Hợp kim nhôm 6061 là gì?

Tính chất vật lý của nhôm 6061

Nhôm loại 6061 thuộc hợp kim nhôm 6xxx, bao gồm những hỗn hợp sử dụng magiê và silicon làm nguyên tố hợp kim chính.Chữ số thứ hai cho biết mức độ kiểm soát tạp chất đối với nhôm cơ bản.Khi chữ số thứ hai này là “0”, điều đó cho thấy rằng phần lớn hợp kim là nhôm thương mại chứa các mức độ tạp chất hiện có và không cần quan tâm đặc biệt để thắt chặt kiểm soát.Chữ số thứ ba và thứ tư chỉ đơn giản là ký hiệu cho các hợp kim riêng lẻ (lưu ý rằng đây không phải là trường hợp của hợp kim nhôm 1xxx).Thành phần danh nghĩa của loại nhôm 6061 là 97,9% Al, 0,6% Si, 1,0% Mg, 0,2% Cr và 0,28% Cu.Mật độ của hợp kim nhôm 6061 là 2,7 g / cm3.Hợp kim nhôm 6061 có thể xử lý nhiệt, dễ tạo hình, có thể hàn và chống ăn mòn tốt.

Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học của hợp kim nhôm 6061 khác nhau dựa trên cách nó được xử lý nhiệt hoặc được làm bền hơn bằng quy trình ủ.Mô đun đàn hồi của nó là 68,9 GPa (10.000 ksi) và mô đun cắt của nó là 26 GPa (3770 ksi).Các giá trị này đo độ cứng hoặc khả năng chống biến dạng của hợp kim, bạn có thể tìm thấy trong Bảng 1. Nói chung, hợp kim này dễ ghép bằng cách hàn và dễ dàng biến dạng thành hầu hết các hình dạng mong muốn, làm cho nó trở thành vật liệu sản xuất linh hoạt.

Hai yếu tố quan trọng khi xem xét tính chất cơ học là cường độ năng suất và cường độ cuối cùng.Cường độ chảy mô tả lượng ứng suất tối đa cần thiết để làm biến dạng đàn hồi bộ phận theo cách sắp xếp tải trọng nhất định (độ căng, nén, xoắn, v.v.).Mặt khác, độ bền cuối cùng mô tả lượng ứng suất tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị nứt (trải qua dẻo hoặc biến dạng vĩnh viễn).Hợp kim nhôm 6061 có độ bền kéo đứt là 276 MPa (40000 psi) và độ bền kéo cuối cùng là 310 MPa (45000 psi).Các giá trị này được tóm tắt trong Bảng 1.

Độ bền cắt là khả năng của vật liệu chống lại việc bị cắt bởi các lực đối lập dọc theo một mặt phẳng, giống như một cái kéo cắt qua giấy.Giá trị này hữu ích trong các ứng dụng xoắn (trục, thanh, v.v.), trong đó xoắn có thể gây ra loại ứng suất cắt này trên vật liệu.Độ bền cắt của hợp kim nhôm 6061 là 207 MPa (30000 psi) và các giá trị này được tóm tắt trong Bảng 1.

Độ bền mỏi là khả năng của vật liệu chống lại sự phá vỡ dưới tải trọng theo chu kỳ, trong đó một tải trọng nhỏ liên tục tác dụng lên vật liệu theo thời gian.Giá trị này hữu ích cho các ứng dụng mà một bộ phận chịu các chu kỳ tải lặp đi lặp lại, chẳng hạn như trục xe hoặc pít-tông.Độ bền mỏi của hợp kim nhôm 6061 là 96,5 Mpa (14000 psi).Các giá trị này được tóm tắt trong Bảng 1.

Bảng 1: Tóm tắt cơ tính của hợp kim nhôm 6061.

Tính chất cơ học	Hệ mét	Tiếng Anh
Độ bền kéo	310 MPa	45000psi
Sức mạnh năng suất bền kéo	276 MPa	40000psi
Sức chống cắt	207 MPa	30000psi
sức mạnh mệt mỏi	96,5 MPa	14000psi
Mô đun đàn hồi	68,9 GPa	10000 ksi
mô đun cắt	26 GPa	3770 ksi

Chống ăn mòn

Khi tiếp xúc với không khí hoặc nước, hợp kim nhôm 6061 tạo thành một lớp oxit khiến nó không phản ứng với các nguyên tố ăn mòn kim loại bên dưới.Mức độ chống ăn mòn phụ thuộc vào điều kiện khí quyển/nước;tuy nhiên, ở nhiệt độ môi trường xung quanh, tác động ăn mòn nói chung là không đáng kể trong không khí/nước.Điều quan trọng cần lưu ý là do hàm lượng đồng của 6061, nó có khả năng chống ăn mòn kém hơn một chút so với các loại hợp kim khác (chẳng hạn nhưhợp kim nhôm 5052, không chứa đồng).6061 đặc biệt tốt trong việc chống ăn mòn từ axit nitric đậm đặc cũng như amoniac và amoni hydroxit.

Ứng dụng của loại nhôm 6061

Loại nhôm 6061 là một trong những hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi nhất.Khả năng hàn và khả năng định dạng của nó làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng có mục đích chung.Độ bền cao và khả năng chống ăn mòn của nó cho phép hợp kim loại 6061 đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng kiến trúc, kết cấu và xe cơ giới.Danh sách sử dụng của nó là đầy đủ, nhưng một số ứng dụng chính của hợp kim nhôm 6061 bao gồm: