1. Zavedenie
6063 hliníková zliatina - spoločne určená A AW-6063, ASTM B221, a ISO almg0.7si—Vysvetlá ako všestranné, materiál optimalizovaný.
Od svojho obchodného debutu v polovici 20. storočia, 6063 Hliník vyrezal významné miesto na trhu.
Výrobcovia oceňujú svoju vynikajúcu povrchovú úpravu, Dobrý pomer sily k hmotnosti, a ľahká výroba.
V tomto článku, Preskúmame 6063 Hliník z jeho chemických koreňov prostredníctvom mikroštruktúrneho vývoja, Preskúmajte jeho mechanický a korózny výkon, a zvýraznite praktické aplikácie.
2. Čo je 6063 hliník?
Chemické zloženie & Zliatinová filozofia
6063 hliník zliatiny patrí do série 6xxx, kdekoľvek horčík (Mg) a kremík (A) Vytvorte silicidy na posilňovaciu fázu (Mg₂si).
Jeho nominálne zloženie (v hre WT%) zvyčajne spadne do:
| Prvok | Nominálny obsah (hmla %) | Primárna funkcia |
|---|---|---|
| A | 0.2–0.6 | Počas obsadenia zlepšuje plynulosť; Kombinácia s MG za vzniku mg₂si precipitátov na kalenie veku. |
| Mg | 0.45–0.9 | Reaguje so SI na výrobu jemných častíc Mg₂si, Zvýšenie pevnosti prostredníctvom zrážok tvrdenia. |
| FE | ≤ 0.35 | Pôsobí ako nečistota - udržiavajte nízku úroveň, aby ste sa vyhli hrubým intermetalikám, ktoré znižujú ťažnosť a povrchovú úpravu. |
| Cu | ≤ 0.10 | Mierne zvyšuje pevnosť, ale je obmedzená na udržanie odolnosti a húževnatosti korózie. |
Mn |
≤ 0.10 | Vychytáva železo za vzniku benígnych intermetalikov a vylepšuje štruktúru zŕn pre zlepšenú húževnatosť. |
| Cr | ≤ 0.10 | Kontroluje rast zŕn počas tepelného spracovania, zvýšenie pevnosti a odolnosti voči praskaniu stresu. |
| Zn | ≤ 0.10 | Drobné z legúnok - zabráni sa tomu, aby sa zachoval odolnosť proti korózii. |
| Z | ≤ 0.10 | Pri obsadení pôsobí ako rafinér, vyrábať pokutu, rovnomerná štruktúra zŕn pre extrúziu. |
| Ďalší | ≤ 0.05 (každý), ≤ 0.15 (súčet) | Prísne obmedzené, aby sa zabránilo nekontrolovaným sekundárnym fázam, ktoré zhoršujú mechanický alebo korózny výkon. |
| Al | Vyvážiť | Poskytuje základnú maticu, Ponúka nízku hustotu, vysoká vodivosť, a vynikajúca formovateľnosť. |
3. Fyzický & Mechanické vlastnosti 6063 Hliník
Fyzické vlastnosti 6063 Hliník
| Majetok | Hodnota |
|---|---|
| Hustota | 2.70 g/cm³ |
| Tepelná vodivosť (20 ° C) | 201 W/m · k |
| Elektrická vodivosť | 35 % IACS |
| Modul elasticity | 69 GPA |
| Koeficient tepelnej expanzie | 23.4 × 10⁻⁶ k⁻⁻ |
Mechanický výkon temperom
| Miernosť | Pevnosť v ťahu (MPA) | Výnosová sila (0.2 % kompenzácia, MPA) | Predĺženie (%) | Tvrdosť (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 |
Výkon zvýšenej teploty & Únava
6063 hliníková zliatina si zhruba zachováva 80 % svojej sily teploty miestnosti na 100 ° C. Pri testovaní únavy (R = 0.1), Krivka S-N ukazuje v blízkosti výdržového limitu 90 MPA za milión cyklov.
Dizajnéri často ovplyvňujú bezpečnostnú maržu 1,5–2 × pre cyklické nakladanie vo vonkajších alebo automobilových aplikáciách.
Anizotropia z vytláčania
Extrudované profily vykazujú anizotropiu: Pozdĺžne vlastnosti zvyčajne presahujú priečne vlastnosti na 5–10 % v pevnosti v ťahu.
Inžinieri kompenzujú zarovnaním kritických dráh zaťaženia so smerom extrúzie.
4. Odpor & Ochrana proti povrchu
Bariéra prírodného oxidu
6063 hliník tvorí tenký, samoliečujúci al₂o₃ film (2–5 nm) ktorá odoláva atmosférickej korózii, prechádzajúci 1,000+ Hodiny v testoch soľného spreja (ASTM B117) Keď je eloxovaný.
Tento film robí zliatinu ideálnou pre vonkajšie aplikácie, Od architektonických profilov po morské vybavenie.
Výzvy a zmiernenie
- Chloridové prostredie: Citlivé na jamky v slanej vode (Cl⁻ > 500 ppm), zmiernené hrubým eloxovaním (15–25 μm) alebo epoxidové povlaky.
- Galvanická korózia: Vyhnite sa priamym kontaktom s meďou alebo uhlíkovou oceľou; Používajte izolačné tesnenia alebo priméry bohaté na zinok.
Eloxujúce techniky a dekoratívne povrchové úpravy
- Kyselina sírová Eloxovanie (Typ typu II) produkuje 5–25 µm hrubý porézny oxid.
- Eloxizujúci (Typ III) poskytuje hrúbku 25 - 60 µm pre odolnosť proti opotrebeniu.
- Farebné eloxovanie a Práškové povlaky povoľte estetické prispôsobenie, s chemickými konverznými primérmi (Napr., chrómový alebo trivalentný zirkón) zvýšenie adhézie.
5. Výroba & Pripojenie 6063 Hliník
Výrobcovia uprednostňujú 6063 hliník pre jeho výnimočnú extrudovateľnosť, predvídateľné obrábanie správania, a spoľahlivé zvárateľnosť.
Vytláčanie
Prvé, 6063 Hliníkové extrudy hladko pri 450 - 550 ° C, Teplotné okno, ktoré vyvažuje prietok kovov a vylepšenie zŕn.
Typický vytláčanie pomery sa pohybujú od 10:1 až do 30:1, umožnenie komplexných prierezov s hrúbkou steny tak tenkou ako 1 mm.
6063 Hliníková zliatina stanovuje referenčnú hodnotu pre extrudovateľnosť, s kľúčovými výhodami:
- Nízky tlak: 100–150 MPa pre komplexné profily, 30% nižšie ako 6061,
umožnenie zložitých tvarov, ako sú okenné rámy s tepelným prelomom s 0.8 hrúbka steny mm a duté komory. - Povrchová úprava: Vystupované povrchy dosahujú RA ≤ 1,6 μm bez spracovania, Kritické pre architektonické aplikácie, kde by sekundárne obrábanie zvýšilo náklady na 20–30%.
- Rýchlosť výroby: Miera vytláčania 5–20 m/i (v závislosti od zložitosti profilu), s jedinou matrici schopnou vyrábať 10 000 - 20 000 metrov za deň.
Obrábanie a náradie
Jeho mäkká ako extrudovaná teplota (F) umožňuje rýchle obrábanie s vysokorýchlostná oceľ (Hss) náradie pri rýchlosti rezania až do 150 m/môj.
Využívanie rozpustná chladivo (5–10% koncentrácia) znižuje opotrebenie nástroja o 40%, zatiaľ čo karbidové nástroje sú uprednostňované pre tvrdé funkcie (Napr., vlákna v T6).
Zváranie
- Zváranie: Preferované pre presné komponenty, využívanie 4043 naplnená tyč (Al-5%Áno) Aby sa minimalizovalo horúce praskanie.
Účinnosť zvaru dosahuje 90%, s retenciou pevnosti v ťahu 85% v T6. - Zváranie trenia (Fsw): Proces v tuhom stave ideálny pre hrubé úseky (až do 10 mm), výroba kĺbov bez defektov s 90% pevnosť základného kovu.
- Liečba po zváraní: Úľava na stres pri 150° C pre 2 hodiny znižuje zvyškový stres o 60%, Kritické pre rozmerovú stabilitu vo veľkých zhromaždeniach.
6. Tepelné spracovanie & Vekové kalenie 6063 Hliník
Tepelné spracovanie transformuje mäkké 6063, ťažný stav extrúzovaný do zliatiny tvrdeného zrážok s výrazne zlepšenou silou.
Výberom správnej kombinácie riešenia, zhasnutie, a starnúce kroky,
Výrobcovia prispôsobia rovnováhu pevnosti v ťahu, ťažkosť, a rozmerová stabilita voči požiadavkám aplikácie.
Náladové označenia a typické cykly
| Miernosť | Spracovanie | Typický cyklus starnutia |
|---|---|---|
| T1 | Ochladiť priamo z vytláčania; prirodzene vek pri izbovej teplote | ~ 7 dni v 20 ° C |
| T5 | Ochladiť z vytláčania alebo ochladzovania; umelo vek | 175–205 ° C počas 4–8 hodín |
| T6 | Tepelné ošetrenie roztoku pri 520 - 540 ° C; uhasiť; umelo vek | 175–205 ° C počas 6–12 hodín |
| T7 | Nadmerné nad T6 (pre zlepšenú dimenzionálnu stabilitu) | 200–220 ° C počas 8–16 hodín |
- T1 temperament sa spolieha na pomaly, prirodzené starnutie. Dizajnéri uprednostňujú T1 pre diely vyžadujúce maximálnu formovateľnosť bezprostredne po extrúzii.
- T5 Rýchlo zvyšuje silu. Držím pri 175–205 ° C niekoľko hodín, 6063 Hliníková zliatina dosahuje 80–90% svojej maximálnej tvrdosti s minimálnym skreslením.
- T6 Dodáva najvyššiu silu - typicky 190–240 MPA ťahu.
Výrobcovia sa rozlíšia pri 520 - 540 ° C, aby sa rozpustili všetky mg₂si, Potom ochladzujte a vek, aby sa vytvorili jemné β ″ precipitáty, ktoré prepožičiavajú maximálnu tvrdosť. - T7 Ciele aplikácií, kde tesná dimenzionálna kontrola prevažuje nad špičkovou pevnosťou.
Rozšírené starnúce haseny sa vyzrážajú do stabilnejšej β fázy, rezanie pevnosti o ~ 10–20%, ale zníženie zvyškového stresu.
Pevnosť, Ťažkosť, a kompromisy stability
Ihneď po starnutí, T6 6063 Hliníková zliatina dosahuje svoj najvyšší výnos a konečnú pevnosť v ťahu, Napriek tomu tiež vystavuje väčší Springback počas ohýbania.
Naopak, Tem teplota vytvára mierne nižšiu pevnosť (160–200 MPA) ale zachováva 5–10% lepšie predĺženie a minimalizuje skreslenie v zložitých geometriách.
Keď dizajnéri vyžadujú miernu pevnosť a vynikajúcu rozmerovú presnosť-napríklad v rámci okien v tesných toleranciách-často špecifikujú modifikovaný cyklus T6I4 alebo T7.
Prevodovanie a zmiernenie stresu
Nadmerne za hranicami vrcholu T6 - uchovaným rýchlym teplotám starnutia na 200–220 ° C alebo predlžovanie doby pozastavenia za hranicami 12 Hodiny - dravidlá β ″ precipitát na hasenie do β 'a potom p.
Aj keď tento posun znižuje výnosovú pevnosť až o 20%, Stabilizuje rozmery a zmierňuje vnútorné napätia, ktoré môžu inak viesť k deformácii alebo praskaniu počas služby.
V zostavách s viacerými spojovanými časťami, nadmerný 6063 zliatina hliníka odoláva prasknutiu korózie stresu, Robí T7 tempo.
7. Povrchové ošetrenia & Povlaky
Chemické konverzné povlaky
Chrómovať (Typ i) a predbežné ošetrenia fosfátov podporujú adhéziu pre následné vrchné látky. Trivalentné systémy na báze chrómu a zirkónia ponúkajú alternatívy kompatibilné s ROHS.
Práškový náter a maľovanie
Po predbežnom ošetrení, Polyester alebo epoxid -polyester prášky dodávajú odolné farebné povrchové úpravy.
Typická hrúbka: 60–120 µm. Správna drsnosť (RA ≈ 1.5 µm) Zvyšuje mechanické blokovanie.
Vznikajúce ošetrenia nano-textúrované a samočistiace sa
Vedci vyvíjajú superhydrofóbne povlaky s použitím nanočastíc oxidu kremičitého a fluórovaných spojivov.
Prvé testy ukazujú kontaktné uhly > 150°, Sľubné zníženie znečistenia na vonkajších fasádach.
8. Hlavné uplatňovanie 6063 Hliník
Architektonický a stavebný priemysel
- Rámy okien a dverí
- Systémy na záclony
- Zábradlie a zábradlia
- Architektonický lem
- Profily štrukturálneho zasklenia
Dopravný sektor
- Automobilový lem a dekoratívne lišty
- Strešné koľajnice a bežecké dosky
- Rámy prívesu
- Rámy bicyklov a doplnky
- Člnové armatúry a gangy
Elektrické a osvetľovacie systémy
- LED osvetľovacie puzdrá
- Chladiče pre elektroniku
- Elektrické kryty
- Potrubie
- Reflektor
Spotrebné výrobky a nábytok
- Officiálne systémy
- Zobraziť príslušenstvo a snímky značiek
- Hadičky a podpery nábytku
- Rebríky a stojany
- Športové vybavenie (statív, póly)
Priemyselné stroje a vybavenie
- Profily stráženia stroja
- Pneumatické valcové trubice
- Rámovacie systémy pre automatizáciu
- Dopravný systém koľajnice
- Kryty chladiaceho systému
9. Výhody a obmedzenia 6063 Hliník
Kľúčové výhody
- Formovateľnosť: Bezkonkurenčné pre komplexné výtvary, umožnenie flexibility dizajnu v architektonických a automobilových sektoroch.
- Nákladová efektívnosť: Cena suroviny ~ 2,2 USD/kg, 30% lacnejšie ako 6061 a 50% lacnejšie ako 7075.
- Povrchová úprava: Ideálne na eloxovanie a maľovanie, pre estetické aplikácie kritické.
Obmedzenia
- Pevnosť: Nižšie ako 6061 (Pevnosť v ťahu T6: 310 vs. 350 MPA) a oveľa nižšie ako 7075 (570 MPA), Obmedzenie použitia v komponentoch s vysokým stresom.
- Výkonný výkon: Pevnosť rýchlo klesá nad 150 ° C (ponechať si 50% pevnosti T6 pri 200 ° C), nevhodné pre komponenty motora.
- Odpor: Topí sa pri 595 ° C, Vyžadujúc povlaky na oplatku v kritických štrukturálnych aplikáciách.
10. Normy, Špecifikácie & Dostupnosť
6063 zliatina hliníka spĺňa viac globálnych štandardov:
- V 573-3 / V 755-2: Chemické a mechanické požiadavky na kované výrobky
- ASTM B221: Extrudované tyče, prúty, drôty, profilovať, a trubice
- ISO 6361: Kované hliníkové a hliníkové zliatinové plachty, pruhy, a dosky
- Len H4040: Hliníkové zliatiny extrudované tvary
Dodávatelia po celom svete zásob 6063 v tvaroch od extrudovaných profilov (70% výrobný), listy, rúrka, a tyče.
Dodávacie lehoty pre vlastné výpisy sa zvyčajne pohybujú od 3 do 6 týždňov pre jednoduché profily do 8–12 týždňov pre zložité geometrie.
11. Porovnanie s príbuznými zliatinami
6063 Hliníková zliatina zaberá zreteľnú polohu v sérii hliníkových zliatin 6xxx, známe pre svoju vynikajúcu rovnováhu medzi silou, odpor, a extrudovateľnosť.
Kľúčové porovnanie tabuľka
| Majetok / Funkcia | 6063 | 6061 | 6005A | 6082 | 7075 |
|---|---|---|---|---|---|
| Pevnosť v ťahu (MPA) | 145–240 (T5/T6) | 240–310 (T6) | 260–340 (T5/T6) | 290–340 (T6) | 490–570 (T6) |
| Výnosová sila (MPA) | 110–200 | 210–275 | 215–290 | 240–310 | 400–505 |
| Predĺženie (%) | 8–12 | 8–10 | 7–12 | 6–10 | 6–10 |
| Odpor | Vynikajúci | Veľmi dobrý | Veľmi dobrý | Veľmi dobrý | Mierny (potrebuje povlak) |
| Extrudovateľnosť | Vynikajúci (komplexné profily) | Dobre | Dobre | Spravodlivý | Úbohý |
| Eloxujúca kvalita | Vynikajúci | Dobre | Dobre | Spravodlivý | Úbohý |
| Machináovateľnosť | Spravodlivý | Dobre | Dobre | Dobre | Vynikajúci |
| Zvárateľnosť | Vynikajúci | Veľmi dobrý | Dobre | Dobre | Spravodlivý (Riziko horúceho praskania) |
| Typické prípady použitia | Architektúra, nábytok | Štrukturálny, automobilový | Mosty, rebrík | Preprava, námorný, štruktúry | Letectvo a kozmonautika, diel |
6061 vs. 6063 Hliník
- Pevnosť: 6061 ponúka o 20–30% vyššiu silu ako 6063, zlepšenie pre štrukturálne aplikácie.
- Formovateľnosť: 6063 Vyniká v zložitých výňatkoch a povrchových úpravách, zatiaľ čo 6061 je rigidný.
- Žiadosti: 6063 je ideálny pre dekoratívne a architektonické použitie; 6061 je uprednostňovaný pre komponenty zaťaženia, ako sú bicykle, podvozok, a tlakové nádoby.
6005VS. 6063 Hliník
- Pevnosť: 6005Prekonáva 6063 v sile o 10–30%.
- Extrudovateľnosť: 6063 umožňuje jemnejšie detaily v profiloch; 6005A je ťažšie vytlačiť.
- Najlepšie nasadenie: 6005A sa používa v železničnej doprave a konštrukčných systémoch, zatiaľ čo 6063 dominuje v systémoch okien a dverí.
6082 vs. 6063 Hliník
- Pevnosť: 6082 poskytuje až 40% viac sily ako 6063.
- Odpor: Porovnateľný, ale 6063 Poskytuje lepší eloxovaný povrch.
- Machináovateľnosť & zvárateľnosť: 6082 je tvrdšie pre stroj; 6063 Čistič zvarov a elegantnejší.
7075 vs. 6063 Hliník
- Pevnosť: 7075 je výrazne silnejší - viac ako dvojnásobok sily 6063.
- Odpor: 6063 vo vlhkom alebo morskom prostredí funguje oveľa lepšie.
- Spracovateľnosť: 7075 je ťažké zvariť a vytlačiť, zatiaľ čo 6063 Vyniká v ľahkej výrobe.
- Využitie: 7075 sa používa v leteckom a výkone kritických častí; 6063 je uprednostňovaný pre spotrebiteľské a architektonické výrobky.
12. Záver
6063 zliatina hliníka zasiahne presvedčivú rovnováhu: Umožňuje komplexné výtlačky s jemnými povrchovými povrchmi,
Poskytuje spoľahlivý odolnosť proti korózii, a dosahuje slušnú mechanickú pevnosť prostredníctvom kontrolovaného starnutia.
Od architektonických fasád po morský hardvér, 6063 Hliník dokazuje svoju univerzálnosť vo viacerých odvetviach.
Pochopením jeho zloženia, mikroštruktúra, a spracovanie ciest,
Inžinieri môžu využívať 6063 Hliník na splnenie výkonnostných aj estetických požiadaviek - zatiaľ čo udržiava náklady na výrobu a vplyv na životné prostredie pod kontrolou.
Časté otázky
Čo je 6063 hliníková zliatina použitá pre?
6063 zliatina hliníka sa používa primárne pre architektonické aplikácie, ako sú okenné rámy, rámy dverí, závesné steny, zábradlia, a ďalšie dekoratívne profily
Vďaka svojej vynikajúcej povrchovej úpravy, odpor, a dobrá extrudovateľnosť.
Je 6063 hliník silnejší ako 6061?
Nie, 6063 hliník nie je taký silný ako 6061.
Zatiaľ čo 6063 ponúka vynikajúcu povrchovú úpravu a formovateľnosť, 6061 Poskytuje vyššiu pevnosť v ťahu a výťažku, Vďaka tomu je vhodnejšie pre konštrukčné a zaťažujúce aplikácie.
Čo je 6063 hliník?
6063 Hliník sa vo všeobecnosti nepovažuje za hliník „lietadla“.
Aplikácie lietadiel zvyčajne vyžadujú zliatiny s vyššou pevnosťou ako 2024 alebo 7075. Avšak, 6063 ALU sa môže použiť v nekritických interiérových alebo dekoratívnych komponentoch v leteckom priemysle.
Čo je rovnocenné 6063 hliník?
Medzinárodné ekvivalenty 6063 hliník zahŕňajú:
- V: A AW-6063
- ISO: Almg0.7Si
- On je: A6063
- Astm: B221 (pokrýva formuláre produktu ako bary, rúrka, profilovať)
