6061アルミニウム合金の特性と適用範囲

GB-GB3190-2008:6061

アメリカ規格-ASTM-B209:6061

欧州規格-EN-AW: 6061 / AlMg1SiCu

6061アルミニウム合金6061アルミニウムは、良好な可塑性、溶接性、加工性、適度な強度を備えた熱強化合金であり、焼鈍後も良好な加工性を維持できるため、用途が広く、将来性の高い合金です。陽極酸化着色が可能で、ホーロー塗装も可能で、建築装飾材に適しています。少量のCuを含むため、強度は6063よりも高くなりますが、焼入れ感受性も6063よりも高くなります。押出成形後、風冷焼入れが不可能で、高時効性を得るには再固化処理と焼入れ時間が必要です。6061アルミニウムの主な合金元素はマグネシウムとシリコンで、Mg2Si相を形成します。マンガンとクロムを一定量含むと、鉄の悪影響を中和することができます。また、耐食性を大幅に低下させることなく合金の強度を高めるために、銅や亜鉛を少量添加することもあります。さらに、導電性材料を少量添加すると、チタンと鉄の導電性への悪影響を相殺することができます。ジルコニウムやチタンは、結晶粒を微細化し、再結晶構造を制御することができます。加工性を向上させるために、鉛やビスマスを添加することもできます。Mg2Siはアルミニウムに固溶し、合金に人工時効硬化機能を持たせます。

6061 アルミニウム合金は、主に以下の点において優れた特性を持っています。

1. 高強度：6061アルミニウム合金は、適切な熱処理後に高い強度を持ちます。より一般的な状態はT6状態です。その引張強度は300MPa以上に達し、中強度アルミニウム合金に属します。

2. 優れた加工性: 6061 アルミニウム合金は機械加工性に優れ、切断、成形、溶接が容易で、フライス加工、穴あけ、スタンピングなどのさまざまな加工プロセスに適しています。

3. 優れた耐食性：6061アルミニウム合金は優れた耐食性を備えており、ほとんどの環境、特に海水などの腐食環境において優れた耐食性を発揮します。

4. 軽量: アルミニウム合金自体が軽量で、6061 アルミニウム合金は軽量素材であるため、航空宇宙や自動車製造などの場面での構造負荷を軽減する必要がある場合に適しています。

5. 優れた熱伝導性と電気伝導性: 6061 アルミニウム合金は優れた熱伝導性と電気伝導性を備えており、ヒートシンクや電子機器シェルの製造など、放熱や電気伝導性が必要な用途に適しています。

6. 信頼性の高い溶接性: 6061 アルミニウム合金は優れた溶接性能を示し、TIG 溶接、MIG 溶接など他の材料との溶接が容易です。

6061 一般的な機械的特性パラメータ:

1.引張強度：6061アルミニウム合金の引張強度は、一般的に280〜310MPaに達し、T6状態ではさらに高くなり、上記の最大値に達します。

2. 降伏強度：6061アルミニウム合金の降伏強度は通常約240MPaですが、T6状態ではさらに高くなります。

3. 伸び: 6061 アルミニウム合金の伸びは通常 8 ～ 12% であり、伸張時にある程度の延性があることを意味します。

4. 硬度: 6061 アルミニウム合金の硬度は通常 95 ~ 110 HB で、硬度が高く、一定の耐摩耗性があります。

5.曲げ強度：6061アルミニウム合金の曲げ強度は通常約230MPaで、優れた曲げ性能を示します。

これらの機械的性能パラメータは、熱処理条件や加工プロセスによって異なります。一般的に、適切な熱処理（T6処理など）を施すことで強度と硬度を向上させることができます。6061アルミニウム合金それにより、機械的特性が向上します。実際には、特定の要件に応じて適切な熱処理条件を選択することで、最良の機械的性能を実現できます。

熱処理プロセス：

急速焼鈍：加熱温度は350〜410℃、材料の有効厚さにより、絶縁時間は30〜120分、空冷または水冷。

高温焼鈍：加熱温度は350〜500℃、完成品の厚さは6mm、絶縁時間は10〜30分、<6mm、熱浸透、空気は冷たい。

低温焼鈍：加熱温度は150〜250℃、絶縁時間は2〜3時間、空冷または水冷。

6061アルミニウム合金の代表的な用途：

1. プレートとベルトは、装飾、包装、建設、輸送、電子工学、航空、宇宙、兵器などの業界で広く使用されています。

2. 航空宇宙用アルミニウムは、航空機の外皮、胴体フレーム、桁、回転翼、プロペラ、燃料タンク、サイパネル、着陸装置の支柱、ロケットの鍛造リング、宇宙船のパネルなどの製造に使用されます。

3. 輸送用アルミニウム材料は、自動車、地下鉄車両、鉄道バス、高速バスの車体構造材、ドアや窓、車両、棚、自動車エンジン部品、エアコン、ラジエーター、車体板、車輪、船舶材料などに使用されます。

4. 包装用アルミ缶は、主にシート状および箔状の金属包装材で、缶、キャップ、ボトル、バケツ、包装箔などから構成されています。飲料、食品、化粧品、医薬品、たばこ、工業製品などの包装に広く使用されています。

5. 印刷用アルミニウムは主にPSプレートの製造に使用され、アルミニウムベースのPSプレートは印刷業界の新素材であり、自動プレート製造および印刷に使用されます。

6. 建築装飾用アルミニウム合金は、優れた耐食性、十分な強度、優れた加工性、優れた溶接性から、幅広い用途に使用されています。各種建築ドアや窓、アルミプロファイル付きカーテンウォール、アルミカーテンウォールプレート、圧力プレート、パターンプレート、カラーコーティングアルミプレートなど。

7. 電子家電用アルミニウムは、主にバスバー、電線、導体、電気部品、冷蔵庫、エアコン、ケーブルなどのさまざまな分野で使用されます。