Šta definiše porodicu legure 6061
6061 je legura silikona iz serije 6xxx-serija 6xxx-magnezijuma-koja se obrađuje toplinom, isporučuje se kao lim, ploča, ekstruzija, šipka, cijev i kovani materijal. Njegove faze stvrdnjavanja se formiraju od magnezijuma i silicijuma, a ne od dodataka bakra koji se koriste u seriji 2xxx, zbog čega legura kombinuje srednju{8}}do-visoku čvrstoću sa dobrom formativnošću, zavarljivošću i povoljnim omjerom čvrstoće-i-težine.
| Element | Raspon sadržaja (maseni %) |
|---|---|
| Magnezijum | 0.80-1.20 |
| Silicijum | 0.40-0.80 |
| Bakar | 0.15-0.40 |
| Chromium | 0.04-0.35 |
| Iron | 0,70 maksimalno |
| Cink | 0,25 maksimalno |
| Titanijum | 0,15 maksimalno |
| Mangan | 0,15 maksimalno |
| Aluminijum | Balans |
Dvije ispravke vrijede jasno navesti, jer se često ponavljaju na internetu. Prvo, hrom u 6061 je dodatak za kontrolu korozije-strukture i napona{3}}, a ne glavni izvor čvrstoće; tipično je prisutan u oko 0,2%, a jačina dolazi od taloga magnezijum silicida. Drugo, bakar u 6061 podržava stvrdnjavanje padavinama, ali neznatno smanjuje opću otpornost na koroziju, tako da legura bakra{7}}koja sadrži legura kao što je 6061 nije automatski otpornija na koroziju od bezbakarne{9}}klase kao što je 5052. U slanoj vodi ili alkalnoj uporabi 6061 umjesto lijeve šipke treba zaštititi.
Mehanička svojstva 6061-T6
T6 je najšire specificirana temperamenta: legura se tretira rastvorom, gasi i zatim veštački odležava do vršne tvrdoće. Tabela ispod navodi svojstva koja se obično navode za 6061-T6 ploču i ekstruziju.
| Nekretnina | Tipična vrijednost 6061-T6 |
|---|---|
| Zatezna čvrstoća | 290-310 MPa |
| Granica tečenja (0,2% offset) | 240-276 MPa |
| Izduženje (promjer 50 mm) | 8-12% |
| Tvrdoća | oko 95 HB |
| Modul elastičnosti | 68,9 GPa |
| Gustina | 2,70 g/cm3 |
| Toplotna provodljivost na 25 C | oko 167 W/(mK) |
| Opseg topljenja | 582-652 C |
| Granica izdržljivosti na umor | oko 95 MPa u rotirajućim-testovima savijanja, koji se obično navode na 5 x 10 do osmog ciklusa |
Praktično poređenje je sa konstrukcijskim čelikom. 6061-T6 dostiže otprilike jednu trećinu vlačne čvrstoće mekog čelika na oko jedne trećine svoje gustine, tako da je komponenta jednake težine nekoliko puta čvršća u određenim terminima. To je razlog zašto se legura pojavljuje u konstrukcijskim okvirima, mostovima, karoseriji kamiona i prikolica, komponentama šina, sekcijama merdevina i okvirima mašina. Ploča koja mora ostati dimenzionalno stabilna nakon strojne obrade obično se naručuje kao 6061-T651, koja se oslobađa naprezanja nakon termičke obrade; ekstruzije u istom stanju označene su 6061-T6511.
Toplinska obrada, kaljenje i korozivno ponašanje
T6 put počinje sa toplotnom obradom rastvora na približno 529 C, nakon čega sledi brzo gašenje koje zadržava magnezijum i silicijum u prezasićenom rastvoru. Veštačko starenje tada taloži magnezijum silicid u kontrolisanom obliku; industrijski rasporedi obično traju 8 do 18 sati u opsegu od 160-180 C. T4 je prirodno ostarjelo, niže- stanje koje se koristi gdje se dijelovi moraju formirati nakon termičke obrade, a čvrstoća se obnavlja kasnije vještačkim starenjem. Prekoračenje iznad T6 vrha stvara uslove T7x, koji mijenjaju malo snage za bolju otpornost na pucanje od korozije pod naprezanjem i na ljuštenje.
Performanse korozije prate sastav. 6061 dobro se odupiru atmosferskoj koroziji, pasivizira u jakim oksidirajućim kiselinama kao što je koncentrirana dušična kiselina i podnosi mnoge organske hemikalije i neutralne vodene otopine. Napadaju ga jake lužine, hloridi u stagnirajućim ili pukotinama, i galvanskim spajanjem na nerđajući čelik, ugljenični čelik ili grafit, gde postaje anoda i prvenstveno korodira. U vlažnim hloridnim sredinama izbjegava se trajni rad iznad otprilike 65 C jer legura može postati osjetljiva i pretrpjeti intergranularni napad. Tamo gdje je radno okruženje morsko ili hemijsko, obično se navodi eloksiranje ili potpuni sistem boja, a ne goli metal.
6061-T6 U poređenju sa 6063 i 7075
| Legura i temperament | Glavni sistem legiranja | Zatezna čvrstoća | Korozija i zavarivanje | Tipična upotreba |
|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | Magnezijum i silicijum, sa bakrom i hromom | 290-310 MPa | Dobra atmosferska otpornost, lako zavareni; snaga pada u zoni -zahvaćenoj toplinom osim ako se ponovo-toplinski- ne obradi | Konstrukcijski okviri, automobilski dijelovi, sklopovi od lima, rezervoari, komponente mašina |
| 6063-T6 | Magnezijum i silicijum, malo bakra | oko 205-240 MPa | Vrlo dobra završna obrada i otpornost na koroziju, odlična ekstrudabilnost | Arhitektonski profili, okviri za prozore i vrata, cijev za navodnjavanje, rukohvat |
| 7075-T6 | Cink, sa magnezijumom i bakrom | oko 525-570 MPa | Primjetno manja otpornost na stresnu koroziju i opći napad; ne preporučuje se za zavarene sklopove | Vazdušne konstrukcije i dijelovi sa visokim{0}}naponom gdje je ušteda težine veća od troškova |
6063 je poželjan kada su završna obrada površine i ekstrudabilnost važniji od čvrstoće, zbog čega su arhitektonski profili gotovo uvijek 6063. 7075 odabran samo kada je najveća čvrstoća po jedinici težine bitna, i obično je zaštićen premazom ili anodiziranim slojem. Između ova dva, 6061 ostaje konstrukcijska klasa opće-namjene jer balansira snagu, cijenu proizvodnje i dostupnost.
Napomene o proizvodnji i tipične primjene
Mašinska obrada: 6061-T6 mašine čiste pri velikoj brzini i jedna je od najpredvidljivijih vrsta aluminijuma za tokarenje, glodanje i bušenje; oštri alati i veliko zazor od strugotine izbjegavaju nagomilane rubove.
Formiranje: uski radijusi se formiraju u T4 ili O temperamentu i nakon toga odležavaju; u T6 minimalni polumjer savijanja je obično najmanje dva do tri puta veći od debljine, ovisno o smjeru u odnosu na smjer valjanja.
Zavarivanje: legure punila tipa 4043 ili 5356 su standardne. Zona -zahvaćena toplinom zavarenog 6061-T6 gubi veliki dio svoje čvrstoće, pa se zavareni spojevi projektiraju u -zavarenom stanju ili se sklop naknadno-termički obrađuje.
Anodizacija: prozirna eloksacija sumpornom kiselinom daje zaštitni i dekorativni film debljine obično 10-25 mikrometara; tvrda anodizacija proizvodi deblji, tvrđi sloj za habajuće površine.
Primjene: automobilske šasije i nosači ovjesa, arhitektonski okviri, strukturalne platforme, ramovi bicikala, elektronska kućišta, hidraulički razdjelnici, kemijski i procesni spremnici, te općenito proizvodnja lima.
Budući da je 6061 standardni strukturni aluminijum, uslovi snabdevanja su važni koliko i izbor legure. Ploče za mašinsku obradu treba naručiti u stanju T651 bez naprezanja- kako bi se izbjeglo izobličenje kada se materijal ukloni, a ekstrudirane profile treba kupiti u temperamentu koji je pretpostavljen proračunima, jer zamjena T4 za T6 mijenja i pretpostavke o čvrstoći i krutosti u gotovom dijelu.
Često postavljana pitanja
P: Da li je 6061-T6 jači od čelika?
Ne u apsolutnom smislu. Njegova vlačna čvrstoća od otprilike 290-310 MPa je oko jedne trećine od mekog konstrukcijskog čelika, ali na oko trećini gustine, tako da je čvrstoća po jedinici težine uporediva ili bolja u mnogim strukturnim dijelovima.
P: Da li bakar u 6061 poboljšava otpornost na koroziju?
Ne. Bakar je prisutan kako bi podržao otvrdnjavanje i blago smanjuje opštu otpornost na koroziju. Klase bez bakra, kao što su 5052 i 5083, bolje su otporne na slanu vodu od 6061.
P: Koja je razlika između 6061-T6 i 6061-T651?
T651 je T6 ploča koja je oslobođena naprezanja istezanjem nakon termičke obrade. U suštini ima istu snagu, ali mnogo bolju dimenzijsku stabilnost kada se dio obrađuje od debele ploče.
P: Može li se 6061-T6 zavariti bez gubitka čvrstoće?
Zavarivanje je jednostavno sa punilom 4043 ili 5356, ali zona{2}}zahvaćena toplinom značajno omekšava. Tamo gdje je potrebna puna čvrstoća nakon zavarivanja, sklop mora biti tretiran rastvorom i odležati, ili spoj mora biti projektovan za stanje -zavarivanja.
P: Kako se 6061 ponaša u pomorskoj službi?
Lakše korodira od morskih klasa 5xxx zbog svog sadržaja bakra, tako da je normalno anodiziran ili obojen, izoliran od različitih metala i zaštićen od stajaće morske vode i pukotina.
P: Koju temperaturu treba specificirati za formirane dijelove lima?
Formirajte prvo u 6061-T4 ili O temperamentu, a zatim ostarite do T6. Formiranje potpuno ostarjelog T6 lima oko uskog radijusa rizikuje pucanje u savijanju.
