Які стандарти застосовуються до алюмінієвого сплаву 6061?
6061 – це оброблений алюмінієвий сплав Al-Mg-Si (серія 6xxx), що піддається термічній обробці, позначений як UNS A96061. Він регулюється:
- ASTM B209- Лист і плита з алюмінію та-алюмінієвих сплавів
- ASTM B211- Алюміній і алюмінієві-сплави, пруток і дріт
- ASTM B221- Алюміній і алюмінієві-сплави Екструдовані прутки, прутки, профілі та труби
- ASTM B308 / B308M- 6061-Стандартні структурні профілі T6
- EN 573-3- Хімічний склад і форма оброблених продуктів
- GB/T 3190- Хімічний склад кованого алюмінію та алюмінієвих сплавів (китайське позначення: 6061, раніше LD30)
- ISO 209-1- Позначення кованого алюмінію та алюмінієвих сплавів
Основною фазою зміцнення є Mg₂Si (силіцид магнію), виділений під час штучного старіння (відпуск T6). . 6061 є одним із найбільш широко використовуваних алюмінієвих сплавів у всьому світі завдяки своїй збалансованій міцності, зварюваності, стійкості до корозії та оброблюваності.
EN AW-6061 Еквівалентні позначення
У таблиці нижче наведено міжнародні еквівалентні позначення алюмінію 6061:
| Стандартна система | Позначення | Примітки |
|---|---|---|
| Алюмінієва асоціація (AA) | AA6061 | Основне північноамериканське позначення |
| UNS (уніфікована нумерація) | A96061 | Уніфікована система ASTM/SAE |
| EN (європейський) | EN AW-6061 / AlMg1SiCu | Відповідно до EN 573-3 |
| DIN (німецька) | 3,3211 (AlMgSi0,5Cu) | Німецький номер матеріалу |
| JIS (японська) | A6061 | Відповідно до JIS H4000 / H4040 |
| GB (китайська) | 6061 (раніше LD30) | За GB/T 3190 |
| ISO | AlMg1SiCu | Відповідно до ISO 209-1 |
Хімічний склад алюмінію 6061 T6 (мас. %) - за ASTM B209 / GB T3190
| елемент | символ | Хв (%) | Макс (%) | Роль / функція |
|---|---|---|---|---|
| Кремній | Si | 0.40 | 0.80 | Утворює фазу зміцнення Mg₂Si з Mg |
| Залізо | Fe | - | 0.70 | Контрольована домішка; надлишок знижує пластичність |
| Мідь | Cu | 0.15 | 0.40 | Додаткове зміцнення-твердим розчином прискорює старіння |
| Марганець | Мн | - | 0.15 | Очищення зерна; пом'якшує інтерметалічні ефекти Fe |
| магній | Mg | 0.80 | 1.20 | Первинний зміцнюючий елемент; утворює Mg₂Si з Si |
| Хром | кр | 0.04 | 0.35 | Контролює структуру зерна; покращує стійкість до корозії під напругою |
| Цинк | Zn | - | 0.25 | Залишкові домішки; обмежено для збереження стійкості до корозії |
| Титан | Ti | - | 0.15 | Рафінер зерна (частки Al₃Ti) |
| Інші (кожен) | - | - | 0.05 | Індивідуальний ліміт мікроелемента |
| Інші (всього) | - | - | 0.15 | Комбінований ліміт мікроелементів |
| Алюміній | Ал | Залишок (≈ 95,8 – 98,6%) | Базова матриця | |
Джерело: ASTM B209, GB/T 3190, EN 573-3. Значення є обмеженнями складу на стандарт; фактичні значення сертифіката заводу можуть відрізнятися в межах цих діапазонів.
Механічні властивості за станом
6061 досягає своїх механічних властивостей завдяки термічній обробці. У таблиці нижче наведено типові значення згідно ASTM B221 / B209 для звичайних температур:
| Вдача | UTS (МПа) | Вихід 0,2% (МПа) | Подовження (%) | Твердість (HB) | Зсув (МПа) | Втома (МПа) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| O(відпалений) | Менше або дорівнює 150 | Менше або дорівнює 85 | 10 – 18 | 30 | ~84 | - |
| T4(Рішення + природний вік) | Більше або дорівнює 180 | Більше або дорівнює 110 | 10 – 16 | 65 | ~110 | - |
| T6(Рішення + штучний вік) | Більше або дорівнює 290 | Більше або дорівнює 240 | 8 – 12 | 95 | ~207 | ~97 |
| T651(Зняття стресу-зняття + штучний вік) | Більше або дорівнює 290 | Більше або дорівнює 240 | 8 – 12 | 95 | ~207 | ~97 |
| F(Як-сфабриковано) | Не вказані-властивості залежать від процесу виробництва | |||||
Примітки: UTS=межа міцності на розрив. Значення втомної міцності є приблизними і базуються на 5 × 10⁸ циклах для зразків без надрізу. Значення подовження залежать від товщини та напрямку тесту (поздовжнє чи поперечне). Мінімальні значення згідно ASTM B221; фактичні результати випробувань млина зазвичай перевищують ці.
Фізичні властивості алюмінію 6061 T6 (типові значення, усі температури)
| Власність | Значення | одиниця | Примітки |
|---|---|---|---|
| Щільність (ρ) | 2.70 | г/см³ | ~1/3 сталі; однакові в усіх темпераментах |
| Діапазон плавлення | 582 – 652 | градус (1080 – 1205 градусів F) | Солідус 582 градуси, ліквідус 652 градуси |
| Модуль пружності (E) | 68.9 | ГПа (10 000 ksi) | Модуль Юнга: незмінний для всіх темперів |
| Модуль зсуву (G) | 25.9 | ГПа (3750 ksi) | - |
| Коефіцієнт Пуассона (ν) | 0.33 | - | - |
| Питома теплоємність (cₚ) | 896 | Дж/(кг·K) | При 20 градусах |
| Електропровідність (T6) | 43 | % IACS | Нижче, ніж чистий алюміній (6101 ~57%) |
| Питомий електричний опір (T6, 20 градусів) | 3.99 × 10⁻⁸ | Ω·m | - |
Джерело: Довідник ASM, Том . 2, ASTM B209, Стандарти та дані алюмінієвої асоціації.
Теплові властивості алюмінієвої пластини 6061 T6
| Власність | 20 градусів | 100 градусів | 200 градусів | 300 градусів | 400 градусів |
|---|---|---|---|---|---|
| Теплопровідність (Вт/м·K) | 167 † | - | - | - | - |
| КТР (мкм/м· градус) | - | 23.6 | 24.5 | 25.6 | 26.6 |
| Коефіцієнт теплопровідності (м²/с × 10⁻⁵) | 6.69 | - | - | - | - |
†Теплопровідність 167 Вт/м·К відноситься до загарту T6. У температурі О провідність вища (~180 Вт/м·К) через меншу кількість виділень, що розсіюють електрони. Значення CTE являють собою середні коефіцієнти в діапазоні 20 градусів до зазначеної температури.
Керівництво з термічної обробки та загартування
6061 – це термо{1}}сплав, - його механічні властивості досягаються за допомогою контрольованих термічних циклів, а не холодної обробки. У наведеній нижче таблиці наведено звичайні характери та їх застосування:
| Вдача | процес | характеристики | Типове використання |
|---|---|---|---|
| F | У-виготовленому стані, без контролю температури | Властивості не гарантуються | Не-критичні програми |
| O | Повністю відпалений | Найнижча міцність, максимальна пластичність | Глибока витяжка, складне формування |
| T4 | Розчин термічно-оброблений + природне старіння | Помірна міцність, хороша формуемість | Деталі, які потребують-старіння після формування |
| T6 | Розчин термічно-оброблений + штучно зістарений | Максимальна міцність, хороша загальна продуктивність | Конструкційні компоненти, оброблені деталі |
| T651 | Рішення + стрес-знятий розтяжкою (1–3%) + штучне старіння | Низька залишкова напруга, чудова стабільність розмірів | Прецизійні{0}}метанооброблені пластини, інструменти |
Специфікація продукту6061 Алюмінієва листова пластина
|
сплав |
6061 пластина з алюмінієвого листа |
|
Вдача |
F, O, T4, T6, T651 тощо. |
|
Товщина (мм) |
0.30-500 |
|
Ширина (мм) |
500-2650 |
|
Довжина (мм) |
500-16000 |
|
Пакет |
Експортна упаковка (захисна плівка, прокладений папір) |
Температура термообробки розчину пластини з алюмінієвого листа 6061
Для алюмінію 6061 температура термообробки розчину становить530 градусів ± 5 градусів (985 градусів F ± 10 градусів F)з подальшим негайним гартуванням водою. Штучне старіння для відпуску Т6 проводиться при175 градусів ± 5 градусів (350 градусів F ± 10 градусів F) протягом 8 годин.
Важливо:Після зварювання зона термічного-впливу (HAZ) повертається до стану, майже-відпаленого (O-температура). Щоб відновити властивості T6, потрібна -обробка розчином при 530 градусах + повторне-старіння при 175 градусах. Без повторної -термічної обробки HAZ зазвичай зберігає лише ~40–50% міцності T6.
Стійкість до корозії алюмінієвої листової пластини 6061
- Загальна атмосферна корозія:6061 утворює стабільну захисну оксидну плівку Al₂O3, яка забезпечує хорошу стійкість у більшості атмосферних середовищ. Продуктивність достатня для зовнішнього архітектурного та структурного використання.
- Морське середовище:6061 єніоптимальний вибір для постійного впливу морської води. У -багатому хлоридами середовищі може виникнути точкова та щілинна корозія. Для морських застосувань 5052 або 5083 (серія 5xxx) пропонують чудову стійкість.
- Гальванічна корозія:Коли 6061 контактує з більш благородними металами (наприклад, нержавіюча сталь, мідь, титан) у присутності електроліту, 6061 діє як анод і переважно піддається корозії. Належна електрична ізоляція (нейлонові шайби, прокладки) або захисні покриття слід використовувати для з’єднань різнорідних-металів.
- Корозійне розтріскування під напругою (SCC):6061-T6 має гарну стійкість до SCC у більшості середовищ, особливо в умовах T651, де залишкові напруги мінімізовані. Хром (0,04–0,35%) у складі спеціально підвищує стійкість до СКК.
- Обробка поверхні:Анодування (серне покриття типу II або тверде покриття типу III), хроматне конверсійне покриття (алодин), порошкове покриття та покриття PVDF покращують стійкість до корозії та естетичність.
Виготовлення та обробка
Зварювання
6061 має відмінну зварюваність за допомогою процесів MIG (GMAW) і TIG (GTAW). Рекомендовані присадні металиER4043(на основі кремнію, менша чутливість до розтріскування) абоER5356(на основі Mg-, вища міцність). ER4043 є кращим для загального зварювання; ER5356 забезпечує вищу міцність зварного шва та кращу відповідність кольору після анодування.
Примітка. Зварювання знижує міцність у ЗТВ майже до рівня -O загартування (~150 МПа UTS). Термічна обробка розчину після зварювання + старіння можуть відновити властивості Т6.
Оброблюваність
6061-T6 має відмінну оброблюваність - з оцінкою «A» Асоціацією алюмінію. Він утворює коротку стружку, що вільно розколюється, і підтримує високі швидкості різання. T6 і T651 загартують машину значно краще, ніж O загартування (яке, як правило, липке та утворює довгу стружку). Твердосплавний інструмент рекомендується для виробничих циклів.
Формованість
Формованість значною мірою залежить від темпераменту. O temper забезпечує максимальну формувальність (підходить для глибокої витяжки та складного згинання). Т4 може формуватися з помірними радіусами. Загарт T6 має обмежену формувальність і вимагає більших радіусів вигину (зазвичай 5–6 × товщини для згинів на 90 градусів), щоб уникнути розтріскування.
Оздоблення поверхні доступне від GNEE
| Закінчити | опис | Типове застосування |
|---|---|---|
| Млинна обробка | Натуральна, як-катана поверхня | Конструкційні, промислові, не-декоративні |
| Анодований (тип II) | Сірчане анодування, 10–25 мкм | Архітектурна, побутова електроніка |
| Анодований (тип III) | Тверде анодування, 25–75 мкм | Зношувані поверхні, військові, автомобільні |
| Матовий/полірований | Механічне покриття (№4 сатин, №6, №7 дзеркало) | Декоративні панелі, архітектурна обробка |
| Порошкове покриття | Електростатичний спрей, кольори RAL | Зовнішнє обладнання, фасади будівель |
| Покриття PVDF | 70% PVDF фторвуглець, 20+ рік гарантії | Архітектурне облицювання, навісні стіни |
Застосування алюмінієвого листа 6061
Листовий алюмінієвий лист 6061 використовується в багатьох галузях промисловості, де потрібні від середньої- до -високої міцності, хорошої зварюваності та стійкості до корозії:
- Автомобільна промисловість: компоненти шасі, панелі кузова, акумуляторні лотки та корпуси (EV), теплообмінники, рами вантажівок і причепів
- Аерокосмічна авіація: вторинна структурна арматура, ребра крила, каркаси фюзеляжу (не-основна конструкція)
- Електроніка: корпуси для мобільних телефонів, корпуси для ноутбуків, радіатори, корпуси, що екранують EMI
- Морська: палубна фурнітура, поручні, корпуси малих човнів (з відповідним покриттям)
- Промисловість: гідравлічні та пневматичні фітинги, корпуси клапанів, кожухи машин, кріплення
- Інструменти: прецизійні прес-форми, пристосування, кріпильні пластини з ЧПК, зварювальні столи
- Архітектура: структурні рами, компоненти навісних стін, вивіски та системи відображення
- Контейнери: контейнерні панелі ISO, транспортні контейнери, резервуари для зберігання
Потрібна пластина з алюмінієвого листа 6061 для вашого проекту?
GNEE постачає алюмінієві листи та плити 6061 у будь-якому стані (O, T4, T6, T651), товщиною від 0,30 мм до 500 мм, із сертифікатами про повне випробування. Доступне індивідуальне різання, обробка поверхні та експортне пакування.
6061 проти . 5052 проти . 7075 проти . 6063: ключові відмінності
| Властивість / Особливість | 5052 | 6061 | 6063 | 7075 |
|---|---|---|---|---|
| Серія | 5xxx (Al-Mg) | 6xxx (Al-Mg-Si) | 6xxx (Al-Mg-Si) | 7xxx (Al-Zn-Mg-Cu) |
| Піддається термічній-обробці | немає | так | так | так |
| Типовий темперамент | H32 / H34 | T6 / T651 | T5 / T6 | T6 / T651 |
| UTS (МПа, типовий) | ~190 | ~310 | ~240 | ~570 |
| Продуктивність (МПа, типовий) | ~140 | ~275 | ~215 | ~500 |
| Подовження (%) | 7 – 12 | 8 – 12 | 8 – 12 | 7 – 11 |
| Відносна вартість | Низький | Низький | Найнижчий | Високий |
| Основне використання | Морський, паливні баки | Загальні конструкції, оброблені частини | Архітектурні витинанки, рами | Аерокосмічна промисловість, високо{0}}напружені частини |
