Алюміній 6061-T6 для паўправадніковых вакуумных камер: склад і ўласцівасці

6061-T6 — гэта алюмініевы сплаў, які выкарыстоўваецца па змаўчанні для корпусаў паўправадніковых вакуумных камер, асноўных пліт і канструкцыйных каркасаў. Ён спалучае ў сабе трываласць на расцяжэнне пры тэрмічнай апрацоўцы 290~310 МПа з выдатнай апрацоўваемасцю і прадказальнымі памернымі ўласцівасцямі пасля зняцця напружання. У гэтым кіраўніцтве выкладзены яго хімічны склад, механічныя і фізічныя ўласцівасці, чатыры ўласцівасці, якія фактычна вызначаюць канструкцыю камеры, і абсталяванне, на якім ён выкарыстоўваецца, таму сплаў можна праверыць на адпаведнасць вашым уласным спецыфікацыям.

Чаму 6061-T6 стаў стандартным сплавам для камерных труб

6061 - гэта маркіза, якая цвярдзее дысперсійным спосабам.алюмініева-магніева-крэмніевы сплаўЯго трываласць абумоўлена асадкамі Mg₂Si, якія ўтвараюцца падчас апрацоўкі T6, апрацоўкі на раствор з наступным штучным старэннем, а не халоднай дэфармацыяй. Гэтае адрозненне мае камерцыйнае значэнне: трываласць вызначаецца тэрмічнай апрацоўкай на заводзе, таму вы купляеце трываласць, а не нарошчваеце яе на станку.

Тры практычныя ўласцівасці трымаюць марку 6061 уверсе спісу спецыфікацый:

  • Апрацоўваемасць. Рэжа свабодна з высокай хуткасцю выдалення матэрыялу, што і патрабуецца для корпуса камеры. Апрацоўка пласціны дыяметрам 200 мм да сценкі таўшчынёй 60 мм — гэта чарнавая аперацыя, а не чыставая.
  • Даступнасць тоўстага ліста. Корпусы камер часта вырабляюцца з аднаго маналітнага блока, а сталь 6061 пастаўляецца ў вялікай таўшчыні — корпус вагой 1,5 тоны не патрабуе адліўкі або зваркі.
  • Зварвальнасць. У адрозненне ад 2024 або 7075, 6061 зварваецца без расколін, што важна для фланцаў, бобышак і ўставак астуджальных каналаў.

6061-T6 Хімічны склад

Элемент Мін. (вага.%) Макс. (вага.%))
Алюміній 95,85 98,56
Магній 0,80 1.20
Крэмній 0,40 0,80
Жалеза - 0,70
Медзь 0,15 0,40
Хром - 0,35
Цынк - 0,25
Тытан - 0,15
Марганец - 0,15

Звярніце ўвагу на дыяпазон медзі. Гэта наўмыснае даданне ў легіруючыя рэчывы, ігэта таксама найбольш распаўсюджаныПрычыну, па якой кліент паўправаднікоў адхіляе 6061 з-за паверхні, якая падвяргалася ўздзеянню працэсу, глядзіце ніжэй.

6061-T6 Механічныя і фізічныя ўласцівасці

Маёмасць Значэнне Заўвагі
Гранічная трываласць на расцяжэнне 290 МПа мін / 310 МПа тыпова (42 / 45 ksi) Т6 тэмпература
Мяжа цякучасці пры расцяжэнні 240 МПа мін / 270 МПа тыпова (35 / 39 ksi) Т6 тэмпература
Падаўжэнне 8% (≤6,35 мм) / 10% (больш тоўстая частка) Больш тоўстая пласціна больш пластычная пры расцяжэнні
Модуль Юнга 68~69 ГПа Эфектыўна не залежыць ад тэмпераменту
Шчыльнасць 2,70 г/см³  
Цеплаправоднасць ≈152 Вт/(м·К) пры 25 °C Прыкладна дзве траціны ад чыстага алюмінію
Каэфіцыент цеплавога пашырэння 23,2 × 10⁻⁶ /К Актуальна для росту ад фланца да фланца
Цвёрдасць ≈93 ГБ  

Пры праектаванні камеры большасць рашэнняў прымаецца на аснове каэфіцыента цеплаправоднасці каля 152 Вт/(м·К): дастаткова высокага, каб зрабіць 6061 прыдатным для актыўна ахаладжаемых корпусаў і апорных пліт пастамента, і дастаткова нізкага, каб усё яшчэ даводзілася мадэляваць цеплавыя градыенты па ўсім вялікім корпусе.

Чатыры аб'екты нерухомасці, якія вырашаюць пытанне будаўніцтва камерцыйнай палаты

1. Стабільнасць памераў пасля апрацоўкі

Рэшткавыя напружанні ў пракатным лісте вызваляюцца па меры выдалення матэрыялу, таму цела, груба апрацаванае за адзін праход, а затым чыставое, будзе рухацца. Стандартным спосабам змякчэння напружанняў з'яўляецца T651: тэрмічная апрацоўка на раствор, зняцце напружання расцяжэннем, а затым штучнае старэнне. T651 мае па сутнасці тыя ж механічныя ўласцівасці, што і T6, але значна лепшую прадказальнасць памераў пасля выдалення вялікай колькасці матэрыялу.

Для любога цела, у якога гатовая таўшчыня сценкі меншая за палову пачатковай таўшчыні пласціны, укажыце T651 і заплануйце праход для зняцця напружання або паўчыставы праход паміж чарнавой і чыставой апрацоўкай.

2. Сумяшчальнасць з вакуумам і апрацоўка паверхні

Алюміній сам па сабе з'яўляецца прымальным вакуумным матэрыялам, чысты алюміній мае адносна нізкае ўнутранае газаўтварэнне, а сталь 6061 ужо даўно выкарыстоўваецца ў будаўніцтве камер звышвысокага вакууму. Аднак анадаванне працуе супраць вас. Сітаваты анодны аксідны пласт улоўлівае вадзяную пару і значна павялічвае яе вызваленне ў камеру.

Паверхні з боку вакууму: неачышчаны, хімічна ачышчаны і пасіваваны алюміній. Не анадаваць паверхні, якія звернутыя да аб'ёму працэсу.

Паверхні з боку атмасферы і без вакууму: анадаванне з'яўляецца дапушчальным і карысным для абароны ад зносу і апрацоўкі.

Калі пакрыццё абавязкова наносіцца на паверхню з боку вакууму: разглядайце гэта як рашэнне аб кандыцыянаванні ў камеры і ўлічвайце дадатковы час адпампоўкі.

3. Змест медзі на паверхнях, якія падвяргаліся ўздзеянню працэсу

Сплав 6061 утрымлівае 0,15-0,40% медзі, а медзь з'яўляецца кантраляваным забруджвальнікам у большасці паўправадніковых працэсных асяроддзяў. Калі паверхня звернута да аб'ёму працэсу, і забруджванне іёнамі металаў з'яўляецца кантраляваным параметрам, звычайны выбар пераходзіць на сплаў 5000 з нізкім утрыманнем медзі - гл. кіраўніцтвы па 5083 і 5052, спасылкі на якія прыведзены ніжэй. Калі паверхня знаходзіцца з боку атмасферы або не знаходзіцца ў працэсным шляху,Утрыманне медзі ў марцы 6061 звычайнане праблема. Гэта пытанне, якое тычыцца ўздзеяння паверхні, на якое адказваюць па частках, а не па кожным сплаве.

4. Зварка і трываласць, якую вы атрымліваеце

Сталь 6061 добра зварваецца метадам TIG або MIG з напаўняльнікам 4043 або 5356. Зона цеплавога ўздзеяння пры гэтым губляе большую частку свайго дысперсійнага ўмацавання і паводзіць сябе прыкладна як матэрыял T4, са стратай трываласці каля 40%. Калі зборка не падвяргаецца паўторнай дэфармацыйнай апрацоўцы і старэнню (рэдка практычна для корпуса з вялікай камерай), рэкамендаваны Кіраўніцтвам па праектаванні алюмінію прыпуск на зварку складае 165 МПа (24 ksi) побач са зварным швом, а не 240 МПа.

Такім чынам, поўнатрывалая сталь 6061 належыць да апрацоўваных дэталяў зборкі, а зварныя элементы павінны быць памерам з улікам 165 МПа. Калі зварное злучэнне павінна несці асноўную нагрузку, падумайце, ці можна яго замяніць балтавым злучэннем, герметызацыяй з ушчыльняльным кольцам або электронна-прамянёвай зваркай.

Дзе 6061-T6 выкарыстоўваецца ў паўправадніковым абсталяванні

Корпусы, вечкі і тарцавыя накладкі вакуумных камер

Апорныя пліты, мантажныя пліты і інструментальныя пліты, якія патрабуюць плоскасці і калянасці

Структурныя кампаненты шлюза і перагрузачнай камеры

Газавыя калектары, блокі клапанаў і мантажныя корпуса MFC

Каркасы камер, кранштэйны і падфабрычныя канструкцыі

Апорныя пласціны і электродныя вырабы, якія не падвяргаюцца ўздзеянню працэсу

Кампаненты звышвысокавакуумных камер, дзе пазначаны чысты (неанадаваны) матэрыял

Атрымаць прапанову

Дашліце чарцёж або 3D-мадэль, сплаў і стан, а таксама таўшчыню пласціны, якую вы разглядаеце. MIANDI METAL GROUP пастаўляе 6061-T6 і T651 са склада і прапануе матэрыял з першай аперацыяй грубай апрацоўкі ў якасці адной пазіцыі.

https://www.aviationaluminum.com/


Час публікацыі: 15 верасня 2026 г.
Інтэрнэт-чат у WhatsApp!