6061 Т6 алуминијум - Својства, Употреба & Бенефиције

1. Увођење

6061 Т6 легура алуминијума рангира се међу најсвестранијим и широко коришћеним алуминијумским оценама у модерном производњи.

Његова мешавина Одлична омјер снаге до тежине, Добра отпорност на корозију, и умерени трошак чини га свеприсутним избором за компоненте у распону од ваздухопловних склопа до оквира бицикала.

Ипак две аспесте често дефинишу 6061 Апел Т6 више него било који други: то је оправданост- Способност да буде врућа- или топло је у облике готово нето са врхунском структуром зрна,

и његов ЦНЦ прерадивост- Једноставност са којим се може обрадити према уским толеранцијама и финим површинским завршавама.

2. Шта је 6061 Алуминијумска легура Т6

Номинални хемијски састав 6061 Легура

6061 алуминијум је члан 6ккк серије, коју карактерише магнезијум и силицијум као њени главни елементи легла.

Представник 6061 Т6 састав (проценат тежине) је следеће:

Т6 темперамент: Раствор топлоти и вештачко старење

Т6 темперамент трансформише 6061 легура у своју државу врхунске чврстоће комбинујући два секвенцијална корака: Решење за топлотну обраду и вештачко старење. Сваки корак игра критичну улогу:

Решење за топлотну обраду (Схт)

• Сврха: Растворите магнезијум и силицијум у униформу, Суперсатурирано чврсто решење.
• Параметри процеса:

• • Температура: 515-535 ° Ц, држи довољно дуго - обично 1-2 сата - да би се осигурало потпуно растварање честица мг₂си, Зависно од дебљине секције.
  • Угасити: Одмах након достизања циљне температуре, део се подвргава брзом угашењу воде (Температура воде испод 60 ° Ц).
    Ово "смрзавање" легирајући елементе на месту, Спречавање формирања грубог талог.

Вештачко старење

• Сврха: Талог је фино дисперговано јачање честица које ометају покрет дислокације.
• Параметри процеса:

• • Температура: 160-180 ° Ц.
  • Време: 8-12 сати, прилагођава се достигнућим тврдоће на врхунцу без прекомерног старења.

3. Физичка и механичка својства 6061 Т6 алуминијум

6061 Т6 алуминијум показује уравнотежену комбинацију чврстоће, дуктилност, и топлотно понашање које то чини веома погодним за ковање и ЦНЦ обраду.

Стање "Т6" постигнуто раствором топлотног третмана праћено вештачким старењем-оптимизује његову микроструктуру (Фине Мг₂си се таложи у рекристализованој алуминијумској матрици).

Као резултат, 6061 Т6 понуде:

• Висока специфична чврстоћа (омјер снаге до тежине), што га чини повољним где су уштеда у тежини критична.
• Добра отпорност на корозију, Захваљујући свом МГ-СИ легирајућим и умереном садржају ЦУ-а.
• Предвидљиво термичко ширење и проводљивост, Олакшавање уске обраде толеранције и операција под утицајем топлоте.
• Уравнотежена обрада, Омогућавање високих брзина сечења са алатама од карбида и одличним површинским завршавама.

Испод је сажетак табела кључних физичких и механичких својстава типично за 6061 Т6 у заједничкој траци или плочи (12-20 мм дебљина):

4. Опроштајност алуминијума од 6061-Т6

6061-Т6 алуминијум је једно од најчешће коришћених алуминијумских легура алуминијума, познат по својој добре снаге, отпорност на корозију, и заваривост.

Међутим, Када је у питању ковање, 6061-Т6 је генерално не сматра се идеалним у свом стању т6 Због велике снаге и релативно ниске дуктилности на собној температури.

Шта се кова?

Ковање је процес производње у којем се метал обликова користећи локализоване компресивне снаге, често под високим притиском и повишеним температурама.

Захтева да материјал буде довољно дуктилан да се деформише без пуцања или прелома.

Прозори за температуру за ковање

6061 Т6 је најбоље фалсификовати у "Топли до хот" распон од 350-500 ° Ц. Изван ~ 480 ° Ц, Локализовано прекорачење може умањити потенцијал за стврдњавање старости.

Испод ~ 350 ° Ц, Формирање постаје тешко и ризикује пуцање. Уобичајена пракса:

• Предвиђено је 400-450 ° Ц: Осигурава уједначену температуру за формирање облика без прекомерне оксидације.
• Одржавајте температуру дие: Умире често се држе на ~ 200 ° Ц Да бисте смањили брзину хлађења и избегли хладне пукотине.

Процеси ковања

1. Отворени ковач:

• • Идеално за велике грешке или једноставне облике (Нпр., барови, шипке).
  • Поновљено чекиће / рафинирање производи величину фино зрна и побољшана изотропија.

2. Затворено-дие (Утисак-умрети) Ковање:

• • Погодно за облике близу нето ручица, прирубнице, или рудар.
  • Захтева прецизно умирење за постизање толеранција унутар ± 1 мм, Смањење додатака за обраду ЦНЦ-а.

3. Узнемирење:

• • Формира главе на осовине (Нпр., главе за вијак) или множење пресек пресјека у локализованим регионима.
  • Ефикасно за генерисање функција попут шефова или подјела пре коначне обраде.

Микроструктурна еволуција током ковања

• Динамичка рекристализација: На ковати температуре, Нови облик двоструких зрна, Елиминисање грубог ливеног или екструдираног зрна.
  Ово производи а Рафинирана величина зрна (АСТМ 9-10), која побољшава обоје Снага статичке и умор.
• Смањење текстуре: Вишеструко кривицу пролази рандомизе кристалографска текстура, Повећање изотропног механичког понашања.
• Интерметаллиц фрагментација: АЛУЦУУФЕ и АЛФЕСИ фазе се распадају под притиском на притиску, Минимизирање потенцијалних локација за покретање пукотина.

Заједничко кривично дело и ублажавање

• Топло пуцање: Јавља се ако температура ковања температура падне испод ~ 350 ° Ц или ако су стопе напрезања превисока.

• • Ублажавање: Загрејати се у једноличној температури; Управљање брзином ковања.

• Кругови и набори: Површински оштећења када се метални проток набори на себе.

• • Ублажавање: Правилан дизајн дие са адекватним одзрачивањем и додацима за ковање.

• Прекомјерни раст зрна: Може да се повећава жилавост ако се продуже за ковање и рекристализацију циклуса.

• • Ублажавање: ЦИЉЕВИ ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕ; Ако је потребно, користите средњи аннеалс.

Топлотно поступање

Одмах након ковања, 6061Микроструктура улази у омекшану, Дјеломично рекристализовано стање.

Да бисте вратили Т6 механичка својства и ублажити напрезање изазване ковчегом, Компоненте се подвргавају пуним Т6 топлотни третман:

1. Решење за топлотну обраду (515-525 ° Ц, 1-2 ХРС):
   - Уметање фалсификованих делова у сет пећи на 520 ± ± 5 ° Ц.
   - држите довољно дуго за све фазе које садрже МГСИ и ЦУ да се растварају.
   - угасити воду испод 60 ° Ц За закључавање атома раствора у суперсерираном раствору.
2. Вештачко старење (160-180 ° Ц, 8-12 сати):
   - пренесите делове на сталну пећи на 170 ± ± 5 ° Ц.
   - Држите се до врхунске тврдоће (β "таложење) обрасци, пажљиво избегавање прекомерног старења.
   - ваздух цоол за амбијент.

Након третмана Т6, фалсификован 6061 показује исту мерило снаге и тврдоће као што су коване траке.Утс оф 300 МПА и приношење снаге 260 МПА-Али са ситнијим, Структура двоструког зрна наслеђена од ковања.

Ова рафинирана појачава микроструктуре живот умор (5-10 % побољшање) и жилавост у поређењу са екструдираном или уловом 6061 Т6.

5. ЦНЦ Процесбилити 6061 Т6 алуминијум

6061 Алуминијум Т6 комбинује повољну микроструктуру - у реду, Гризови очврснулих година које садрже уједначене мг₂си таложи - са релативно ниским тенденцијама за отврдњавање радних места.

Као резултат, машине чисто и предвидљиво, Израда избора за компоненте које захтевају уске толеранције и одличне површинске обраде.

Оцена машинебилности

6061 Т6 има рејтинг машинебилности ~ 70% у односу на а 1212 (100%) Челични стандард за слободно обрађивање. То значи:

• Добра контрола чипа: Непрекидан, Неверни чипови приликом сечења параметара падају у препоручене ланце.
• Умерено хабање алата: Преферирано је алат за карбиде; ХСС може бити довољна за ниско запремине или прототип.

Зашто је 6061-Т6 одлично за обраду ЦНЦ-а

Избалансирана снага и мекоћа

У темпераменту Т6, 6061 Ал Комбинује умерену затезну чврстоћу (~ 300 МПА) са довољно дуктија (12-17 % издужење).

Та равнотежа значи да легура одолева одбој у резним снагама, али не ради претерано.

Као резултат, Алатке су несметано исечене без махања или заваривања материјала на ивицу.

У реду, Уједначена микрострукција

Т6 топлотни третман (Раствор топлотни третман + старење) производи хомогену дистрибуцију прецизних финих мг₂си у оквиру једнаког алуминијумских зрна (АСТМ 8-9).

Ови наносцале тарифилира додавање снаге без формирања грубих интерметаллицс-а.

Сходно томе, легуре чипови предвидљиво - кратки, увијени сварф, а не дуго, Стридне врпце-поједностављујуће евакуацију чипова и смањење изграђене ивице на алатама.

Висока топлотна проводљивост

Са топлотном проводљивошћу около 167 В / м · к на 20 ° Ц, 6061 Т6 се брзо црта у сечење топлоте у чип и расхладну течност, а не да се топлије концентрира на врху алата.

Ово спречава преобразну употребу алата и формирање ивице алата. У пракси, машинисти могу покренути брзине сечења од 250-450 м / мин (820-1 480 фт / мин) са карбидним уметцима, Одржавање доследног живота алата.

Минимално очвршћавање рада

За разлику од неких легура алуминијума који се брзо тврде под напоном, 6061 Т6 излаже само благо очвршћавање оптерећења.

Чак и на релативно високим стопама хране (0.05-0,15 мм / зуб у глодању или 0,15-0,30 мм / рев у окретању), Површина не развија очврснуте "кожу".

Та стабилност омогућава предвидљиве алате за алате, чврсте толеранције (± 0,01-0,02 мм), и фине површинске завршне обраде (РА 0,4-0,8 уМ) Без честих промена алата.

Широк асортиман компатибилног алата

• • Обложени карбидни уметци (Злато, Тиалн): Постизање глодања велике брзине (до 600 м / мој) са минималном уграђеном ивицом.
  • Цобалт ХСС бушилице: Обезбедити добар квалитет рупе (0.05-0,15 мм / рев) у малој серији или прототипима.
  • Дијамантски премази (ДЛЦ): Омогућите ултра-фине завршне пропуснице, испоручујући површине попут огледала (По < 0.2 μм) За козметичке или функционалне захтеве.

Одлична димензијска стабилност

6061 Т6 коефицијент топлотне експанзије (≈ 23.6 × 10⁻⁶ / ° Ц) је добро разумети.

У комбинацији са адекватном расхладном течношћу и програмираним временским временима, Термички раст остаје предвидљив.

То омогућава ЦНЦ машинама - посебно оне са процесним сондирањем или топлотном компензацијом - да имају критичне карактеристике унутар ± 0,005-0,010 мм, Чак и преко вишесатних трка.

Отпорност на корозију и површински завршетак

МГ-СИ матрица пружа урођену заштиту од корозије. У ЦНЦ обрађеним деловима, То смањује потребу за опсежном пасивацијом или заптивањем пост-обраде.

После обраде, анодизирање или бирање премаза се односе равномерно, дајући и функционалну заштиту од корозије и жалбени циљ за ваздухопловство, аутомобилске, и потрошачке апликације.

Економични материјал и рециклирање

У поређењу са специјалним аероспаце легуре, 6061 Т6 је релативно економичан.

Стручни чипови генерисани током процеса ЦНЦ-а могу се сакупљати, растопљен, и нахранили се натраг у рециклирање токова са минималном казном трошкова.

То чува трошкове обраде по дијелу и подржава одрживе производне праксе.

6. Упоредна анализа: Ковани вс. Екструдирани вс. Лишити 6061 Т6

• Фалсификован 6061: Нуди Супериорна механичка својства и више изотропних перформанси, што је пожељније када живот умор и жилавост су критични.
• Екструдиран 6061: Економичан за Стандардни облици (цеви, канали, барови). Погодан ЦНЦ глодање профила и 3Д облика, али некретнине су усмерени зависни.
• Лишити 6061: Омогућава резбарење сложених унутрашњих геометрија и лагане "решетке" структуре, али пати од порозност и зрна зрна, Ограничавање снаге и умор живота.

7. Предности и недостаци 6061 Алуминијумска легура Т6

Прос од 6061-Т6 легура алуминијума

Одлична омјер снаге до тежине

Са затезном снагом отприлике 290-310 МПа и густином 2.70 Г / цм³,

Алуминијум 6061-Т6 нуди високу специфичну чврстоћу идеалне за апликације у којима је материјална штедња у тежини без жртвовања превише носивих капацитета оптерећења.

Добра отпорност на корозију

МГ-СИ матрица и умерени садржај бакра дају својствени отпор оксидацији и многим благим хемијским окружењима.

У пракси, 6061-Т6 Алуминијумске компоненте изложене у затвореном / вањском излагању, лагани морски спреј, и типичне индустријске атмосфере са минималном деградацијом.

Врхунска израда

Оцијењен около 70 % на скали за израду израде (у односу на челик за слободно резање), 6061-Т6 производи кратак, сломљени чипс и одолева изграђеном ивицом.

Трговине рутински постижу брзине сечења од 250-450 м / мин са алатом од карбида и могу да имају уска толеранције (± ± 0.01 мм) и површински завршава једнако ниско као и ра 0.4 μм.

Оправданост и обликавост

У "топлој" распону ковања (350-500 ° Ц), 6061-Т6 се лако рекрисализује, дајући новчану казну, Структура двоструког зрна (АСТМ 9-10).

Сходно томе, Затворени или утисак о утисну производи облике готово нето са супериорним уморним животом (често 10-15 % Побољшање преко екструдираног / бацања 6061).

Предвидљивог одговора за топлоту

Т6 темперамент (Раствор се третира на 515-535 ° Ц, утерати се, Старост на 160-180 ° Ц) поуздано генерише таложење фине мг₂си (Β "и β" фазе).

Овај приноси конзистентне механичке својства - принос ~ 250 МПА, Утс ~ 300 МПА, тврдоћа ~ 90 ХБ-преко разних дебљина секције.

Одлична заваривост

Када се правилно припреми (очишћен, загрејан, и са пост-заваривањем топлоте по потреби), 6061-Т6 завари се лако од ТИГ-а, MIG, или методе мешања трења.

Иако зона заваривања захтевају поновно старење да бисте вратили пуну снагу, Легура не пукне лако у заједничкој пракси заваривања.

Економичност и рециклирање

Спремно доступно од већине млинова у бару, плоча, и екструдирани профили, 6061-Т6 је умерено цени у поређењу са специјалним легурама ваздухопловства.

Њени чипс и отпад су 100 % који се може рециклирати, Смањивање материјалних трошкова у операцијама ЦНЦ-а.

Добра топлотна проводљивост

Приближно 167 В / м · к, 6061-Т6 се брзо дисификује топлотом током обраде, Продужење века алата, и одржава уједначену температуру током ковања, Минимизирање термалних градијената који би могли проузроковати пукотине.

Недостаци од 6061-т6 легура алуминијума

Снага нижа учвршћена чврстоћа у поређењу са легурама велике снаге

Иако је јак за алуминијум, 6061-Т6 (Утс ~ 300 МПА) не могу да се подударају са затегнутим снагама легура као 7075-Т6 (~ 570 МПА) или специјални челици.

У високо наглашеним структурама - посебно када је потребно минимално пресек потребних дизајнера који су често потребни дебљи део или алтернативне легуре.

Ограничена перформанса високог температуре

Изнад приближно 150 ° Ц, 6061-Т6 почиње да губи своју тврдоћу и снагу старијег старијег старијег старења због превеликих старења на таложење мг₂си.

За континуирану услугу изнад 200 ° Ц, Снага приноса легура може да падне за 30-50 %, што га чини неприкладним за моторе са високим температурама или компонентима издувних гасова.

Снага умереног умора

У полираном, Непознати узорак, граница умора (~ 95-105 МПА) је нижа од оне коорног челика или премиум легуре алуминијума (Нпр., 7075 или 2024).

Иако фалсинг може побољшати живот умор рафинисања житарица, 6061-Т6 није идеалан за високо циклично, Апликације са високим оптерећењем без додатних третмана (пуцано за љуштење, вруће изостатско прешање).

Зона погођене заваривањем топлоте (Хај) Омекшавање

Док се лако завари од 6061-Т6, Зона погођена топлотом губи снагу (падне на ~ 50-60 % основне тврдоће од метала) и захтева третман пост-заваривања и поновно старење да бисте повратили Т6 некретнине.

Ови додатни кораци додају време, трошак, и потенцијално изобличење.

Осетљивост на пуцање на стрес-корозирање (СЦЦ)

У агресивном окружењу хлорида (Поморска вода или морски спреј), посебно под затезник стреса, 6061-Т6 може да доживи пуцање корозије на стрес-корозији.

Дизајнери морају да одреде заштитне премазе (Анодизиран, овлашћење) или бирајте више легура отпорних на СЦЦ (Нпр., 5052, 5083) За континуирано излагање морском.

Анисотропна екструзија својства

Екструдиран 6061 Барови показују усмерени проток зрна.

Када се компоненте обрађују од екструзија, Својства смера могу довести до малог (< 10 %) Варијације у затезичној снази или снагу приноса у зависности од оријентације оптерећења. Ковање смањује анисотропију, али додаје трошкове.

Ограничена отпорност на хабање

Са бринелл тврдоћом ~ 90 ХБ у Т6, 6061-Т6 носи брже од теже легуре или челика.

У клизним или абразивним апликацијама за ношење (зупчаници, чашица), Површински третмани или премази (тврдоклоње, наклоњено) потребни су за проширење радничког живота.

Високо термичко ширење

Коефицијент топлотне експанзије около 23.6 × 10⁻⁶ / ° Ц Захтева пажљиво дизајн приликом парења са материјалима са ниским експанзијом (челик, керамика).

Уски ЦНЦ толеранције (± ± 0.01 мм) може да се одриче ако грејни ефекти - од сечења или варијације заштите животне средине - не управљају рутинским или компензацијским рутинама.

8. Шта је алуминијум 6061-Т6 који се користи?

Ваздухопловство

• Камион крила и трупа
• Дроне оквирне компоненте
• Стални зупчаници и трунци

Аутомотиве & Транспорт

• Линкови огибљења и контролне наоружање
• Коцкари и заграде на точкове
• Кућишта топлоте за електронику

Рекреациони & Спортска опрема

• Цеви за бицикле и цранкња
• Вентили и опрема за цилиндрице СЦУБА
• Главе голф клуба и шаторске ступове

Индустриал Мацхинери

• Тела вентила и пумпа
• Хидраулични клипови цилиндра и шипке
• Јигс, учвршћења, и машинске базе

Маринац & На одбору

• Јарбол и опрема за пртљажник
• Пропелер Хубс анд Струтс
• Хардвер палубе и греде

Електроника & Роба широке потрошње

• Шасије за лаптоп и оквири телефона
• Тела за камере и носачи сочива
• Скупштине и кућишта хладњака

Архитектонски & Структурални

• Зидне завесе и оквири
• Структурни заграде и ограде
• РВ и приколични хардвер

9. Закључак

6061 Т6 Алуминиум комбинује оптимизована хемија Ал-МГ-СИ легуре са Т6 топлотном третманом на Екцел и у копијама и ЦНЦ обраду.

Методе у настајању као што су хибридно ковање адитива, криогена обрада, и дигитална симулација и даље се шири 6061 Могућности Т6.

Разумевање ових комбинованих снага омогућава инжењерима да креирају компоненте које оптимално снагу равнотеже, тежина, прецизност, и коштати.

 

Партнер са Лангхе да искористите нашу способност до краја на крају ковање, топлотни третман, и ЦНЦ обрада од 6061 Алуминијумска легура Т6.

Да ли вам је потребан јединствен прилагођени прототип или производњу сложених структуралних делова, Наши искусни инжењери и прецизна опрема пружају поуздане, лаган, и трајна решења која прелазе очекивања.

Контактирајте нас данас За консултацију за цитат или инжењеринг.

 

Често постављана питања

Шта је алуминијум од 6061-Т6 еквивалентан?

Не постоји ниједан "пад" челични еквивалент, Али у алуминијумском свету, 6061-Т6 паралеле:

• ЕН АВ-6061 Т6 (Европа / ИСО)
• Аимг1сицу (Кина / ЈИС А6061)
• Од 3.3211 (Немачка)

Је 6061-Т6 алуминијум јачи од челика?

• У апсолутним условима: Већина челика (укључујући заједничке структурне разреде попут А36 или 1018) имају веће крајње затезне снаге (400-550 МПА) Угаљ 6061-Т6 (~ 300 МПА). Тако, бројевима, Челик је "јачи" у директној поређењу.
• На основу снаге до тежине: Јер је густина 6061-Т6 само 2.70 Г / цм³ Версус Стеел'с ~ 7.85 Г / цм³, то је специфична снага је веома конкурентно.
  На пример, Бар 6061-Т6 може да носи скоро толико оптерећења као челична трака истих димензија, али тежи отприлике једна трећина.
• У апликацијама са цикличним оптерећењем или корозијом: Ковани компонента 6061-Т6 може надмашити одређене челика јер се неће натопити као брзо и показује одличан отпор умора након што јекодно и Т6 третирано.