Φυσικές Ιδιότητες του6061 Αλουμίνιο

Τύπος6061 αλουμίνιοείναι των κραμάτων αλουμινίου 6xxx, που περιλαμβάνει εκείνα τα μείγματα που χρησιμοποιούν μαγνήσιο και πυρίτιο ως κύρια στοιχεία κράματος. Το δεύτερο ψηφίο υποδεικνύει τον βαθμό ελέγχου των προσμίξεων για το βασικό αλουμίνιο. Όταν αυτό το δεύτερο ψηφίο είναι "0", υποδεικνύει ότι το μεγαλύτερο μέρος του κράματος είναι εμπορικό αλουμίνιο που περιέχει τα υπάρχοντα επίπεδα προσμίξεων και δεν απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή για την αυστηροποίηση των ελέγχων. Το τρίτο και το τέταρτο ψηφίο είναι απλώς προσδιορισμοί για μεμονωμένα κράματα (σημειώστε ότι αυτό δεν ισχύει για τα κράματα αλουμινίου 1xxx). Η ονομαστική σύνθεση του αλουμινίου τύπου 6061 είναι 97,9% Al, 0,6% Si, 1,0% Mg, 0,2% Cr και 0,28% Cu. Η πυκνότητα του κράματος αλουμινίου 6061 είναι 2,7 g/cm3. Το κράμα αλουμινίου 6061 είναι θερμικά επεξεργάσιμο, εύκολα διαμορφώσιμο, συγκολλήσιμο και είναι καλό στην αντοχή στη διάβρωση.

Μηχανικές Ιδιότητες

Οι μηχανικές ιδιότητες του κράματος αλουμινίου 6061 διαφέρουν ανάλογα με τον τρόπο θερμικής επεξεργασίας ή την ενίσχυση που επιτυγχάνεται με τη διαδικασία σκλήρυνσης. Το μέτρο ελαστικότητάς του είναι 68,9 GPa (10.000 ksi) και το μέτρο διάτμησης είναι 26 GPa (3770 ksi). Αυτές οι τιμές μετρούν την ακαμψία του κράματος ή την αντίσταση στην παραμόρφωση, την οποία μπορείτε να βρείτε στον Πίνακα 1. Γενικά, αυτό το κράμα είναι εύκολο να ενωθεί με συγκόλληση και παραμορφώνεται εύκολα στα περισσότερα επιθυμητά σχήματα, καθιστώντας το ένα ευέλικτο υλικό κατασκευής.

Δύο σημαντικοί παράγοντες κατά την εξέταση των μηχανικών ιδιοτήτων είναι το όριο διαρροής και η οριακή αντοχή. Το όριο διαρροής περιγράφει τη μέγιστη ποσότητα τάσης που απαιτείται για την ελαστική παραμόρφωση του εξαρτήματος σε μια δεδομένη διάταξη φόρτισης (εφελκυσμός, συμπίεση, στρέψη κ.λπ.). Η οριακή αντοχή, από την άλλη πλευρά, περιγράφει τη μέγιστη ποσότητα τάσης που μπορεί να αντέξει ένα υλικό πριν από τη θραύση (πλαστική ή μόνιμη παραμόρφωση). Το κράμα αλουμινίου 6061 έχει όριο διαρροής εφελκυσμού 276 MPa (40000 psi) και οριακή αντοχή εφελκυσμού 310 MPa (45000 psi). Αυτές οι τιμές συνοψίζονται στον Πίνακα 1.

Η αντοχή σε διάτμηση είναι η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στη διάτμηση από αντίθετες δυνάμεις κατά μήκος ενός επιπέδου, ακριβώς όπως ένα ψαλίδι κόβει χαρτί. Αυτή η τιμή είναι χρήσιμη σε εφαρμογές στρέψης (άξονες, ράβδοι κ.λπ.), όπου η στρέψη μπορεί να προκαλέσει αυτό το είδος τάσης διάτμησης σε ένα υλικό. Η αντοχή σε διάτμηση του κράματος αλουμινίου 6061 είναι 207 MPa (30000 psi) και αυτές οι τιμές συνοψίζονται στον Πίνακα 1.

Η αντοχή σε κόπωση είναι η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στη θραύση υπό κυκλική φόρτιση, όπου ένα μικρό φορτίο ασκείται επανειλημμένα στο υλικό με την πάροδο του χρόνου. Αυτή η τιμή είναι χρήσιμη για εφαρμογές όπου ένα εξάρτημα υπόκειται σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φόρτισης, όπως άξονες ή έμβολα οχημάτων. Η αντοχή σε κόπωση του κράματος αλουμινίου 6061 είναι 96,5 Mpa (14000 psi). Αυτές οι τιμές συνοψίζονται στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1: Σύνοψη μηχανικών ιδιοτήτων για κράμα αλουμινίου 6061.

Αντίσταση στη διάβρωση

Όταν εκτίθεται στον αέρα ή στο νερό, το κράμα αλουμινίου 6061 σχηματίζει ένα στρώμα οξειδίου το οποίο το καθιστά μη αντιδραστικό με στοιχεία που είναι διαβρωτικά για το υποκείμενο μέταλλο. Το μέγεθος της αντοχής στη διάβρωση εξαρτάται από τις ατμοσφαιρικές/υδατώδεις συνθήκες. Ωστόσο, υπό θερμοκρασίες περιβάλλοντος, οι διαβρωτικές επιδράσεις είναι γενικά αμελητέες στον αέρα/νερό. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι λόγω της περιεκτικότητας του 6061 σε χαλκό, είναι ελαφρώς λιγότερο ανθεκτικό στη διάβρωση από άλλους τύπους κραμάτων (όπωςκράμα αλουμινίου 5052, το οποίο δεν περιέχει χαλκό). Το 6061 είναι ιδιαίτερα καλό στην αντοχή στη διάβρωση από πυκνό νιτρικό οξύ καθώς και από αμμωνία και υδροξείδιο του αμμωνίου.

Εφαρμογές του αλουμινίου τύπου 6061

Το αλουμίνιο τύπου 6061 είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα αλουμινίου. Η συγκολλησιμότητα και η διαμορφωσιμότητά του το καθιστούν κατάλληλο για πολλές εφαρμογές γενικής χρήσης. Η υψηλή αντοχή και η αντοχή του στη διάβρωση καθιστούν το κράμα τύπου 6061 ιδιαίτερα χρήσιμο σε αρχιτεκτονικές, δομικές και μηχανοκίνητες εφαρμογές. Η λίστα των χρήσεών του είναι εξαντλητική, αλλά ορισμένες σημαντικές εφαρμογές του κράματος αλουμινίου 6061 περιλαμβάνουν:

• Συγκολλημένα συγκροτήματα
• Θαλάσσια σκελετοί
• Αεροσκάφη καιπλαίσια φορτηγών
• Χημικός εξοπλισμός
• Ηλεκτρονικά εξαρτήματα
• Επιπλα
• Συνδετήρες
• Εναλλάκτες θερμότητας
• Ψύκτρες