Понимание алюминия 6061: как отпуск влияет на обрабатываемость

Алюминий 6061 — самый используемый алюминиевый сплав в мире — и не зря. Помимо низкого веса, отличной коррозионной стойкости и других желательных свойств, он также обычно высоко обрабатываем, сварной и обрабатываем на станках, что делает его отличным для всех типов производственных процессов.

Однако не весь алюминий 6061 одинаков. Обрабатываемость 6061 зависит от его отпуска — то есть, как он термически обрабатывался, и понимание эффектов этих отпусков критично для кого угодно, работающего с 6061.

В этом посте мы рассмотрим различные доступные отпуска и то, как они влияют на обрабатываемость алюминия 6061.

Что такое отпуска алюминия?

Чтобы понять обрабатываемость алюминия 6061, важно понять отпуск и то, как он влияет на материал. Отпуск — термическая обработка алюминия для повышения прочности и твердости. Она улучшает обрабатываемость и дуктность материала, снимая напряжения, накопленные в процессе упрочнения. Отпуск помогает создать желаемые характеристики — обрабатываемость и долговечность — требуемые конечным применением.

Существует пять основных отпусков алюминия, каждый обозначен буквой и описанием типа обработки, которую сплав прошел для достижения желаемых свойств:

• F: Как изготовлен (As Fabricated)
• O: Отожженный (Annealed)
• H: Деформационно упрочнен (Strain-Hardened)
• W: Термически обработан растворением (Solution Heat-Treated)
• T: Термически обработан (Thermally Treated)

Обозначение отпуска алюминиевого сплава ставится в конце марки. Например, отожженный алюминий 6061 — 6061-O. Группа T включает несколько вариаций, обозначенных дополнительными символами — например, 6061-T6. Обозначение H используется в основном для нетермически упрочняемых сплавов и не применяется к 6061, который термически упрочняем.

Теперь рассмотрим каждый отпуск подробнее, чтобы увидеть, как они достигаются и как влияют на сварку, формовку и обрабатываемость алюминия 6061.

6061-F: Как изготовлен

6061-F производится без специального контроля тепловых условий и обычно без заданных механических свойств. Большинство изделий 6061-F считаются полуфабрикатами и должны быть последующе обработаны, доводятся или переработаны для достижения других отпусков.

6061-O: Отожженный

Отожженный алюминий нагревали до температуры, достаточно высокой для перезапуска зернистой структуры материала, что убирает эффекты любой предварительной обработки или термических воздействий. Материал затем медленно остывает и рекристаллизуется. Это удаляет дислокации и внутренние напряжения, давая состояние низкой прочности и твердости.

6061-O мягкий и дуктный, отлично подходит для формовки и сварки. Однако его обрабатываемость плохая. Мягкий материал дает липкую стружку, вызывающую задирание, и заготовку легко деформирует тепло от режущего инструмента.

6061-W: Термически обработан растворением

Сплавы, термически обработанные растворением, нагревают до высокой температуры, держат определенное время, затем быстро закаляют. Как и при отпуске F, отпуск W обычно не имеет заданных свойств и считается полуфабрикатом.

После закалки предел текучести 6061-W постепенно растет со временем, пока он не будет дальнейшим образом обработан для стабилизации свойств. Этот естественный процесс старения отличает его от отпуска T, которому можно дать дополнительные обработки после закалки.

6061-TX: Термически обработан

Отпуск T применяется к любому термически упрочняемому сплаву, который был термически обработан растворением, закален и старен естественным или печным способом. Это самый распространенный тип отпуска для алюминия 6061.

Отпуск T имеет много вариантов, каждый обозначен числом, представляющим способ термической обработки, холодной деформации и старения. Первая цифра после T указывает базовый тип обработки, а дополнительные цифры — было ли снятие напряжений и получал ли он другие специальные обработки.

Таблица ниже показывает некоторые из более распространенных обозначений отпуска алюминия 6061:

6061-T6 — одна из самых запрашиваемых отпусков алюминия 6061 для обрабатывающих применений. Для получения этого отпуска 6061-O брусок нагревают до ~900 °F (480 °C), закаляют в воде, затем искусственно старят несколько часов в печи. Искусственное старение позволяет осаждению твердения, повышающему поверхностную твердость и делающему материал менее липким и легче обрабатываемым.

По сравнению с другими отпусками, обрабатываемость 6061-T6 делает его намного легче к резке. Однако свойства, улучшающие обрабатываемость, также снижают формовочность, делая его сложнее для формовки.

Помогаем клиентам понять обрабатываемость алюминия 6061

Со всеми разными отпусками 6061 алюминия может быть сложно выбрать правильный для конкретного применения. Важно понимать доступные отпуска, чтобы принять обоснованное решение при следующем заказе сырья.

В Industrial Metal Service мы более двух десятилетий поставляем алюминий и другие металлы клиентам в районе Сан-Франциско. Также доставляем производителям и металлообработчикам по всей стране без минимального заказа. На складе высокообрабатываемый алюминий 6061-T6, другие алюминиевые сплавы и отпуски, нержавейка, титан и многие другие металлы и сплавы.