Алюмінієвий сплав 6061 (Al 6061-T6, 6061-T651, 6061-T4)
Al-6061 — це універсальний конструкційний алюмінієвий сплав, спочатку розроблений у 1935 році. Сьогодні GNEE постачає продукцію 6061 у різних температурах, зокрема 6061-T4, T451, 6061-T6 і 6061-T651. Як один із найбільш широко використовуваних сплавів, його основними легуючими компонентами є магній (Mg) і кремній (Si). Вміст магнію та кремнію в 6061 оптимізовано для утворення силіциду магнію (Mg₂Si), що робить його термічно обробленим сплавом.
Алюміній 6061-T6 забезпечує мінімальну межу текучості 35 ksi (240 МПа), що можна порівняти з міцністю вуглецевої сталі A36. Його міцність у поєднанні з вагою лише в-третину ваги сталі робить його ідеальним для конструкцій, де статичне навантаження є головним фактором. Хоча 6061 має нижчу міцність, ніж сплави серії 7000 (наприклад, 7075) і сплави серії 2000 (такі як 2024), на нього менше впливають термічна обробка та загартування.
Оскільки алюміній 6061 можна легко екструдувати, GNEE надає його в багатьох формах продукції, включаючи листи, стрічки, плити, прутки, поковки, труби, дріт, екструзії та структурні профілі.
Алюміній 6061 демонструє чудову корозійну стійкість, механічні властивості, здатність до формування, зварювання та механічної обробки. Він добре-підходить для середніх{3}}--високих вимог до міцності та забезпечує хорошу міцність. Його застосування охоплює контейнери для їжі та напоїв, електроніку та побутову техніку, архітектурні компоненти, транспортне обладнання та аерокосмічні конструкції. Сплав 6082-широко використовується в Європі, має дещо вищу міцність, але служить для тих самих цілей, що й 6061.
Абревіатури Al-6061 і AA6061 позначають один і той же сплав. «Al» означає алюміній, тоді як «AA» означає алюмінієву асоціацію або алюмінієвий сплав.
Властивості алюмінієвого сплаву 6061, специфікації та специфікації
У наступних розділах узагальнено 6061 властивість алюмінію, зокрема хімічний склад, фізичні характеристики, механічні властивості, твердість, оброблюваність, поведінку під час зварювання, інформацію про термо-обробку тощо.
Хімічний склад
Хімічний склад алюмінію 6061 наведено в наступній таблиці.
| АА-6061 Хімічний склад, % | |||||||||||
| ASTM, SAE AMS | ANSI, сплав (UNS) | Si | Fe, Менше або дорівнює | Cu | Mn, Менше або дорівнює | Mg | кр | Zn, Менше або дорівнює | Ti, Менше або дорівнює | Інші елементи, кожен (усього), менше або дорівнює | Ал |
| ASTM B209; ASTM B211; ASTM B221; ASTM B210; ASTM B308/B308M; ASTM B308/B308M; ASTM B308/B308M; ASTM B241/B241M; SAE AMS 4025; SAE AMS 4026; SAE AMS 4027; SAE AMS 4117 |
6061 (UNS A96061) | 0.4-0.8 | 0.7 | 0.15-0.40 | 0.15 | 0.8-1.2 | 0.04-0.35 | 0.25 | 0.15 | 0.05 (0.15) | Залишок |
Примітки (різні стандарти алюмінію 6061):
ASTM B209: Алюміній і алюмінієві-сплави, листи та пластини.
ASTM B211: пруток, пруток і дріт, катані або холоднооброблені.
ASTM B221: пресовані прутки, прутки, дріт, профілі та труби.
ASTM B210: алюміній і алюмінієві-сплави, тягнуті безшовні труби.
ASTM B308/B308M: Алюмінієві конструкційні профілі AL 6061-T6.
ASTM B241/B241M: безшовні труби та безшовні екструдовані труби.
SAE AMS 4025: лист і плита; Вдача О; Відпалений.
SAE AMS 4026: лист і плита; Загартування T4, T42, T451 (-T4 Sheet, -T451), термічна обробка та природне старіння.
SAE AMS 4027: лист і плита; Загартований алюміній T6, T62, T651 (лист AL 6061-T6, пластина 6061T651) Термічна обробка розчином і опадами.
SAE AMS 4117: катані або холоднооброблені прутки, прутки, дріт і зварні кільця; (AL 6061-T6 алюміній, 6061-T651).
6061 Фізичні властивості алюмінію
Фізичні властивості алюмінію 6061, як надає GNEE, включають такі ключові параметри, як щільність, температура плавлення, коефіцієнт теплового розширення, модуль пружності, теплопровідність, питома теплоємність, електропровідність і питомий електричний опір.
Примітки:
10⁻⁶·K⁻¹=10⁻⁶/K=1 мкм/м· градус
1 Ом·мм²/м=1 мкОм·м
1 г/см³=1 кг/дм³=1000 кг/м³
1 ГПа=1 кН/мм²
1 МПа=1 Н/мм²
Наданий діапазон плавлення стосується виробів з кованого алюмінію 6061 товщиною 6,35 мм (1/4 дюйма) або більше.
| Фізичні властивості алюмінію Al-6061 | |||||||||
| ASTM | Сплав і загартування | Щільність, г/см3 (lb/in.3) | Температура плавлення, градус (градус F) | Питома теплоємність, Дж/кг·K (Btu/lb · градус F) | Коефіцієнт теплового розширення, 10-6/K (мкдюйм/дюйм · градус F) | Коефіцієнт теплопровідності, мм2/с | Теплопровідність, Вт/м· градус (Btu∙in/h∙ft²∙ градус F) | Електропровідність, рівний об'єм (рівна вага), % IACS | Питомий електричний опір, Ω·mm2/m (Ω· circ mil/ft) |
| ASTM B209; ASTM B210; ASTM B221; ASTM B241; ASTM B308; SAE AMS 4027; SAE AMS 4117; SAE AMS 4025; SAE AMS 4026 |
6061-O | 2.70 (0.098) | 580-650 (1080-1205) | 896 (0,214) при 20 градусах (68 градусів F) | 23,6 (13,1) при 20-100 градусах (68-212 градусах F) | 66 | 180 (1250) при 25 градусах (77 градусах F) | 47 (155) при 20 градусах (68 градусів F) | 0,0365 (22) при 20 градусах (68 градусів F) |
| 6061-T4 | 154 (1070) при 25 градусах (77 градусах F) | 40 (132) при 20 градусах (68 градусів F) | 0,043 (26) при 20 градусах (68 градусів F) | ||||||
| 6061-T6 | 167 (1160) при 25 градусах (77 градусах F) | 43 (142) при 20 градусах (68 градусів F) | 0,040 (24) при 20 градусах (68 градусів F) | ||||||
Механічні властивості
Механічні властивості алюмінію 6061-T6 наведені в таблицях нижче, які включають межу текучості (межа текучості), межу міцності на розтяг, міцність на зсув, модуль пружності, модуль Юнга тощо.
Наведені нижче механічні параметри є типовими значеннями для різних розмірів, форм і методів виробництва, тому вони не можуть бути гарантовані. Вони використовуються виключно для порівняння сплавів і відпуску; їх не слід визначати як інженерні вимоги або використовувати в проектуванні.
| Механічні властивості алюмінію 6061, частина 1 | |||||
| Алюмінієвий сплав і загартування | Межа міцності на розрив, МПа (ksi) | Межа текучості, МПа (ksi) | Подовження в 50 мм (2 дюйми), більше або дорівнює % | Твердість за Брінеллем, HB (навантаження 500 кгс куля 10 мм) | |
| Зразок товщиною 1,6 мм (1/16 дюйма). | Зразок товщиною 12,5 мм (1/2 дюйма). | ||||
| 6061-O | 125 (18) | 55 (8) | 25 | 27 | 30 |
| 6061-T4, T451 | 240 (35) | 145 (21) | 22 | 22 | 65 |
| 6061-T6, T651 | 310 (45) | 275 (40) | 12 | 15 | 95 |
| Alclad 6061-O | 115 (17) | 50 (7) | 25 | – | – |
| Alclad 6061-T4, T451 | 230 (33) | 130 (19) | 22 | – | – |
| Alclad 6061-T6, T651 | 290 (42) | 255 (37) | 12 | – | – |
| Механічні властивості алюмінію 6061, частина 2 | |||
| Алюмінієвий сплав і загартування | Межа міцності на зсув, МПа (ksi) | Модуль пружності, ГПа (106psi) | Межа витривалості до втоми, МПа (ksi) |
| 6061-O | 85 (12) | 69 (10) | 60 (9) |
| 6061-T4, T451 | 165 (24) | 69 (10) | 95 (14) |
| Al 6061-T6, T651 | 205 (30) | 69 (10) | 95 (14) |
| Alclad 6061-O | 75 (11) | 69 (10) | – |
| Alclad 6061-T4, T451 | 150 (22) | 69 (10) | – |
| Alclad 6061-T6, 6061-T651 | 185 (27) | 69 (10) | – |
| Типові механічні властивості алюмінію 6061 при різних температурах | ||||
| Сплав і відпустка | Температура, градус (градус F) | Межа міцності на розрив, МПа (ksi) | Межа текучості зміщення 0,2%. | Подовження в 50 мм (2 дюйми), більше або дорівнює %, |
| 6061-T6, 6061-T651 |
-195 (-320) | 415 (60) | 325 (47) | 22 |
| -80 (-112) | 338 (49) | 290 (42) | 18 | |
| 0 (-18) | 325 (47) | 283 (41) | 17 | |
| 24 (75) | 310 (45) | 275 (40) | 17 | |
| 100 (212) | 290 (42) | 262 (38) | 18 | |
| 150 (300) | 235 (34) | 215 (31) | 20 | |
| 205 (400) | 130 (19) | 103 (15) | 28 | |
| 250 (500) | 52 (7.5) | 35 (5) | 60 | |
| 315 (600) | 32 (4.6) | 19 (2.7) | 85 | |
| 370 (700) | 21 (3) | 12 (1.8) | 95 | |
Механічні властивості алюмінію 6061-T6 у стандарті SAE AMS та ASTM
| Механічні властивості алюмінію 6061 – пресовані прутки, прутки, дріт, профілі та труби | ||||||
| Стандартний | Алюмінієвий сплав і загартування | Зазначений діаметр або товщина, дюйми | Площа, в2 | Міцність на розрив, ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Границя текучості (зміщення 0,2 %), ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Подовження в 2 дюймах або 4x діаметр, більше або дорівнює, % |
| ASTM B221 | 6061-O | все | все | 22, Менше або дорівнює | 16, Менше або дорівнює | 10 |
| 6061-T1 | Менше або дорівнює 0,625 | все | 26.0 | 14.0 | 16 | |
| 6061-T4, T4510, T4511 | все | все | 26.0 | 16 | 16 | |
| 6061-T42 | все | все | 26.0 | 12 | 16 | |
| 6061-T51 | Менше або дорівнює 0,625 | все | 35.0 | 30 | 8 | |
| 6061-T6, T62, T6510, T6511 | Менше або дорівнює 0,249 | все | 38 | 35 | 8 | |
| Більше або дорівнює 0,250 | все | 38 | 35 | 10 | ||
| Механічні властивості алюмінію 6061 – тягнуті безшовні труби | Подовження в 2 дюймах або 4x діаметр, більше або дорівнює, % | |||||
| Стандартний | Алюмінієвий сплав і загартування | Зазначений діаметр або товщина, дюйми | Міцність на розрив, ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Границя текучості (зміщення 0,2 %), ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Зразок повного-розділу | Вирізаний-зразок |
| ASTM B210; AMSWWT700/6 |
6061-O | 0.018-0.500 | 22, Менше або дорівнює | 14, Менше або дорівнює | 15 | 15 |
| 6061-T6, T62 | 0.025-0.049 | 30.0 | 16.0 | 16 | 14 | |
| 0.050-0.259 | 30.0 | 16.0 | 18 | 16 | ||
| 0.260-0.500 | 30.0 | 16.0 | 20 | 18 | ||
| 6061-T42 | 0.025-0.049 | 30.0 | 14.0 | 16 | 14 | |
| 0.050-0.259 | 30.0 | 14.0 | 18 | 16 | ||
| 0.260-0.500 | 30.0 | 14.0 | 20 | 18 | ||
| 6061-T6, T62 | 0.025-0.049 | 42.0 | 35.0 | 10 | 8 | |
| 0.050-0.259 | 42.0 | 35.0 | 12 | 10 | ||
| 0.260-0.500 | 42.0 | 35.0 | 14 | 12 | ||
| Механічні властивості алюмінію 6061 – катані або холоднооброблені прутки, прутки та дріт | |||||
| Стандартний | Алюмінієвий сплав і загартування | Зазначений діаметр або товщина, дюйми | Міцність на розрив, ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Границя текучості (зміщення 0,2 %), ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Подовження в 2 дюймах або 4x діаметр, більше або дорівнює, % |
| ASTM B211 | 6061-O | Менше або дорівнює 0,124 | 20, Менше або дорівнює | – | – |
| 0.125-8.000 | 18 | ||||
| 6061-T4, T451 | Менше або дорівнює 0,124 | 30 | – | – | |
| 0.125-8.000 | 30 | 16 | 18 | ||
| 6061-T42 | 0.125-8.000 | 30 | 14 | 18 | |
| 6061-T6, T62, T651 | Менше або дорівнює 0,124 | 42 | – | – | |
| 0.125-8.000 | 42 | 35 | 10 | ||
| 6061-T89, T94 | Менше або дорівнює 0,374 | 54 | 47 | – | |
| Механічні властивості алюмінію 6061 – плита та лист | ||||||
| Стандартний | Алюмінієвий сплав і загартування | Зазначена товщина, дюйми | Міцність на розрив, ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Границя текучості (зміщення 0,2 %), ksi, більше або дорівнює (якщо не вказано інше) | Подовження в 2 дюймах або 4x діаметр, більше або дорівнює, % | Коефіцієнт діаметра вигину, Н |
| ASTM B209 | 6061-O | 0.006-0.007 | Менше або дорівнює 22 | 12.0 | 10 | 0 |
| 0.008-0.009 | 12 | 0 | ||||
| 0.010-0.020 | 14 | 0 | ||||
| 0.021-0.128 | 16 | |||||
| 0.129-0.249 | 18 | 1 | ||||
| 0.250-0.499 | 18 | 2 | ||||
| 0.500-1.000 | 18 | 3 | ||||
| 1.001-3.000 | 16 | – | ||||
| 6061-T4 | 0.006-0.007 | 30.0 | 16.0 | 10 | 2 | |
| 0.008-0.009 | 12 | 2 | ||||
| 0.010-0.020 | 14 | 2 | ||||
| 0.021-0.249 | 16 | 3 | ||||
| 6061-T451 | 0.250-0.499 | 30.0 | 16.0 | 18 | 4 | |
| 0.500-1.000 | 18 | – | ||||
| 1.001-3.000 | 16 | – | ||||
| 6061-T42 | 0.006-0.007 | 31.0 | 14.0 | 10 | 2 | |
| 0.008-0.009 | 12 | 2 | ||||
| 0.010-0.020 | 14 | 2 | ||||
| 0.021-0.249 | 16 | 3 | ||||
| 0.250-0.499 | 18 | 4 | ||||
| 0.500-1.000 | 18 | – | ||||
| 1.001-3.000 | 16 | – | ||||
| 6061-T6, T62 | 0.006-0.007 | 42.0 | 35.0 | 4 | 2 | |
| 0.008-0.009 | 6.0 | 2 | ||||
| 0.010-0.020 | 8.0 | 2 | ||||
| 0.021-0.036 | 10.0 | 3 | ||||
| 0.037-0.064 | 10.0 | 4 | ||||
| 0.065-0.128 | 10.0 | 5 | ||||
| 0.129-0.249 | 10.0 | 6 | ||||
| 6061-T62, T651 | 0.250-0.499 | 42.0 | 35.0 | 10 | 7 | |
| 0.500-1.000 | 42.0 | 9 | – | |||
| 1.001-2.000 | 42.0 | 8 | – | |||
| 2.001-4.000 | 42.0 | 6 | – | |||
| 4.001-6.000 | 40.0 | 6 | – | |||
| 6061 F | 0.250-3.000 | – | – | – | – | |
| Alclad 6061-O | 0.010-0.020 | Менше або дорівнює 20 | 12.0 | 14 | – | |
| 0.021-0.128 | Менше або дорівнює 20 | 12.0 | 16 | – | ||
| 0.129-0.499 | Менше або дорівнює 20 | 12.0 | 18 | – | ||
| 0.500-1.000 | Менше або дорівнює 22 | – | 18 | – | ||
| 1.001-3.000 | Менше або дорівнює 22 | – | 16 | – | ||
| Alclad 6061-T4 | 0.010-0.020 | 27.0 | 14.0 | 14 | – | |
| 0.021-0.249 | 27.0 | 14.0 | 16 | – | ||
| Alclad 6061-T451 | 0.250-0.499 | 27.0 | 14.0 | 18 | – | |
| 0.500-1.000 | 30.0 | 16.0 | 18 | – | ||
| 1.001-3.000 | 30.0 | 16.0 | 16 | – | ||
| Alclad 6061-T42 | 0.010-0.020 | 27.0 | 12.0 | 14 | – | |
| 0.021-0.249 | 27.0 | 12.0 | 16 | – | ||
| 0.250-0.499 | 27.0 | 12.0 | 18 | – | ||
| 0.500-1.000 | 30.0 | 14.0 | 18 | – | ||
| 1.001-3.000 | 30.0 | 14.0 | 16 | – | ||
| Alclad 6061-T6, T62 | 0.010-0.020 | 38.0 | 32.0 | 8 | – | |
| 0.021-0.249 | 38.0 | 32.0 | 10 | – | ||
| Alclad 6061-T6, T62 | 0.250-0.499 | 38.0 | 32.0 | 10 | – | |
| 0.500-1.000 | 42.0 | 35.0 | 9 | – | ||
| 1.001-2.000 | 42.0 | 35.0 | 8 | – | ||
| 2.001-4.000 | 42.0 | 35.0 | 6 | – | ||
| 4.001-5.000 | 40.0 | 35.0 | 6 | – | ||
| Alclad 6061 F | 0.250-3.000 | – | – | – | – | |
