6061-Właściwości aluminium T6: Mechaniczny, Termiczny & Dane chemiczne

Odniesienie inżynieryjne dla kompozycji 6061-T6, właściwości rozciągające, sztywność, gęstość, rozszerzalność cieplna, przewodność, zachowanie elektryczne, zmienność formy produktu, i implikacje projektowe CNC.

Wstęp

6061-T6 jest szeroko stosowany w przypadku obrabianych części aluminiowych, ponieważ zapewnia użyteczną równowagę wytrzymałości, waga, odporność na korozję, przewodność, dostępność, odpowiedź kończąca, i koszt. Te zalety łatwo podsumować, ale prawidłowe użycie stopu wymaga czegoś więcej niż skopiowania pojedynczej tabeli właściwości.

Wartości właściwości zależą od postaci produktu, grubość, orientacja, obróbka cieplna, metoda testowa, i obowiązująca specyfikacja. Do porównania przydatna jest typowa wartość z podręcznika, podczas gdy przy zakupie i akceptacji stosuje się minimum specyfikacji. Dopuszczalna konstrukcja może być ponownie niższa po osiągnięciu temperatury, zmęczenie, środowisko, i czynniki bezpieczeństwa są brane pod uwagę.

Dla pełnego powiązania pomiędzy zachowaniem materiału, obróbka, wykończeniowy, koszt, i DFM, zobacz 6061-Kompletny przewodnik po obróbce aluminium CNC T6.

Co oznacza 6061-T6

The 6061 oznaczenie określa kuty stop aluminium serii 6xxx, którego główny system wzmacniający oparty jest na magnezie i krzemie. Stan T6 oznacza, że ​​produkt został poddany obróbce cieplnej w kąpieli i sztucznie starzony. Nie oznacza to, że każdy produkt 6061-T6 ma identyczną wytrzymałość lub stan naprężenia.

Zawsze określaj zarówno stop, jak i stan. Terminy takie jak 6061-O, 6061-T4, 6061-T6, T651, i T6511 opisują zasadniczo różne warunki. T651 i T6511 dodają operacje odprężania do stanu poddanego obróbce cieplnej i są często wybierane, gdy liczy się stabilność wymiarowa podczas obróbki.

T6 kontra T651

T651 jest powszechnie kojarzony z płytą, która została odprężona poprzez kontrolowane rozciąganie po obróbce cieplnej w przesycaniu, następnie sztucznie starzone. Z definicji nie jest to mocniejsza wersja T6. Jego praktyczną zaletą jest mniejszy ruch naprężeń szczątkowych podczas operacji usuwających dużą część naddatku. Dokładne oznaczenie i wymagania muszą być zgodne z obowiązującą specyfikacją produktu.

6061 Skład chemiczny

Skład chemiczny jest powiązany z oznaczeniem stopu, nie temperament T6. Zarejestrowane poniżej limity to zakresy składu i wartości maksymalne, nie docelowe przepisy. Młyn może produkować zgodne 6061 w różnych punktach wewnątrz tych granic.

Limity składu są zgodne z zarejestrowanymi 6061 oznaczenie. Potwierdź obowiązującą wersję i certyfikat materiałowy dla zaopatrzenia.

Stowarzyszenie Aluminium Międzynarodowe oznaczenia stopów i limity składu chemicznego stanowią punkt odniesienia dla zarejestrowanych kompozycji z kutego aluminium. Specyfikacje produktu mogą odtworzyć te ograniczenia po dodaniu elementów mechanicznych, wymiarowy, cechowanie, i wymagania jakościowe.

Jak magnez i krzem wzmacniają 6061

Obróbka cieplna rozpuszczająca rozpuszcza elementy wzmacniające w osnowie aluminiowej. Hartowanie zachowuje stan przesycenia, a sztuczne starzenie tworzy drobne wydzielenia krzemku magnezu, które utrudniają ruch dyslokacyjny. Wytrzymałość zależy od pełnej historii termicznej, skuteczność tłumienia, rozmiar sekcji, i starzenia, a nie sam skład.

Dlaczego certyfikaty mają znaczenie

Certyfikat powinien identyfikować stop, hartować, ciepło lub dużo, forma produktu, obowiązująca specyfikacja, chemia, i wymagane wyniki mechaniczne. Do krytycznych projektów, potwierdzić wymagania dotyczące identyfikowalności i akceptacji przed pocięciem zapasów. Ręczna identyfikacja stopu może wspierać kontrolę przychodzącą, ale nie weryfikuje stanu technicznego ani nie zastępuje wymaganych testów mechanicznych.

Właściwości mechaniczne 6061-T6

Typowe odniesienia dotyczące temperatury pokojowej. Specyfikacje produktów i certyfikowane wyniki testów kontrolują zamówienia; elementy konstrukcyjne pozwalają na kontrolę obliczeń krytycznych dla bezpieczeństwa.

Siła zależy od produktu

Znane wartości z grubsza 310 MPa wytrzymałość na rozciąganie i 276 Granica plastyczności MPa jest użytecznym typowym odniesieniem, ale nie są to uniwersalne wartości akceptacji. Płyta, arkusz, wytłaczany pasek, rura, profil, a inne produkty mogą mieć różne wartości minimalne pod względem grubości i orientacji. Użyj specyfikacji produktu na rysunku i aktualnej wersji, gdy wytrzymałość jest umowna.

Sztywność różni się od wytrzymałości

Moduł sprężystości kontroluje ugięcie przed ugięciem. Około 69 GPa, 6061-T6 jest mniej więcej o jedną trzecią tak sztywny jak zwykłe stale. Zmiana z 6061-T6 na 7075-T6 znacznie zwiększa wytrzymałość, ale tylko nieznacznie zmienia moduł, dlatego rzadko sam rozwiązuje problem sztywności. Zwiększanie głębokości przekroju, dodanie żeberek, skrócenie rozpiętości, lub wybór sztywniejszego materiału jest zwykle bardziej skuteczny.

Aby uzyskać szczegółowy wybór stopu, Widzieć 6061-T6 kontra 7075-T6: Wytrzymałość, Koszt & Skrawalność.

Zmęczenie i złamania

Stopy aluminium nie wykazują prawdziwej granicy wytrzymałości w taki sam sposób, jak niektóre stale. Podana wytrzymałość zmęczeniowa ma znaczenie tylko w przypadku liczby cykli, współczynnik naprężenia, próbka, stan powierzchni, środowisko, i podstawę statystyczną. Obrobione krawędzie, wątki, wżery korozyjne, anodowanie, stres resztkowy, i koncentracja stresu mogą zmienić wydajność zmęczenia. Użyj krzywej S-N specyficznej dla aplikacji i odpowiedniej metody projektowania dla obciążenia cyklicznego.

Właściwości fizyczne i termiczne

Przewodność cieplna

6061-T6 dobrze przewodzi ciepło w porównaniu ze stalami i wieloma tworzywami konstrukcyjnymi. To wspiera obudowy, oprawy, zimne talerze, i obrobione maszynowo elementy rozpraszające ciepło. Wydajność systemu nadal zależy od geometrii, fajny teren, przepływ powietrza, płaskość kontaktu, materiały interfejsu, stan powierzchni, i ciśnienie montażowe. Sama przewodność nie determinuje wydajności radiatora.

Rozszerzalność cieplna

Używając reprezentatywnego współczynnika 23.6 a/m-K, A 100 mm wymiar zmienia się o ok 0.0236 mm dla A 10 zmiana temperatury stopni C. Ten ruch jest już większy niż wiele bliskich tolerancji obróbki. W razie potrzeby rysunki powinny określać temperaturę odniesienia, a części i mierniki powinny ustabilizować się przed końcową kontrolą.

Na uwagę zasługują także zespoły wykonane z różnych materiałów. Aluminium rozszerza się około dwa razy bardziej niż wiele stali, więc zmiany temperatury mogą zmienić napięcie wstępne, dopasowanie łożyska, kompresja uszczelki, wyrównanie, i obciążenie interfejsu. Analizuj pełny zakres temperatur, zamiast sprawdzać tylko wymiary w temperaturze pokojowej.

Podwyższone i niskie temperatury

6061-Siła T6 maleje wraz ze wzrostem temperatury i czasu ekspozycji, a długotrwałe ciepło może spowodować przeciążenie struktury utwardzonej wydzieleniowo. Nie ma uniwersalnej temperatury ciągłego użytkowania, która pasowałaby do każdego obciążenia i żywotności. Do projektowania w podwyższonych temperaturach należy stosować dopuszczalne temperatury z zatwierdzonego źródła. W niskich temperaturach, wiele stopów aluminium zachowuje użyteczną wytrzymałość, ale usługi kriogeniczne nadal wymagają spełnienia obowiązujących wymagań dotyczących materiałów i zbiorników.

Właściwości elektryczne

6061-T6 jest wystarczająco przewodzący dla wielu obudów, Obudowy RF, konstrukcje uziemiające, i zespoły termoelektryczne, ale nie jest to stop przewodzący klasy elektrycznej. Rezystancja styku zależy od tlenku, skończyć, ciśnienie, czystość, konstrukcja zapięcia, i czas w służbie.

Tlenek anodowy jest izolacją elektryczną. Podkładki uziemiające, gniazda złączy, interfejsy gwintowane, i strefy kontaktu EMI mogą wymagać maskowania lub innego wykończenia. The 6061-Prowadnica do anodowania aluminium T6 wyjaśnia grubość powłoki, maskowanie, i planowanie interfejsu przewodzącego.

Korozja i zachowanie powierzchni

6061-T6 tworzy cienką warstwę naturalnego tlenku i ogólnie dobrze sprawdza się w zwykłych warunkach atmosferycznych. Chlorki, szczeliny, zatrzymana wilgoć, alkaliczne środki czyszczące, różne metale, i miedź- lub cząstki bogate w żelazo mogą zwiększyć miejscowe ryzyko korozji. Szeroka etykieta, taka jak „marine”.’ nie wystarczy do przewidzenia żywotności.

• Zdefiniuj rzeczywiste narażenie chemiczne, temperatura, cykl na mokro i na sucho, i sposób czyszczenia.
• Unikaj pułapek wodnych i, jeśli to możliwe, zapewnij drenaż i wentylację.
• Izoluje elektrycznie aluminium od stali nierdzewnej, miedź, mosiądz, lub włókno węglowe w trybie mokrym, jeśli zajdzie taka potrzeba.
• Wybierz anodowanie, powłoka konwersyjna, farba, malowanie proszkowe, lub inne wykończenie z wymagań środowiskowych i interfejsowych.
• Określ maskowanie, stan uszczelnienia, grubość powłoki, próba korozji, i kryteria akceptacji zamiast samej nazwy wykończenia.

Forma produktu i znaczenie specyfikacji

ASTM B209/B209M-21a obejmuje blachę i płytę ze stopu aluminium, chwila ASTM B221-21 obejmuje pręty wytłaczane, pręty, drut, profile, i rurki. W zamówieniu należy podać odpowiednią specyfikację produktu, stop, hartować, wymiary, kontrola, orzecznictwo, oraz wszelkie dodatkowe wymagania.

Nie zastępuj wytłoczki płytą, lub T6 dla T651, w oparciu wyłącznie o stop nominalny. Struktura ziarna, stres resztkowy, prostota, tolerancje wymiarowe, gwarantowane właściwości mechaniczne, i stan powierzchni mogą mieć wpływ na gotową część.

6061-T6 w porównaniu z innymi materiałami

Wybór materiału powinien być zgodny z wymaganiami ograniczającymi. Większa siła wskazuje na 7075; może sprzyjać złożone wytłaczanie 6063; uformowany arkusz morski może sprzyjać 5052; stabilna geometria zbliżona do sieci o dużej objętości może faworyzować ADC12; a sztywność lub ostra ekspozycja na korozję może uzasadniać użycie stali lub innego stopu. The 6061-Porównanie T6 i ADC12 wyjaśnia kompromis między materiałami i procesami pomiędzy materiałem do obróbki plastycznej a odlewem ciśnieniowym.

Jakie właściwości oznaczają dla obróbki CNC

6061-T6 zwykle obrabia czysto, ostrymi narzędziami i dobrym odprowadzaniem wiórów. Jego przewodność cieplna pomaga rozprowadzać ciepło cięcia, podczas gdy jego rozszerzalność cieplna sprawia, że ​​kontrola temperatury jest ważna w przypadku małych wymiarów. Stosunkowo niski moduł sprawia również, że cienkie ścianki są podatne na nacisk narzędzia i odkształcenia mocowania.

Skorzystaj z 6061-Przewodnik po parametrach obróbki CNC T6 do oprzyrządowania, prędkości, karmi, wiercenie, stukający, chłodzenie, i walidacja. The 6061-Wytyczne DFM dotyczące obróbki CNC T6 grubość ścianki pokrywy, kieszenie, promienie, dziury, wątki, tolerancje, i dodatki wykończeniowe.

Jak JADE-CNC wykorzystuje dane materiałowe

JADE-CNC przegląda dane materiałowe w kontekście rysunku, zamiast traktować tabelę z podręcznika jako kompletną specyfikację. Recenzja łączy stop, hartować, formularz magazynowy, kolejność obróbki, tolerancja, skończyć, kontrola, ilość, i warunki świadczenia usług.

• Potwierdź żądany stop, hartować, forma produktu, i zakres certyfikacji
• Sprawdź, czy T6, T651, lub inny stan lepiej pasuje do geometrii i planu usuwania naddatku
• Zidentyfikuj sztywność, rozszerzalność cieplna, cienkościenne, i ryzyko naprężeń szczątkowych przed obróbką
• Koordynuj anodowanie lub inne wykończenia z wymiarami, wątki, grunt, i kosmetyczne twarze
• Zdefiniuj metody kontroli wymiarów krytycznych, geometria, wątki, i wymagania dotyczące powierzchni
• Porównaj alternatywy materiałowe pod względem wytrzymałości, przewodność, korozja, tom, lub koszt decydują o decyzji

Wyślij model CAD, rysunek, ilość, specyfikacja materiału, skończyć, i wymagania dotyczące usług poproś o recenzję materiału i obróbki JADE-CNC.

Często zadawane pytania

Często zadawane pytania dotyczące właściwości 6061-T6

Jaka jest wytrzymałość na rozciąganie 6061-T6?

Typowe odniesienie jest z grubsza 290-320 MPa, ale gwarantowane minimum zależy od formy produktu, grubość, orientacja, i specyfikacja. Do akceptacji użyj certyfikatu materiałowego i obowiązującej normy.

Jaka jest granica plastyczności 6061-T6?

Często pojawiają się typowe odniesienia 240-280 MPa. Nie zakładaj jednej wartości dla każdej płyty, arkusz, bar, rura, lub wytłaczanie; należy stosować odpowiednią tabelę produktów i dopuszczalny projekt.

Jak sztywny jest 6061-T6 w porównaniu ze stalą?

Jego moduł sprężystości wynosi ok 69 GPa, mniej więcej jedną trzecią tej w przypadku zwykłych stali. Przy tym samym obciążeniu i geometrii, dlatego część aluminiowa ugina się bardziej, nawet jeśli jej granica plastyczności jest odpowiednia.

Jaka jest przewodność cieplna 6061-T6?

Typowy zakres odniesienia wynosi ok 150-170 W/m-K w pobliżu temperatury pokojowej. Rzeczywiste wartości różnią się w zależności od warunków i temperatury, a całkowita wydajność cieplna zależy w dużym stopniu od geometrii i interfejsów.

Jak bardzo 6061-T6 rozszerza się pod wpływem temperatury?

Używając około 23.6 a/m-K, A 100 mm wymiar zmienia się mniej więcej 0.0236 mm ponad 10 ty C. Temperatura odniesienia ma znaczenie dla ciasnych pasowań i kontroli.

Czy 6061-T6 przewodzi prąd?

Tak, powszechnie w okolicy 40-47% IACS. Naturalny tlenek i anodowanie zwiększają rezystancję styku, dlatego interfejsy przewodzące wymagają przemyślanego wykończenia i projektu styków.

Jest odporny na korozję 6061-T6?

Dobrze sprawdza się w wielu warunkach atmosferycznych, ale może wżerać się w środowisku chlorków i powodować korozję galwaniczną w stosunku do bardziej szlachetnych materiałów, gdy jest mokry. Środowisko, szczegółowo, izolacja, i wykończenie decydują o wydajności usługi.

Jaka jest różnica między 6061-T6 i 6061-T651?

Obydwa są poddawane obróbce cieplnej w kąpieli i sztucznie starzone. T651 obejmuje również odprężanie poprzez rozciąganie odpowiednich produktów, co może ograniczyć ruch podczas ciężkiej obróbki.

Wniosek

6061-T6 łączy umiarkowaną siłę, niska gęstość, dobra obrabialność, użyteczna przewodność, i ogólnie korzystną reakcję anodowania. Jego głównymi ograniczeniami konstrukcyjnymi jest mniejsza sztywność niż stal, znaczna rozszerzalność cieplna, skończone życie zmęczeniowe, oraz różnice właściwości w zależności od formy i specyfikacji produktu.

Użyj typowych danych do wczesnego porównania, limity specyfikacji zamówień, potwierdzone wyniki odbioru materiału, i zatwierdzone zezwolenia dla projektu krytycznego. To rozróżnienie zapobiega sytuacji, w której wygodny numer podręcznika stał się nieuzasadnioną obietnicą inżynierską.

• Powiązane artykuły 6061-T6

  • 6061-Kompletny przewodnik po obróbce aluminium CNC T6
  • 6061-T6 kontra aluminium 7075-T6: Wytrzymałość, Koszt & Skrawalność
  • 6061-Anodowanie aluminium T6: Typy, Zabarwienie, Grubość & Zasady projektowania
  • 6061-Parametry obróbki CNC T6: Prędkości, Kanały, Obróbka & Kontrola procesu
  • 6061-T6 kontra aluminium ADC12: Obróbka CNC lub odlewanie ciśnieniowe?
  • 6061-Wytyczne DFM dotyczące obróbki CNC T6: Zasady projektowania & Lista kontrolna
  • 6061-Właściwości aluminium T6: Mechaniczny, Termiczny & Dane chemiczne