Свойства материала алюминия 6061

Когда дело доходит до выбора металла для высокопрочных и легких изделий, алюминий 6061 является одним из наиболее востребованных сплавов, особенно в Северной Америке. Кроме того, он демонстрирует превосходную коррозионную стойкость в сочетании с высокой обрабатываемостью и свариваемостью, что делает его идеальным для многих применений.

Однако существуют определенные ограничения по применению. Например, в отличие от сплавов 5052, сплав 6061 не идеален там, где требуется больший радиус изгиба. Точно так же, если важно иметь высокий предел текучести, алюминий 7075 будет лучшим выбором, чем алюминий 6061.

Таким образом, важно понимать наиболее важные свойства материала алюминия 6061, прежде чем использовать его для вашего приложения.

Основные свойства материала алюминия 6061

Ниже мы подробно описываем некоторые из наиболее важных свойств материала алюминия 6061, которые могут повлиять на то, будет ли он полезен для ваших требований к изготовлению или механической обработке.

Физические свойства

Алюминий 6061 содержит магний и кремний в качестве основных легирующих элементов, а также марганец, железо, титан, медь и хром. Точный номинальный состав выглядит следующим образом:

• Алюминий 97,9%
• Кремний 0,6 %
• Магний 1,0 %
• Хром 0,20 %
• Медь 0,28%

В то время как медь улучшает механические свойства алюминия 6061, а также его реакцию на искусственное старение, хром компенсирует любое неблагоприятное влияние меди на способность алюминия 6061 противостоять коррозии. Высокое содержание сплава в 6061 повышает его чувствительность к закалке.

Прочность на растяжение

Прочность на растяжение 6061 представляет собой способность металла выдерживать тяговое усилие, измеренное в силе на площадь поперечного сечения. Прочность на растяжение 6061 зависит от изменений в термической обработке. Разные сплавы 6061 имеют разную прочность на растяжение (например, 45 тысяч фунтов на квадратный дюйм для 6061-T6). Хотя прочность на растяжение 6061 в два раза меньше, чем у 7075, она по-прежнему достаточно прочна для многих конструкционных применений.

Прочность на сжатие

Предельная прочность на сжатие алюминия 6061 зависит от различных композитных материалов. Например, за счет увеличения массовой доли композитов, таких как частицы графита и летучей золы, повышается прочность сплава на сжатие. С другой стороны, увеличение размера частиц армирования означает уменьшение процента улучшения.

Твердость

Состояние T6 алюминия 6061 обеспечивает самое высокое дисперсионное твердение среди всех состояний и, таким образом, имеет максимальный предел текучести 240 МПа. Однако, опять же, значение может меняться в зависимости от типа композиции. В то время как твердость алюминия 6061 значительно улучшается при повышенном содержании частиц альбита, в композитах, армированных графитом, наблюдается противоположное явление.

Пластичность

Алюминий 6061 демонстрирует значительно более высокую усталостную пластичность, чем любой другой сплав. Также было замечено, что сплав 6082-T6 сравнительно менее пластичен, чем сплав 6061-T651, поскольку в нем несколько выше содержание кремния и магния. Кроме того, пластичность композита снижается с увеличением массовой доли твердых частиц, таких как летучая зола.

Коррозионная стойкость

Коррозионная стойкость является одним из наиболее ценных свойств материала алюминия 6061. В присутствии воздуха или воды алюминий 6061 образует защитный оксидный слой от атмосферной коррозии. Однако из-за присутствия меди степень сопротивления сравнительно меньше, чем у алюминия 5052. Сплав 6061 идеально подходит для применений, требующих устойчивости к азотной кислоте, аммиаку и гидроксиду аммония. Хотя на щелочной почве может образоваться точечная коррозия, может помочь дополнительный защитный слой покрытия.

В таблице ниже перечислены максимальные пределы некоторых из наиболее важных свойств материала алюминия 6061, рассмотренных выше.

<тд>

Механические свойства
Предельная прочность на растяжение	45 000 фунтов на квадратный дюйм
Предел текучести	40 000 фунтов на квадратный дюйм
Прочность на сдвиг	30 000 фунтов на квадратный дюйм
Твердость по Бринеллю	95
Физические свойства
Плотность	0,0975 фунта/дюйм³
Точка плавления	1,080–1,205 °F
Модуль упругости	10 000 тысяч фунтов на квадратный дюйм
Коэффициент Пуассона	0,33
Тепловые свойства
Удельная теплоемкость	0,214 БТЕ/фунт-°F
Теплопроводность	1160 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F
Коэффициент теплового расширения	13,1 мкдюйм/дюйм-°F

Свойства материала 6061 при термообработке и изменении температуры

Для дальнейшего улучшения желаемых характеристик обработки алюминиевые сплавы 6061 подвергаются термообработке и доступны в различных состояниях, как указано ниже:

6061-F:сфабриковано

Это полуобработанные сплавы без специального контроля термической обработки. Полуобработанный сплав далее проходит формовку, чистовую обработку или термический процесс для получения других готовых форм или сплавов.

6061-O:отожженный

В какой-то момент процесса сплав отжигают, чтобы улучшить обрабатываемость и максимизировать пластичность и ударную вязкость. Он лучше всего подходит для формовки и сварки, но имеет плохую обрабатываемость.

6061-W:Термическая обработка раствором

Как и 6061-F, эти сплавы также не имеют каких-либо опубликованных стандартных пределов свойств, поскольку они стареют естественным и спонтанным образом после термообработки на твердый раствор. Предел текучести со временем увеличивается, пока не будет проведена дальнейшая обработка для стабилизации его свойств.

6061-Tx:термически обработанный

Здесь сплав после термообработки на растворе проходит закалку и либо естественное, либо искусственное старение. В результате достигается коммерчески полезная прочность и ударная вязкость. Дополнительная цифра, добавленная к индикатору закалки, указывает на любую специальную обработку, которую он получил.

Идеальные области применения алюминия 6061

Алюминий 6061 доступен в виде прутков, листов, плит и круглых заготовок.

Благодаря хорошей тепло- и электропроводности пластины из алюминия 6061 используются в качестве тепловых радиаторов в двигателях для обеспечения максимальной эффективности охлаждения. Кроме того, легкий вес делает алюминий 6061 идеальным для различных аэрокосмических и транспортных применений. Во многих магазинах сплав 6061-T6 используется в качестве пластины протектора для поддержки большинства методов обработки. Сочетание исключительной коррозионной стойкости, свариваемости и прочности делает плиты 6061 полезными для обычных применений, включая кузова грузовиков, лестницы, опорные конструкции, пандусы и подиумы.

Прутковый прокат из алюминия 6061 находит широкое применение в тяжелых конструкциях, включая рамы грузовиков, заклепки, моторные лодки и железнодорожные вагоны. Присутствие магния и кремния делает конструкции невосприимчивыми к нагрузкам, растрескиванию и коррозии.

Надежный местный поставщик алюминия 6061 и других сплавов

Имея так много различных состояний, выбор правильного алюминиевого сплава 6061 для требуемого применения может быть очень трудным. Industrial Metal Service специализируется на предоставлении полезных рекомендаций по выбору правильного сплава и поставке металлов в вашу мастерскую в любом месте в районе залива Сан-Франциско и за его пределами. У нас есть широкий ассортимент металлических сплавов, в том числе новые металлы заводского производства и проверенные остатки, и мы поставляем их клиентам в США, у которых нет местного поставщика.