Дві родини сплавів, дві філософії дизайну
5052 належить до сімейства 5xxx, де магній є основною легуючою добавкою, а міцність забезпечується робочим зміцненням. 6061 належить до сімейства 6xxx, де магній і кремній утворюють силіцид магнію, тому сплав реагує на термообробку розчином і штучне старіння. Ця єдина металургійна відмінність пояснює майже всі практичні відмінності між двома сортами: як вони постачаються, як з’єднуються, як обробляються та де використовуються.
Межі хімії та складу
| елемент | 5052 (UNS A95052) | 6061 (UNS A96061) |
|---|---|---|
| магній | 2.2-2.8% | 0.8-1.2% |
| Кремній | 0,25% макс | 0.40-0.8% |
| Хром | 0.15-0.35% | 0.04-0.35% |
| Мідь | 0,10% макс | 0.15-0.40% |
| Марганець | 0,10% макс | 0,15% макс |
| Залізо | 0,40% макс | 0,7% макс |
Ці обмеження відповідають зареєстрованим складам, опублікованим в ASTM B209 і EN 573-3. Додавання хрому в 5052 покращує стійкість до стресової корозії, а мідь у 6061 дозволяє сплаву досягти властивостей T6, а також робить його помітно міцнішим, ніж нелегований лист або лист 3xxx.
Наявність темпераменту
5052 поставляється у стані -загартування та відпаленому стані: O, H32, H34, H36, H38 і H112. Його неможливо зміцнити термічною обробкою, тому властивості листа фіксуються ступенем холодного обтиснення, плюс стабілізуюча обробка. 6061 надається в O, T4, T6 і, для плити, T651, де операція розтягування T651 знімає внутрішню напругу для механічної обробки. Покупець, який вказує 5052-H24 або 6061-H32, запитує характер, якого немає в зареєстрованих таблицях.
Механічна поведінка та здатність до формування
Серед відпусків, якими найчастіше торгують, 5052-H32 є помірно міцним, дуже пластичним листом із чудовою втомною поведінкою, тоді як 6061-T6 є значно міцнішим матеріалом із меншим подовженням. Типові опубліковані значення межі міцності на розрив 5052-H32 знаходяться в діапазоні від 210 до 260 МПа, а міцності на розрив 6061-T6 близько 310 МПа з межею текучості близько 276 МПа. Практичним наслідком є те, що 5052 допускає вузькі радіуси згину та глибоке формування, тоді як 6061-T6 зазвичай згинається в більш широкому радіусі або формується в стані T4 та старіє після цього. Зрізані кромки 6061-T6 більш схильні до розтріскування під час важкого формування, тому в конструкції матриці необхідно запланувати рельєф кутів і радіуси згину.
Корозія, зварювання та механічна обробка
5052 має кращу загальну стійкість до корозії з двох і є стандартним вибором для морських і прибережних споруд; він зварюється з наповнювачем 5356 або 5556 і зберігає хорошу міцність з’єднання без -термічної обробки після зварювання. 6061 має гарну стійкість до атмосферної корозії, але вміст міді робить його більш чутливим до певних середовищ, і зварні з’єднання втрачають міцність у зоні термічного-впливу, якщо деталь повторно-старіти. При механічній обробці рейтинг змінюється: 6061-T6 чисто обробляється з хорошим контролем над стружкою та є стандартним для оброблених кронштейнів, колекторів і корпусів інструментів, тоді як 5052 є клейким, схильним до наростання кромок і зазвичай потребує гострих інструментів, вищих передніх кутів і великої кількості мастила. 5083, а 5086 — це сорти, які зазвичай обирають, коли 5052 потребує більшої міцності в зварних морських конструкціях.
Посібник з вибору за заявкою
Виберіть 5052 для паливних баків, морських панелей, резервуарів під тиском, захисних покриттів автоцистерн, панелей приладів, корпусів з листового металу, повітропроводів і архітектурних робіт, де домінують формувальність і стійкість до солі. Виберіть 6061 для конструкційних кронштейнів, оброблених пластин, велосипедних рам, пневматичних циліндрів, пристосувань і кріплень, кузовів вантажівок і радіаторів, де домінують міцність, стабільність розмірів після механічної обробки та якості анодування. Якщо деталь має бути як зварною, так і міцною, звичайним компромісом є 5083 або 6061 у стані T4 зі старінням після-зварювання, а не змушувати один клас виконувати обидві роботи.
Часті запитання
Q:Чи можна 5052 термічно обробити для підвищення міцності?
A: Ні. 5052 – це сплав-термічної-обробки; Міцність походить від загартування, тому вищий відпуск, такий як H34 або H38, необхідно замовляти на заводі.
Q:Який сорт краще для анодування?
A: 6061 зазвичай створює чистішу анодну плівку, оскільки вона не містить грубих магнієм-фаз, багатих магнієм, які можуть спричинити варіацію кольору. 5052 добре анодується, але зовнішній вигляд більше залежить від рівномірності загартування.
Q:Чи 5052 сильніший за 6061?
Відповідь: Ні. У типових загартуваннях, які зазвичай постачаються, 6061-T6 явно є міцнішим матеріалом; 5052-H32 вибрано за пластичність і стійкість до корозії, а не за міцність.
Q:Чи можна зварювати два сплави один з одним?
A: Алюмінієві сплави різних сімей можна зварювати з наповнювачем 5xxx, але міцність з’єднання та корозійна поведінка повинні бути підтверджені шляхом кваліфікаційного випробування процедури для конкретної конструкції.
Q:Який коштує більше?
A: 6061 зазвичай має вищу ціну за кілограм через легуючі добавки та спосіб термічної обробки; 5052 — дешевший-загальний інженерний аркуш.
Q:Яка максимальна робоча температура?
Відповідь: Обидва сплави зазвичай зберігаються при температурі нижче приблизно 150 градусів за Цельсієм для довгострокової-конструкційної служби, оскільки при вищих температурах 5052 починає розм’якшуватися, а 6061 — понад 6061.