6063 Aloi aluminium – Sifat, Aplikasi & Fabrikasi

1. Pengenalan

6063 aloi aluminium -biasa ditetapkan Dan AW-6063, ASTM B221, dan ISO ALMG0.7SI-Dists sebagai serba boleh, bahan yang dioptimumkan penyemperitan.

Sejak debut komersilnya pada pertengahan abad ke-20, 6063 aluminium telah mengukir niche pasaran yang penting.

Pengeluar hadiah kemasan permukaannya yang sangat baik, Nisbah kekuatan-ke-berat yang baik, dan kemudahan fabrikasi.

Dalam artikel ini, Kami meneroka 6063 aluminium dari akar kimianya melalui evolusi mikro, Periksa prestasi mekanikal dan kakisannya, dan menyerlahkan aplikasi praktikal.

2. Apa itu 6063 Aluminium?

Komposisi kimia & Falsafah Alloying

6063 aluminium aloi milik siri 6xxx, di mana magnesium (Mg) dan silikon (Dan) membentuk fasa pengukuhan magnesium silicide (Mg₂si).

Komposisi nominalnya (Dalam WT%) biasanya jatuh dalam:

3. Fizikal & Sifat mekanikal 6063 Aloi aluminium

Sifat fizikal 6063 Aloi aluminium

Prestasi mekanikal dengan marah

Prestasi suhu tinggi & Keletihan

6063 aloi aluminium mengekalkan kira -kira 80 % kekuatan suhu bilik di 100 ° C.. Dalam ujian keletihan (R = 0.1), lengkung S-N menunjukkan had ketahanan berhampiran 90 MPA selama satu juta kitaran.

Pereka sering menjadi faktor keselamatan 1.5-2 × untuk memuatkan kitaran dalam aplikasi luaran atau automotif.

Anisotropi dari penyemperitan

Profil Extruded mempamerkan anisotropi: Sifat membujur biasanya melebihi melintang dengan 5-10 % dalam kekuatan tegangan.

Jurutera mengimbangi dengan menyelaraskan laluan beban kritikal dengan arah penyemperitan.

4. Rintangan kakisan & Perlindungan permukaan

Penghalang oksida semulajadi

6063 aluminium membentuk nipis, Filem penyembuhan diri (2-5 nm) yang menentang kakisan atmosfera, lulus 1,000+ Jam dalam ujian semburan garam (ASTM B117) Apabila anodized.

Filem ini menjadikan aloi sesuai untuk aplikasi luaran, dari profil seni bina ke kelengkapan marin.

Cabaran dan mitigasi

• Persekitaran klorida: Sensitif terhadap pitting di air masin (Cl⁻ > 500 ppm), dikurangkan oleh anodisasi tebal (15-25 μm) atau salutan epoksi.
• Kakisan galvanik: Elakkan hubungan langsung dengan tembaga atau keluli karbon; Gunakan gasket penebat atau primer kaya zink.

Teknik anodizing dan kemasan hiasan

• Asid sulfurik Anodizing (Jenis II) menghasilkan oksida tebal 5-25 μm.
• Anodizing keras (Jenis III) menghasilkan ketebalan 25-60 μm untuk rintangan haus.
• Anodizing warna dan Salutan serbuk Benarkan penyesuaian estetik, dengan primer penukaran kimia (Mis., zirkonium kromat atau trivalen) Meningkatkan lekatan.

5. Fabrikasi & Menyertai 6063 Aloi aluminium

Pengilang memihak 6063 aluminium untuk extrudability yang luar biasa, tingkah laku pemesinan yang boleh diramalkan, dan kebolehkalasan yang boleh dipercayai.

Ciri -ciri penyemperitan

Pertama, 6063 aluminium extrudes lancar pada 450-550 ° C, tetingkap suhu yang mengimbangi aliran logam dan penghalusan bijirin.

Tipikal penyemperitan Rasio berkisar dari 10:1 hingga 30:1, membolehkan keratan rentas kompleks dengan ketebalan dinding sebagai nipis 1 mm.

6063 aloi aluminium menetapkan penanda aras untuk extorability, dengan kelebihan utama:

• Tekanan penyemperitan yang rendah: 100-150 MPa untuk profil kompleks, 30% lebih rendah daripada 6061,
  Membolehkan bentuk rumit seperti bingkai tingkap terma-pecah dengan 0.8 ketebalan dinding mm dan ruang kosong.
• Kemasan Permukaan: Permukaan yang dilucutkan RA ≤1.6 μm tanpa pemprosesan pasca, Kritikal untuk aplikasi seni bina di mana pemesinan sekunder akan menambah kos 20-30%.
• Kelajuan pengeluaran: Kadar penyemperitan 5-20 m/i (bergantung pada kerumitan profil), dengan satu mati yang mampu menghasilkan 10,000-20,000 meter sehari.

Pemesinan dan perkakas

Perang yang lembut seperti itu (F) membolehkan pemesinan cepat dengan Keluli berkelajuan tinggi (HSS) alat semasa memotong kelajuan sehingga 150 m/my.
Menggunakan penyejuk larut (5-10% kepekatan) mengurangkan alat pakaian oleh 40%, Walaupun alat karbida lebih disukai untuk ciri-ciri keras (Mis., benang dalam suhu T6).

Teknik kimpalan

• Kimpalan TIG: Lebih disukai untuk komponen ketepatan, menggunakan 4043 Rod pengisi (AL-5%Ya) untuk meminimumkan retak panas.
  Kecekapan kimpalan mencapai 90%, dengan pengekalan kekuatan tegangan 85% Dalam temperatur T6.
• Kimpalan geseran geseran (FSW): Proses keadaan pepejal sesuai untuk bahagian tebal (hingga 10 mm), menghasilkan sendi bebas kecacatan dengan 90% kekuatan logam asas.
• Rawatan selepas kimpalan: Melegakan tekanan di 150° C untuk 2 jam mengurangkan tekanan sisa oleh 60%, Kritikal untuk kestabilan dimensi dalam perhimpunan besar.

6. Rawatan haba & Usia pengerasan 6063 Aloi aluminium

Rawatan Haba Mengubah Lembut 6063, Keadaan yang dilucutkan oleh mulur ke dalam aloi pemendakan dengan kekuatan yang lebih baik.

Dengan memilih kombinasi penyelesaian yang betul, pelindapkejutan, dan langkah -langkah penuaan,

Pengilang menyesuaikan keseimbangan kekuatan tegangan, Kemuluran, dan kestabilan dimensi untuk keperluan permohonan.

Jawatan Temper dan Kitaran Tipikal

• T1 Temper bergantung kepada perlahan, penuaan semula jadi. Pereka memihak kepada T1 untuk bahagian -bahagian yang memerlukan kebolehbaburan maksimum sejurus selepas penyemperitan.
• T5 meningkatkan kekuatan dengan cepat. Dengan memegang pada 175-205 ° C selama beberapa jam, 6063 aloi aluminium mencapai 80-90% daripada kekerasan puncaknya dengan penyimpangan minimum.
• T6 Menyampaikan kekuatan tertinggi -Tekil MPA 190-240.
  Pengilang penyelesaian pada 520-540 ° C untuk membubarkan semua mg₂si, Kemudian menghilangkan dan umur untuk membentuk β halus "mendahului yang memberikan kekerasan maksimum.
• T7 mensasarkan aplikasi di mana kawalan dimensi yang ketat melebihi kekuatan puncak.
  Penuaan Penua, Kekuatan pemotongan sebanyak ~ 10-20% tetapi mengurangkan tekanan sisa.

Kekuatan, Kemuluran, dan kestabilan perdagangan

Sejurus selepas penuaan, T6 6063 aloi aluminium mencapai hasil tertinggi dan kekuatan tegangan muktamad, Namun ia juga mempamerkan Springback yang lebih besar semasa membongkok.

Sebaliknya, T5 T5 menghasilkan kekuatan sedikit lebih rendah (160-200 MPa) tetapi mengekalkan pemanjangan 5-10% lebih baik dan meminimumkan gangguan dalam geometri kompleks.

Apabila pereka memerlukan kedua-dua kekuatan sederhana dan ketepatan dimensi yang sangat baik-seperti dalam bingkai tingkap ketat-mereka sering menentukan kitaran T6I4 atau T7 yang diubah suai.

Melegakan dan melegakan tekanan

Melampaui puncak T6 -dicapai oleh suhu penuaan yang ramping hingga 200-220 ° C atau memanjangkan masa pegangan di luar 12 jam -pacu β ″ precipitates menjadi kasar ke β 'dan kemudian β.

Walaupun peralihan ini mengurangkan kekuatan hasil sehingga sampai 20%, ia menstabilkan dimensi dan melegakan tekanan dalaman yang boleh menyebabkan melengkung atau retak semasa perkhidmatan.

Dalam perhimpunan dengan pelbagai bahagian bergabung, terlalu lama 6063 aloi aluminium menentang keretakan karat tekanan, menjadikan T7 menjadi pilihan yang ideal untuk struktur yang dikimpal atau mekanikal yang diikat secara mekanikal.

7. Rawatan permukaan & Salutan

Salutan penukaran kimia

Kromat (Jenis i) dan pretreatment fosfat mempromosikan lekatan untuk topcoat berikutnya. Sistem trivalen dan sistem berasaskan zirkonium menawarkan alternatif yang mematuhi ROH.

Salutan serbuk dan lukisan

Selepas pretreatment, serbuk poliester atau epoksi -poliester menyampaikan kemasan warna tahan lama.

Ketebalan biasa: 60-120 μm. Kekasaran permukaan yang betul (Ra ≈ 1.5 μm) Meningkatkan interlock mekanikal.

Rawatan nano-bertekstur dan pembersihan diri yang muncul

Penyelidik membangunkan salutan superhydrophobic menggunakan nanopartikel silika dan pengikat fluorinasi.

Ujian awal menunjukkan sudut hubungan > 150°, menjanjikan soiling yang dikurangkan di fasad luar.

8. Permohonan utama 6063 Aloi aluminium

Industri seni bina dan bangunan

• Bingkai tingkap dan pintu
• Sistem dinding tirai
• Handrails dan Guardrails
• Trim seni bina
• Profil kaca struktur

Sektor pengangkutan

• Acuan trim dan hiasan automotif
• Landasan bumbung dan papan larian
• Bingkai treler
• Bingkai dan aksesori basikal
• Kelengkapan bot dan gangway

Sistem elektrik dan pencahayaan

• Perumahan pencahayaan LED
• Tenggelam haba untuk elektronik
• Lampiran elektrik
• Tiub saluran
• Bingkai reflektor

Produk dan perabot pengguna

• Sistem partition pejabat
• Paparan lekapan dan bingkai papan tanda
• Tiub dan sokongan perabot
• Tangga dan rak
• Peralatan sukan (tripod, tiang khemah)

Jentera dan peralatan perindustrian

• Profil penjaga mesin
• Tiub silinder pneumatik
• Sistem pembingkaian untuk automasi
• Rel sistem penghantar
• Perumahan sistem penyejukan

9. Kelebihan dan batasan 6063 Aloi aluminium

Kelebihan utama

• Kebolehbaburan: Tidak dapat ditandingi untuk ekstrusi kompleks, membolehkan fleksibiliti reka bentuk dalam sektor seni bina dan automotif.
• Keberkesanan kos: Kos bahan mentah ~ $ 2.2/kg, 30% lebih murah daripada 6061 dan 50% lebih murah daripada 7075.
• Kemasan Permukaan: Sesuai untuk anodisasi dan lukisan, Kritikal untuk aplikasi estetik.

Batasan

• Kekuatan: Lebih rendah daripada 6061 (Kekuatan tegangan T6: 310 vs. 350 MPA) dan jauh lebih rendah daripada 7075 (570 MPA), Mengehadkan penggunaan dalam komponen tekanan tinggi.
• Prestasi suhu tinggi: Kekuatan jatuh dengan cepat melebihi 150 ° C (mengekalkan 50% kekuatan T6 pada 200 ° C), tidak sesuai untuk komponen enjin.
• Rintangan Kebakaran: Mencairkan pada 595 ° C., Memerlukan salutan retardan kebakaran dalam aplikasi struktur kritikal.

10. Piawaian, Spesifikasi & Adanya

6063 aloi aluminium memenuhi pelbagai standard global:

• Dalam 573-3 / Dalam 755-2: Keperluan kimia dan mekanikal untuk produk tempa
• ASTM B221: Bar extruded, batang, wayar, profil, dan tiub
• ISO 6361: Lembaran aloi aluminium dan aluminium, jalur, dan pinggan
• Hanya H4040: Bentuk aloi aluminium yang diekstrusi

Pembekal di seluruh dunia saham Alu 6063 dalam bentuk yang terdiri daripada profil yang diekstrusi (70% pengeluaran), helaian, tiub, dan batang.

Masa utama untuk penyeksaan tersuai biasanya berkisar antara 3-6 minggu untuk profil mudah hingga 8-12 minggu untuk geometri kompleks.

11. Perbandingan dengan aloi yang berkaitan

6063 aloi aluminium menduduki kedudukan yang berbeza dalam siri aloi aluminium 6xxx, Dikenali dengan keseimbangan yang sangat baik antara kekuatan, Rintangan kakisan, dan extrudability.

Jadual Perbandingan Utama

6061 vs. 6063 Aloi aluminium

• Kekuatan: 6061 menawarkan kekuatan 20-30% lebih tinggi daripada 6063, menjadikannya lebih baik untuk aplikasi struktur.
• Kebolehbaburan: 6063 cemerlang dalam penyeksaan dan kemasan yang kompleks, manakala 6061 lebih tegar.
• Aplikasi: 6063 sesuai untuk kegunaan hiasan dan seni bina; 6061 lebih disukai untuk komponen beban seperti bingkai basikal, casis, dan kapal tekanan.

6005A vs. 6063 Aloi aluminium

• Kekuatan: 6005A outperforms 6063 kekuatan sebanyak 10-30%.
• Extrudability: 6063 membolehkan perincian yang lebih baik dalam profil; 6005A lebih sukar untuk melepaskan.
• Terbaik: 6005A digunakan dalam pengangkutan kereta api dan sistem struktur, manakala 6063 menguasai sistem tingkap dan pintu.

6082 vs. 6063 Aloi aluminium

• Kekuatan: 6082 menyediakan sehingga 40% lebih banyak kekuatan daripada 6063.
• Rintangan kakisan: Sebanding, tetapi 6063 Memberi kemasan anodized yang lebih baik.
• Kebolehkerjaan & kebolehkalasan: 6082 lebih sukar untuk mesin; 6063 kimpalan bersih dan kemas.

7075 vs. 6063 Aloi aluminium

• Kekuatan: 7075 jauh lebih kuat - lebih daripada dua kali ganda kekuatan 6063.
• Rintangan kakisan: 6063 melakukan lebih baik dalam persekitaran lembap atau marin.
• Kebolehkerjaan: 7075 sukar dikimpal dan mengeluarkan, sedangkan 6063 cemerlang dalam kemudahan fabrikasi.
• Gunakan: 7075 digunakan dalam bahagian aeroangkasa dan prestasi kritikal; 6063 disukai untuk produk pengguna dan seni bina.

12. Kesimpulan

6063 aloi aluminium menyerang keseimbangan yang menarik: ia membolehkan penyeksaan kompleks dengan kemasan permukaan halus,

memberikan rintangan kakisan yang boleh dipercayai, dan mencapai kekuatan mekanikal yang dihormati melalui penuaan terkawal.

Dari fasad seni bina hingga perkakasan marin, 6063 Aluminium membuktikan kepelbagaiannya di pelbagai industri.

Dengan memahami komposisinya, Mikrostruktur, dan laluan pemprosesan,

Jurutera boleh memanfaatkan 6063 aluminium untuk memenuhi keperluan dan keperluan estetik -sementara menjaga kos pembuatan dan kesan alam sekitar semasa pemeriksaan.

 

Soalan Lazim

Apa itu 6063 aloi aluminium digunakan untuk?

6063 aloi aluminium digunakan terutamanya untuk aplikasi seni bina seperti bingkai tingkap, bingkai pintu, dinding tirai, pagar, dan profil hiasan lain

kerana kemasan permukaannya yang sangat baik, Rintangan kakisan, dan extrudability yang baik.

Adalah 6063 Aluminium lebih kuat daripada 6061?

Tidak, 6063 aluminium tidak sekuat 6061.

Manakala 6063 Menawarkan kemasan permukaan dan kebolehpercayaan yang unggul, 6061 memberikan kekuatan tegangan dan hasil yang lebih tinggi, menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi struktur dan beban.

Apa itu 6063 Aluminium gred pesawat?

6063 Aluminium biasanya tidak dianggap sebagai aluminium "gred pesawat".

Aplikasi pesawat biasanya memerlukan aloi kekuatan yang lebih tinggi seperti 2024 atau 7075. Namun begitu, 6063 Alu boleh digunakan dalam komponen dalaman atau hiasan yang tidak kritikal dalam industri aeroangkasa.

Apa yang setara dengan 6063 aluminium?

Setara antarabangsa ke 6063 Aluminium termasuk:

• Dalam: Dan AW-6063
• ISO: Almg0.7si
• Dia: A6063
• ASTM: B221 (meliputi bentuk produk seperti bar, tiub, profil)