Fyzikální vlastnosti6061 Hliník

Typhliník 6061patří ke slitinám hliníku 6xxx, což zahrnuje směsi, které používají hořčík a křemík jako primární legující prvky. Druhá číslice udává stupeň kontroly nečistot pro základní hliník. Pokud je tato druhá číslice „0“, znamená to, že převážná část slitiny je komerční hliník obsahující stávající úrovně nečistot a není třeba věnovat zvláštní pozornost zpřísnění kontrol. Třetí a čtvrtá číslice jsou jednoduše označení pro jednotlivé slitiny (u hliníkových slitin 1xxx tomu tak není). Jmenovité složení hliníku typu 6061 je 97,9 % Al, 0,6 % Si, 1,0 % Mg, 0,2 % Cr a 0,28 % Cu. Hustota hliníkové slitiny 6061 je 2,7 g/cm3. Hliníková slitina 6061 je tepelně zpracovatelná, snadno tvarovatelná, svařitelná a dobře odolává korozi.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti hliníkové slitiny 6061 se liší v závislosti na způsobu tepelného zpracování nebo zpevnění popouštěním. Její modul pružnosti je 68,9 GPa (10 000 ksi) a modul pružnosti ve smyku je 26 GPa (3770 ksi). Tyto hodnoty měří tuhost slitiny neboli odolnost vůči deformaci a naleznete je v tabulce 1. Obecně se tato slitina snadno spojuje svařováním a snadno se deformuje do většiny požadovaných tvarů, což z ní činí všestranný výrobní materiál.

Dva důležité faktory při posuzování mechanických vlastností jsou mez kluzu a mez pevnosti v tahu. Mez kluzu popisuje maximální množství napětí potřebného k elastické deformaci součásti při daném zatěžovacím uspořádání (tah, tlak, kroucení atd.). Mez pevnosti v tahu naopak popisuje maximální množství napětí, kterému materiál odolá před lomem (plastickou nebo trvalou deformací). Hliníková slitina 6061 má mez kluzu 276 MPa (40 000 psi) a mez pevnosti v tahu 310 MPa (45 000 psi). Tyto hodnoty jsou shrnuty v tabulce 1.

Smyková pevnost je schopnost materiálu odolávat smykovému namáhání protichůdnými silami podél roviny, podobně jako nůžky řežou papír. Tato hodnota je užitečná v torzních aplikacích (hřídele, tyče atd.), kde kroucení může způsobit tento druh smykového napětí na materiál. Smyková pevnost hliníkové slitiny 6061 je 207 MPa (30 000 psi) a tyto hodnoty jsou shrnuty v tabulce 1.

Únavová pevnost je schopnost materiálu odolávat lomu při cyklickém zatěžování, kdy je na materiál opakovaně působící malé zatížení v průběhu času. Tato hodnota je užitečná pro aplikace, kde je součást vystavena opakovaným cyklům zatěžování, jako jsou nápravy vozidel nebo písty. Únavová pevnost hliníkové slitiny 6061 je 96,5 MPa (14 000 psi). Tyto hodnoty jsou shrnuty v tabulce 1.

Tabulka 1: Souhrn mechanických vlastností hliníkové slitiny 6061.

Odolnost proti korozi

Když je hliníková slitina 6061 vystavena vzduchu nebo vodě, vytváří vrstvu oxidu, která ji činí nereaktivní s prvky, které jsou korozivní pro podkladový kov. Míra odolnosti proti korozi závisí na atmosférických/vodních podmínkách; za okolních teplot jsou však korozivní účinky ve vzduchu/vodě obecně zanedbatelné. Je důležité poznamenat, že vzhledem k obsahu mědi je slitina 6061 o něco méně odolná vůči korozi než jiné typy slitin (jako napříkladHliníková slitina 5052, který neobsahuje měď). Ocel 6061 je obzvláště odolná proti korozi způsobené koncentrovanou kyselinou dusičnou, a také amoniakem a hydroxidem amonným.

Použití hliníku typu 6061

Hliník typu 6061 je jednou z nejpoužívanějších hliníkových slitin. Díky své svařitelnosti a tvárnosti je vhodný pro mnoho univerzálních aplikací. Jeho vysoká pevnost a odolnost proti korozi činí slitinu typu 6061 obzvláště užitečnou v architektonických, konstrukčních a automobilových aplikacích. Seznam jejích použití je vyčerpávající, ale mezi hlavní aplikace hliníkové slitiny 6061 patří:

• Svařované sestavy
• Námořní rámy
• Letadla arámy nákladních vozidel
• Chemické vybavení
• Elektronické součástky
• Nábytek
• Spojovací prvky
• Výměníky tepla
• Chladiče