6061-T6 Алуминий за полупроводникови вакуумни камери: Състав и свойства

6061-T6 е алуминиевата сплав по подразбиране за корпуси на полупроводникови вакуумни камери, основни плочи и структурни рамки. Тя съчетава термообработваема якост на опън 290~310 MPa с отлична обработваемост и предвидимо размерно поведение след освобождаване от напрежението. Това ръководство определя нейния химичен състав, механични и физични свойства, четирите свойства, които реално определят конструкцията на камерата, и оборудването, където се използва, така че сплавта да може да бъде проверена спрямо вашите собствени спецификации.

Защо 6061-T6 стана стандартната камерна сплав

6061 е втвърдяващ се чрез валежиалуминиево-магнезиево-силициева сплавЗдравината му се дължи на Mg₂Si утайките, образувани по време на обработката T6, обработката с термична обработка в разтвор, последвана от изкуствено стареене, а не на студена обработка. Това разграничение е от търговско значение: якостта се определя от термичната обработка на мелницата, така че вие ​​купувате якостта, а не я добивате чрез машинна обработка.

Три практични свойства държат 6061 начело в спецификацията:

  • Обработваемост. Реже свободно с високи скорости на отстраняване, което е необходимо за корпуса на камерата. Оформянето на плоча с диаметър 200 мм до стена от 60 мм е груба, а не чистова операция.
  • Наличност в дебели листове. Корпусите на камерите често се изработват от един монолитен блок, а 6061 се предлага в големи дебелини – 1,5-тонно тяло не изисква отливка или заварка.
  • Заваряемост. За разлика от 2024 или 7075, 6061 заварява без напукване, което е от значение за фланци, вдлъбнатини и вложки за охлаждащи канали.

6061-T6 Химичен състав

Елемент Мин. (тегл.%) Макс. (тегл.%))
Алуминий 95.85 98,56
Магнезий 0.80 1.20
Силиций 0,40 0.80
Желязо - 0.70
Мед 0,15 0,40
Хром - 0,35
Цинк - 0,25
Титан - 0,15
Манган - 0,15

Обърнете внимание на медния диапазон. Това е умишлено добавяне на легиращи вещества итова е и най-често срещаниятПричината, поради която клиент на полупроводници отхвърля 6061 за повърхност, изложена на технологичен процес, вижте по-долу.

6061-T6 Механични и физични свойства

Имот Стойност Бележки
Крайна якост на опън 290 MPa min / 310 MPa типично (42 / 45 ksi) Т6 темперамент
Граница на опън 240 MPa min / 270 MPa типично (35 / 39 ksi) Т6 темперамент
Удължение 8% (≤6,35 мм) / 10% (по-дебело сечение) По-дебелата плоча е по-пластична на опън
Модул на Юнг 68~69 GPa Ефективно независим от темперамента
Плътност 2,70 г/см³  
Топлопроводимост ≈152 W/(m·K) при 25 °C Приблизително две трети от това на чист алуминий
Коефициент на термично разширение 23,2 × 10⁻⁶ /K От значение за растежа от фланец до фланец
Твърдост ≈93 HB  

За проектиране на камери, топлопроводимостта около 152 W/(m·K) е числото, което определя повечето решения: достатъчно високо, за да направи 6061 приложим за активно охлаждани тела и опорни плочи на пиедестала, и достатъчно ниско, че все още трябва да се моделират термичните градиенти в голямо тяло.

Четирите имота, които всъщност решават за изграждане на камерна сграда

1. Размерна стабилност след машинна обработка

Остатъчното напрежение във валцуваната плоча се освобождава при отстраняване на материала, така че тяло, грубо обработено с един проход и след това окончателно обработено, ще се движи. Стандартното смекчаване е T651: термична обработка в разтвор, облекчаване на напрежението чрез разтягане, след което изкуствено стареене. T651 има по същество същите механични свойства като T6, но много по-добра предвидимост на размерите след голямо отстраняване на материал.

За всяко тяло, при което дебелината на готовата стена е по-малка от около половината от дебелината на началната плоча, задайте T651 и планирайте облекчаване на напрежението или получистов проход между грубата и чистовата обработка.

2. Съвместимост с вакуум и обработка на повърхността

Самият алуминий е разумен вакуумен материал, голият алуминий има относително ниско вътрешно отделяне на газове, а 6061 отдавна се използва в конструкцията на камери за ултрависок вакуум. Анодирането обаче работи срещу вас. Порестият аноден оксиден слой улавя водните пари и значително увеличава отделянето им в камерата.

Повърхности от страната на вакуума: гол, химически почистен и пасивиран алуминий. Не анодирайте повърхности, които са обърнати към технологичния обем.

Повърхности от страна на атмосферата и невакуумни повърхности: анодирането е приемливо и полезно за защита от износване и работа.

Ако е необходимо покритие върху повърхност от страната на вакуума: третирайте го като решение за кондициониране в камерата и предвидете допълнителното време за изпомпване.

3. Съдържание на мед върху повърхности, изложени на технологични процеси

6061 съдържа 0,15-0,40% мед, а медта е контролиран замърсител в повечето среди за полупроводникови процеси. Когато повърхността е обърната към технологичния обем и замърсяването с метални йони е контролиран параметър, обичайният избор се измества към сплав 5000 с ниско съдържание на мед – вижте ръководствата за 5083 и 5052, към които са дадени връзки по-долу. Когато повърхността е от страната на атмосферата или не е в технологичния път,Съдържанието на мед в 6061 обикновено ене е проблем. Това е въпрос, свързан с повърхностното излагане, на който се отговаря част по част, а не сплав по сплав.

4. Заваряване и здравината, която всъщност получавате

6061 се заварява добре чрез TIG или MIG с пълнител 4043 или 5356. Зоната, засегната от топлина, губи по-голямата част от втвърдяването си чрез утаяване и се държи приблизително като материал T4, със загуба на якост от около 40%. Освен ако сглобката не е обработена повторно чрез разтваряне и състарена (рядко практично при тяло с голяма камера), допустимото отклонение при заваряване, препоръчано от Ръководството за проектиране на алуминий, е 165 MPa (24 ksi) в близост до заваръчния шев, а не 240 MPa.

Следователно, 6061 с пълна якост принадлежи към машинно обработваните части на сглобката, а заварените елементи трябва да бъдат оразмерени с якост от 165 MPa. Когато завареното съединение трябва да носи основното натоварване, помислете дали то може да бъде заменено с болтова, О-пръстеновидно уплътнение или електроннолъчево заварена конфигурация.

Къде се използва 6061-T6 в полупроводниковото оборудване

Корпуси, капаци и крайни капаци на вакуумни камери

Основни плочи, монтажни плочи и инструментални плочи, изискващи плоскост и твърдост

Структурни компоненти на заключващите механизми и трансферните камери

Газови колектори, вентилни блокове и монтажни тела за MFC

Камерни рамки, скоби и подфабрикационна конструкция

Опорни плочи и не-изложен на процеса електроден хардуер

Компоненти за ултрависоковакуумни камери, където е посочен гол (неанодизиран) материал

Получете оферта

Изпратете чертежа или 3D модела, сплавта и състоянието, както и дебелината на плочата, която разглеждате. MIANDI METAL GROUP доставя 6061-T6 и T651 от склад и предлага материал с първа операция за груба обработка като единична позиция.

https://www.aviationaluminum.com/


Време на публикуване: 15 септември 2026 г.
Онлайн чат в WhatsApp!