Właściwości fizyczne6061 Aluminium

Typaluminium 6061jest stopem aluminium 6xxx, co obejmuje mieszanki, w których magnez i krzem są głównymi elementami stopowymi. Druga cyfra wskazuje stopień kontroli zanieczyszczeń dla bazowego aluminium. Gdy ta druga cyfra jest „0”, oznacza to, że większość stopu to komercyjne aluminium zawierające istniejące poziomy zanieczyszczeń i nie jest wymagana żadna szczególna ostrożność w celu zaostrzenia kontroli. Trzecia i czwarta cyfra są po prostu oznaczeniami poszczególnych stopów (należy zauważyć, że nie dotyczy to stopów aluminium 1xxx). Nominalny skład aluminium typu 6061 wynosi 97,9% Al, 0,6% Si, 1,0% Mg, 0,2% Cr i 0,28% Cu. Gęstość stopu aluminium 6061 wynosi 2,7 g/cm3. Stop aluminium 6061 jest podatny na obróbkę cieplną, łatwy do formowania, spawalny i dobrze odporny na korozję.

Właściwości mechaniczne

Właściwości mechaniczne stopu aluminium 6061 różnią się w zależności od tego, jak jest on poddawany obróbce cieplnej lub wzmacniany poprzez proces odpuszczania. Jego moduł sprężystości wynosi 68,9 GPa (10 000 ksi), a moduł ścinania wynosi 26 GPa (3770 ksi). Wartości te mierzą sztywność stopu lub odporność na odkształcenia, które można znaleźć w Tabeli 1. Ogólnie rzecz biorąc, stop ten jest łatwy do łączenia przez spawanie i łatwo odkształca się w większość pożądanych kształtów, co czyni go wszechstronnym materiałem produkcyjnym.

Dwa ważne czynniki przy rozważaniu właściwości mechanicznych to granica plastyczności i wytrzymałość graniczna. Granica plastyczności opisuje maksymalną ilość naprężenia potrzebną do sprężystego odkształcenia części w danym układzie obciążenia (rozciąganie, ściskanie, skręcanie itp.). Z drugiej strony wytrzymałość graniczna opisuje maksymalną ilość naprężenia, jaką materiał może wytrzymać przed pęknięciem (ulegając plastycznemu lub trwałemu odkształceniu). Stop aluminium 6061 ma granicę plastyczności na rozciąganie wynoszącą 276 MPa (40000 psi) i granicę wytrzymałości na rozciąganie wynoszącą 310 MPa (45000 psi). Wartości te podsumowano w Tabeli 1.

Wytrzymałość na ścinanie to zdolność materiału do opierania się ścinaniu przez siły przeciwstawne wzdłuż płaszczyzny, tak jak nożyczki przecinają papier. Wartość ta jest przydatna w zastosowaniach skrętnych (wały, pręty itp.), gdzie skręcanie może powodować tego rodzaju naprężenie ścinające w materiale. Wytrzymałość na ścinanie stopu aluminium 6061 wynosi 207 MPa (30000 psi), a wartości te podsumowano w Tabeli 1.

Wytrzymałość zmęczeniowa to zdolność materiału do opierania się pękaniu pod wpływem cyklicznego obciążenia, gdzie niewielkie obciążenie jest wielokrotnie przekazywane materiałowi w czasie. Wartość ta jest przydatna w zastosowaniach, w których część jest poddawana powtarzającym się cyklom obciążenia, takim jak osie pojazdów lub tłoki. Wytrzymałość zmęczeniowa stopu aluminium 6061 wynosi 96,5 Mpa (14000 psi). Wartości te podsumowano w Tabeli 1.

Tabela 1: Podsumowanie właściwości mechanicznych stopu aluminium 6061.

Odporność na korozję

Po wystawieniu na działanie powietrza lub wody stop aluminium 6061 tworzy warstwę tlenku, która sprawia, że ​​nie reaguje z elementami powodującymi korozję metalu. Stopień odporności na korozję zależy od warunków atmosferycznych/wodnych; jednak w temperaturach otoczenia efekty korozyjne są na ogół pomijalne w powietrzu/wodzie. Ważne jest, aby zauważyć, że ze względu na zawartość miedzi w stopie 6061 jest on nieco mniej odporny na korozję niż inne rodzaje stopów (jak na przykładstop aluminium 5052(nie zawiera miedzi). 6061 jest szczególnie odporny na korozję wywoływaną przez stężony kwas azotowy, a także amoniak i wodorotlenek amonu.

Zastosowania aluminium typu 6061

Aluminium typu 6061 jest jednym z najpowszechniej stosowanych stopów aluminium. Jego spawalność i formowalność sprawiają, że nadaje się do wielu zastosowań ogólnego przeznaczenia. Wysoka wytrzymałość i odporność na korozję sprawiają, że stop typu 6061 jest szczególnie przydatny w zastosowaniach architektonicznych, konstrukcyjnych i w pojazdach mechanicznych. Lista zastosowań jest wyczerpująca, ale niektóre główne zastosowania stopu aluminium 6061 obejmują:

• Zespoły spawane
• Ramy morskie
• Samolot iramy ciężarówek
• Sprzęt chemiczny
• Części elektroniczne
• Meble
• Elementy złączne
• Wymienniki ciepła
• Radiatory