epoksīda un poliestera pulveri nodrošina izturīgu krāsu apdari.
Tipisks biezums: 60–120 µm. Pareiza virsmas raupjums (Ra ≈ 1.5 µm) uzlabo mehānisko bloķēšanu.
Jaunās nanoektivitātes un pašattīrošās procedūras
Pētnieki izstrādā superhidrofobiskus pārklājumus, izmantojot silīcija dioksīda nanodaļiņas un fluorētas saistvielas.
Agrīnie testi parāda kontakta leņķus > 150°, daudzsološa samazināta netīrība uz āra fasādēm.
8. Galvenā piemērošana 6063 Alumīnija sakausējums
Arhitektūras un celtniecības nozare
- Logu un durvju rāmji
- Aizkaru sienu sistēmas
- Ceļas un apsardzes pasti
- Arhitektūras apdare
- Strukturālie stiklojuma profili
Transporta nozare
- Automobiļu apdare un dekoratīvie līstes
- Jumta sliedes un skriešanas dēļi
- Piekabes rāmji
- Velosipēdu rāmji un aksesuāri
- Laivu veidgabali un ejti
Elektriskās un apgaismojuma sistēmas
- LED apgaismojuma korpusi
- Siltuma izlietnes elektronikai
- Elektriskie korpusi
- Vadu caurule
- Reflektora rāmji
Patēriņa preces un mēbeles
- Biroja nodalījumu sistēmas
- Displeja armatūra un norāžu rāmji
- Mēbeļu caurules un atbalsta
- Kāpnes un plaukti
- Sporta aprīkojums (statīvi, telšu stabi)
Rūpnieciskā tehnika un aprīkojums
- Mašīnu apsardzes profili
- Pneimatiskās cilindru caurules
- Ierāmēšanas sistēmas automatizācijai
- Konveijera sistēmas sliedes
- Dzesēšanas sistēmas korpusi
9. Priekšrocības un ierobežojumi 6063 Alumīnija sakausējums
Galvenās priekšrocības
- Formīgums: Nepārspējams sarežģītām ekstrūzijām, Dizaina elastības iespējamība arhitektūras un automobiļu sektoros.
- Rentabilitāte: Izejviela maksā ~ 2,2 USD/kg, 30% lētāk nekā 6061 un 50% lētāk nekā 7075.
- Virsmas apdare: Ideāli anodēšanai un krāsošanai, kritiska estētiskai lietojumprogrammai.
Ierobežojumi
- Izturība: Zemāks par 6061 (T6 stiepes izturība: 310 vs. 350 MPA) un tālu zemāk par 7075 (570 MPA), Ierobežojot lietošanu augstas stresa komponentos.
- Augstas temperatūras veiktspēja: Stiprība ātri nokrīt virs 150 ° C (saglabāt 50% no T6 stiprības 200 ° C temperatūrā), Nepiemērots motora komponentiem.
- Ugunsizturība: Kūst 595 ° C temperatūrā, nepieciešami ugunsdzēsības pārklājumi kritiskos konstrukcijas lietojumos.
10. Standarti, Specifikācija & Pieejamība
6063 Alumīnija sakausējums atbilst vairākiem globāliem standartiem:
- Iekšā 573-3 / Iekšā 755-2: Ķīmiskās un mehāniskās prasības kaltu produktiem
- ASTM B221: Izgrūdis joslas, stieņi, vadi, profili, un caurules
- Iso 6361: Kaltas alumīnija un alumīnija sakausējuma lapas, sloksnes, un šķīvji
- Tikai H4040: Alumīnija sakausējuma ekstrudētas formas
Piegādātāji visā pasaulē 6063 formās, sākot no ekstrudētiem profiliem (70% ražošanas), loksnes, caurules, un stieņi.
Pielāgoto ekstrūziju sagatavošanas laiki parasti ir no 3 līdz 6 nedēļām vienkāršiem profiliem līdz 8–12 nedēļām sarežģītām ģeometrijām.
11. Salīdzinājums ar saistītajiem sakausējumiem
6063 Alumīnija sakausējums ieņem atšķirīgu pozīciju 6xxx alumīnija sakausējumu sērijā, Pazīstams ar lielisko līdzsvaru starp spēku, izturība pret koroziju, un ekstuldabilitāte.
Galveno salīdzinājumu tabula
| Īpašums / Iezīmēt | 6063 | 6061 | 6005Izšķirt | 6082 | 7075 |
|---|---|---|---|---|---|
| Stiepes izturība (MPA) | 145–240 (T5/T6) | 240–310 (T6) | 260–340 (T5/T6) | 290–340 (T6) | 490–570 (T6) |
| Peļņas izturība (MPA) | 110–200 | 210–275 | 215–290 | 240–310 | 400–505 |
| Pagarināšana (%) | 8–12 | 8–10 | 7–12 | 6–10 | 6–10 |
| Izturība pret koroziju | Lielisks | Ļoti labs | Ļoti labs | Ļoti labs | Mērens (nepieciešams pārklājums) |
| Atsvējība | Lielisks (sarežģīti profili) | Labi | Labi | Godīgs | Nabadzīgs |
| Anodizējoša kvalitāte | Lielisks | Labi | Labi | Godīgs | Nabadzīgs |
| Mašīnīgums | Godīgs | Labi | Labi | Labi | Lielisks |
| Metināmība | Lielisks | Ļoti labs | Labi | Labi | Godīgs - nabadzīgs (Karsts plaisāšanas risks) |
| Tipiski lietošanas gadījumi | Arhitektūra, iekārtas | Struktūras, autobūves | Tilti, kāpnes | Transportēt, jūras, struktūras | Aviācija, augstas stresa daļas |
6061 vs. 6063 Alumīnija sakausējums
- Izturība: 6061 Piedāvā par 20–30% lielāku spēku nekā 6063, Padarot to labāku konstrukcijas lietojumprogrammām.
- Formīgums: 6063 izceļas ar sarežģītām ekstrūzijām un apdari, kamēr 6061 ir stingrāks.
- Lietojumprogrammas: 6063 ir ideāli piemērots dekoratīviem un arhitektūras lietojumiem; 6061 priekšroka tiek dota slodzei nesošiem komponentiem, piemēram, velosipēdu rāmjiem, šasija, un spiediena tvertnes.
6005A vs. 6063 Alumīnija sakausējums
- Izturība: 6005Pārspēj 6063 stiprumā par 10–30%.
- Atsvējība: 6063 Ļaujiet sīkāku informāciju profilos; 6005A ir grūtāk izspiest.
- Vispiemērotība: 6005A tiek izmantots dzelzceļa transporta un konstrukcijas sistēmās, kamēr 6063 Dominē logu un durvju sistēmās.
6082 vs. 6063 Alumīnija sakausējums
- Izturība: 6082 nodrošina līdz 40% vairāk spēka nekā 6063.
- Izturība pret koroziju: Salīdzināms, bet 6063 Nodrošina labāku anodētu apdari.
- Mašīnīgums & metināmība: 6082 ir stingrāks mašīnai; 6063 Metināšanas tīrāki un neatur.
7075 vs. 6063 Alumīnija sakausējums
- Izturība: 7075 ir ievērojami spēcīgāks - vairāk nekā divkāršs spēks 6063.
- Izturība pret koroziju: 6063 darbojas daudz labāk mitrā vai jūras vidē.
- Darbspējīgs: 7075 ir grūti metināt un izspiest, tā kā 6063 izceļas ar izgatavošanu.
- Izmantot: 7075 tiek izmantots aviācijas un veiktspējas kritiskās daļās; 6063 ir labvēlīgs patērētāju un arhitektūras produktiem.
12. Secinājums
6063 Alumīnija sakausējums pārsteidz pārliecinošu līdzsvaru: Tas ļauj sarežģītās ekstrūzijas ar smalku virsmas apdari,
nodrošina uzticamu izturību pret koroziju, un sasniedz cienījamu mehānisko izturību, izmantojot kontrolētu novecošanos.
No arhitektūras fasādēm līdz jūras aparatūrai, 6063 Alumīnijs pierāda savu daudzpusību vairākās nozarēs.
Izprotot tā sastāvu, mikrostruktūra, un apstrādes ceļi,
Inženieri var izmantot 6063 alumīnijs, lai izpildītu gan veiktspēju, gan estētiskās prasības, saglabājot ražošanas izmaksas un ietekmi uz vidi pārbaudē.
FAQ
Kas ir 6063 alumīnija sakausējums, ko izmanto?
6063 Alumīnija sakausējumu galvenokārt izmanto arhitektūras lietojumprogrammām, piemēram, logu rāmjiem, durvju rāmji, aizkaru sienas, margas, un citi dekoratīvie profili
Sakarā ar lielisko virsmas apdari, izturība pret koroziju, un laba ekstrudējamība.
Ir 6063 alumīnijs stiprāks par 6061?
Ne, 6063 alumīnijs nav tik spēcīgs kā 6061.
Kamēr 6063 Piedāvā labāku virsmas apdari un formablitāti, 6061 Nodrošina lielāku stiepes un ražas stiprumu, Padarot to piemērotāku strukturālām un slodzēm saturošām lietojumprogrammām.
Kas ir 6063 gaisa kuģa alumīnijs?
6063 Alumīnijs parasti netiek uzskatīts par “lidmašīnas līmeni” alumīniju.
Lidaparātu lietojumiem parasti ir nepieciešami augstākas stiprības sakausējumi, piemēram, 2024 vai 7075. Tomēr, 6063 ALU var izmantot nekritiskos interjerā vai dekoratīvos komponentos aviācijas un kosmosa rūpniecībā.
Kas ir līdzvērtīgs 6063 alumīnijs?
Starptautiski ekvivalenti 6063 alumīnijs ietver:
- Iekšā: Un AW-6063
- Iso: Almg0.7Si
- Viņš ir: A6063
- ASTM: B221 (aptver produktu formas, piemēram, joslas, caurules, profili)
