
6061 Barra d’alumini d’alumini de gran diàmetre
6061 Les barres d’aliatge d’alumini de gran diàmetre tenen un paper important en la producció industrial i han rebut una atenció i un reconeixement generalitzats a causa de la seva força lleugera i alta, una bona resistència a la corrosió, un excel·lent rendiment de processament, una bona estabilitat tèrmica i resistència a la fatiga, protecció ambiental i sostenibilitat, així com camps d’aplicació diversa .
1. Procés de composició i fabricació
6061 Barra d’aliatge d’alumini de gran diàmetre és un aliatge versàtil d’alumini-sílicon d’alumini-magnesi que ofereix una excel·lent resistència, una bona resistència a la corrosió, una soldabilitat superior i una maquinària a través d’una àmplia gamma de diàmetres, fent-lo ideal per a peces estructurals, mecàniques, transport i aplicacions d’enginyeria general:
Elements d’aliatge primari:
Magnesium (mg): 0.8-1.2% (millora la força)
Silicon (Si): 0.4-0.8% (Forma Mg₂Si Enfortiment de la fase amb magnesi)
Coure (Cu): 0.15-0.40% (millora la força, redueix lleugerament la resistència a la corrosió)
Crom (cr): 0.04-0.35% (inhibeix la recristalització, millora la resistència a la corrosió de l'estrès)
Material base:
Alumini (Al): superior o igual al 95,8% (saldo)
Impureses controlades:
Ferro (Fe): menys o igual al 0,70% màxim
Zinc (Zn): menys o igual al 0,25% màxim
Manganès (MN): menys o igual al 0,15% màxim
Titani (Ti): inferior o igual al 0,15% de màx
Altres elements: menys o igual al 0,05% cadascun, inferior o igual al 0,15% total
Procés de fabricació premium:
Preparació de fusió:
Alumini primari d’alta puresa (99,7% mínim)
Addicions d’elements d’aliatge precisos amb una tolerància al 0,05%
Filtració avançada mitjançant filtres d’escuma ceràmica (30-40 ppi)
Tractament de desgast SNIF (hidrogen <0,10 ml/100g)
Perfeccionament de gra amb aliatge mestre al-b
Fosa semi-contínua de chill directe (DC) per produir lingots de gran diàmetre
Homogeneïtzació:
550-580 grau per a 6-12 hores
Control de temperatura uniforme: ± 5 graus
Velocitat de refrigeració controlada: 15-25 grau /hora
Dissolució d’intermetàlics gruixuts, eliminació de la microsegregació
Treball en calent (extrusió o forja):
Grans premses d’extrusió: capaços de produir barres de fins a 400mm de diàmetre
O forja: processament dels lingots a les barres mitjançant forja radial o forja de caiguda tancada
Temperatura de deformació: 450-500 grau
Garanteix una deformació adequada i un perfeccionament de gra per obtenir una qualitat interna òptima i un flux de gra
Solució Tractament tèrmic:
520-550 grau per a 1-4 hores (dependent de diàmetre)
Uniformitat de temperatura: ± 3 graus
Transferència ràpida al medi d’aturada (<10 seconds)
Quenching:
Quench de l’aigua o el polímer del polímer
Velocitat de refrigeració controlada per a una duresa òptima
Alleujament de l'estrès (per a Tempes T651/T6511):
Estirament controlat (1-3% de deformació plàstica) per reduir l'estrès residual
Envelliment artificial (T6 Temper):
160-180 grau per a 8-18 hores
Uniformitat de temperatura: ± 3 graus
Totes les etapes de producció estan subjectes a un rigorós control de qualitat i gestió de traçabilitat .
2. Propietats mecàniques de 6061 Barra d'alumini de gran diàmetre
|
Propietat |
O (recobert) |
T4 |
T6 |
T651/T6511 |
Mètode de prova |
|
Força a la tracció definitiva |
110-145 mPa |
180-220 mPa |
290-320 mPa |
290-320 mPa |
Astm e8 |
|
Força de rendiment (0,2%) |
40-60 mPa |
90-120 mPa |
240-270 mPa |
240-270 mPa |
Astm e8 |
|
Allargament (2 polzades) |
16-25% |
14-20% |
8-15% |
8-15% |
Astm e8 |
|
Duresa (Brinell) |
30-40 HB |
60-75 HB |
95-105 HB |
95-105 HB |
Astm e10 |
|
Força de fatiga (5 × 10 ⁸ Cicles) |
70-90 mPa |
90-110 mPa |
95-110 mPa |
95-110 mPa |
ASTM E466 |
|
Força de cisalla |
70-90 mPa |
110-130 mPa |
190-210 mPa |
190-210 mPa |
ASTM B769 |
|
Mòdul d’elasticitat |
68,9 GPA |
68,9 GPA |
68,9 GPA |
68,9 GPA |
Astm e111 |
Distribució de propietats:
Axial vs . Propietats radials:<5% variation in strength properties
Variació de la propietat interna entre barres de gran diàmetre: normalment menys del 7% per als temperaments T6/T651
Variació de la duresa del nucli a la superfície:<5 HB
Estrès residual: nivells baixos de tensió en els temperaments T651/T6511, reduint la distorsió del mecanitzat
3. Característiques microestructurals
Característiques microestructurals clau:
Estructura del gra:
Grans allargats amb alguns grans recristalitzats després del treball calent
Mida de gra astm 4-7 (90-32 μm)
Assegura l'estructura i el perfeccionament de gra uniformes dins de les barres de gran diàmetre mitjançant un control estricte de processos
Distribució de precipitats:
Fase de reforç de MG₂SI: fina i uniformement dispersa, proporcionant un enfortiment primari
Alfesi Intermetàlics: mida i distribució controlades
CR₂SI o Al₁₂mg₂Cr dispersoids: inhibeix el creixement del gra, millora la resistència a la corrosió de l’estrès
Desenvolupament de textures:
Textura de fibra introduïda per extrusió/forja
La força de la textura té un impacte menor en les propietats mecàniques; El perfeccionament i l’enduriment de les precipitacions són dominants
Característiques especials:
Distribució uniforme dels precipitats als límits del gra
Solució sòlida supersaturada després del tractament de la solució
Formació de fases de precipitació després del tractament de l’envelliment
4. Especificacions i toleràncies dimensionals
|
Paràmetre |
Rang estàndard |
Tolerància a la precisió |
Tolerància comercial |
Mètode de prova |
|
Diàmetre |
100-600 mm |
± 0,5 mm fins a 200 mm |
± 1,0 mm fins a 200 mm |
Micromètric/calibrador |
|
± 0,25% per sobre dels 200 mm |
± 0,5% per sobre dels 200mm |
|||
|
Ovalitat |
N/A |
50% de tolerància al diàmetre |
El 75% de la tolerància al diàmetre |
Micromètric/calibrador |
|
Llargada |
1000-7000 mm |
± 5mm |
± 10mm |
Mesura de cinta |
|
Rectitud |
N/A |
0,8 mm/m |
1,5 mm/m |
Recta/làser |
|
Rugositat superficial |
N/A |
3,2 μm ra max |
6,3 μm ra max |
Profilòmetre |
|
Retallar el quadre final |
N/A |
0,5 graus màxim |
1,0 graus màxim |
Protractor |
Formularis disponibles estàndard:
Barra rodona de gran diàmetre: diàmetres de 100mm a 600mm
Servei de tall a mida personalitzada disponible
Toleràncies especials i acabats de superfície (e . g ., pelats, mòlts, precisions girats) disponibles a petició
Disponible en els temperaments de l'edat envellida i envellida o envellida (T651)
5. Designacions de temperament i opcions de tractament tèrmic
|
Codi de codi |
Descripció del procés |
Aplicacions òptimes |
Característiques clau |
|
O |
Totalment recuperats, suavitzats |
Aplicacions que requereixen la màxima formabilitat |
Resistència més baixa, ductilitat màxima |
|
T4 |
Solució tractada a la calor i envellit naturalment |
Bona formabilitat amb requeriments de força moderats |
Força moderada, bona formabilitat |
|
T6 |
Solució tractada de calor i envellida artificialment |
Aplicacions estructurals d’alta resistència |
La màxima força i la duresa |
|
T651 |
T 6 + Estrès alleujat per estirar |
Components estructurals crítics, baix estrès residual |
Excel·lent estabilitat dimensional, baixa distorsió de mecanitzat |
|
T6511 |
T 6 + lleuger estirament + allisat |
Baixa tensió residual per formes irregulars |
Similar al T651, però per a seccions transversals irregulars |
Guia de selecció de temperaments:
O: per a operacions complexes de formació en fred
T4: per a aplicacions que requereixen formació o soldadura posteriors, amb tractament final tèrmic
T6: per a parts estructurals i mecàniques generals que requereixen una gran resistència
T651/T6511: per a barres de gran diàmetre que requereixen distorsió mínima de mecanitzat i estabilitat dimensional d’alta dimensió
6. Característiques de mecanitzat i fabricació
|
Operació |
Material d'eina |
Paràmetres recomanats |
Comentaris |
|
Gir |
Carbur, diamant |
Vc =250-600 m/min, f =0.1-0.5 mm/rev |
El mecanitzat d’alta velocitat produeix un excel·lent acabat superficial |
|
Perforació |
Carbur i llauna recobert |
Vc =80-200 m/min, f =0.15-0.40 mm/rev |
Recomanats per a refrigeració recomanats, bons per a forats profunds |
|
Fresar |
Carbide, HSS |
Vc =200-800 m/min, fz =0.1-0.25 mm |
Eines d’angle de rastell elevades positives, gran profunditat de tall, alimentació alta |
|
Córrer |
HSS-E-PM, TICN recobert |
Vc =20-40 m/min |
Bona qualitat del fil, fàcil de tocar |
|
Rebaixar |
Carbide, HSS |
Vc =80-150 m/min, f =0.2-0.6 mm/rev |
Tolerància H7/H8 assolible |
|
Serratge |
Fulla de punta de carbur |
Vc =1000-3000 m/min |
Tall eficient, tallat llis |
Guia de fabricació:
Classificació de la maquinària: 80% (1100 alumini {{2}%), millora de la maquinària en el temper T6
Formació de xip: forma fàcilment xips curts i arrissats, facilitant l'evacuació del xip
Refrigerant: líquid de tall soluble en aigua (5-10% de concentració)
Desgast de les eines: baix, conduint a una llarga vida eina
Soldabilitat: excel·lent amb soldadura TIG i MIG, pèrdua de força mínima després de la soldadura
Tractament tèrmic: es pot apagar i envellir per millorar la força
Anodització: fàcilment anoditzat per a superfícies estètiques i resistents a la corrosió
Brazing i soldadura: possible
Estrès residual: els temperaments T651/T6511 redueixen significativament l'estrès residual, minimitzant la distorsió del mecanitzat
7. Sistemes de resistència i resistència a la corrosió
|
Tipus d’entorn |
Qualificació de resistència |
Mètode de protecció |
Rendiment esperat |
|
Atmosfera industrial |
Molt bo |
Superfície neta, anodització opcional |
15-20+ anys |
|
Ambient marí |
Bona |
Anodització + segellat o pintura |
5-10+ anys amb manteniment |
|
Immersió en aigües de mar |
Just |
Protecció o pintura catòdica |
Dependent de la qualitat del recobriment |
|
Alta humitat |
Molt bo |
Superfície neta, anodització opcional |
10-15+ anys |
|
Corrosió d’estrès |
Molt bo |
Excel·lent rendiment en T6 Temper |
Baixa susceptibilitat |
|
Exfoliació |
Molt bo |
Protecció estàndard |
Bona resistència |
|
Corrosió galvànica |
Bona |
Aïllament adequat |
Disseny acurat amb metalls diferents |
Opcions de protecció superficial:
Anoditzant:
Tipus II (sulfúric): 10-25 μm de gruix, per a la protecció decorativa i general
Tipus III (dur): 25-75 μm de gruix, per a la resistència al desgast i la protecció superior
Tenyit i segellat: millora l'estètica i la resistència a la corrosió
Recobriments de conversió:
Recobriments de conversió de cromats (MIL-DTL -5541): excel·lent protecció d'adhesió i corrosió
Alternatives lliures de croms: compatibles amb el medi ambient
Sistemes de pintura:
Primer epoxi + Poliuretà Topcoat: per a entorns durs
Recobriment en pols: alta durabilitat i estètica
D’altres:
Electroplication, el recobriment de buit, etc .
8. Propietats físiques per al disseny d'enginyeria
|
Propietat |
Valorar |
Consideració del disseny |
|
Densitat |
2,70 g/cm³ |
Càlcul de pes i optimització estructural |
|
Gamma de fusió |
582-652 grau |
Finestra de tractament tèrmic i soldadura |
|
Conductivitat tèrmica |
167 W/m·K |
Disseny de dissipació de calor i transferència |
|
Conductivitat elèctrica |
40-43% IACS |
Conductivitat elèctrica en aplicacions elèctriques |
|
Calor específica |
897 J/kg · K |
Càlculs de massa tèrmica i capacitat de calor |
|
Expansió tèrmica (CTE) |
23.6 ×10⁻⁶/K |
Canvis dimensionals a causa de les variacions de temperatura |
|
Mòdul de Young |
68,9 GPA |
Càlculs de desviació i rigidesa |
|
Ràtio de Poisson |
0.33 |
Paràmetre d’anàlisi estructural |
|
Capacitat d’amortiment |
Mig-baix |
Control de vibració i soroll |
Consideracions de disseny:
Range de temperatura de funcionament: -80 grau a +150 grau
Rendiment a alta temperatura: la força comença a disminuir per sobre dels 100 graus
Rendiment criogènic: lleuger augment de la força a temperatures baixes, sense transició trencadissa
Propietats magnètiques: no magnètiques
Reciclabilitat: 100% reciclable amb un valor de ferralla elevat
Formabilitat: Bona en el temperament T4, limitat en el temperament T6
Estabilitat dimensional: Excel·lent en els temperaments T651/T6511, adequats per al mecanitzat de precisió
Ràtio de força a pes: avantatjós en les aplicacions estructurals
9. Assegurança de qualitat i proves
Procediments de prova estàndard:
Composició química:
Espectroscòpia d’emissions òptiques
Anàlisi de fluorescència de raigs X
Verificació de tots els elements principals i contingut de impuresa
Prova mecànica:
Prova de tracció (longitudinal i transversal)
Prova de duresa (Brinell, múltiples ubicacions)
Prova de fatiga (segons calgui)
Prova no destructiva:
Inspecció ultrasònica (100% volumètrica, per ASTM B594/E2375)
Prova de corrent eddy (defectes de superfície i de superfície propera)
Inspecció penetrant (defectes superficials)
Anàlisi microestructural:
Determinació de la mida del gra
Precipitar i avaluar intermetàlic
Verificació del patró de flux de gra (per a barres forjades)
Inspecció dimensional:
Verificació CMM (màquina de mesura de coordenades)
Diàmetre, longitud, rectitud, ovalitat, etc .
Certificacions estàndard:
Informe de prova de material (EN 10204 3.1 o 3.2)
Certificació d’anàlisi química
Certificació de propietats mecàniques
Certificació de tractament tèrmic
Certificació de proves no destructives
Conformitat amb ASTM B221 (per a la barra extruïda), ASTM B211 (per a barres enrotllades/fredes) o ASTM B247 (per a la barra forjada)
10. Aplicacions i consideracions de disseny
Aplicacions primàries:
Components estructurals:
Marcs i suports arquitectònics
Components del pont
Estructures de camions i marins
Bases de maquinària d'automatització
Parts mecàniques:
Cossos de vàlvules, cossos de bombes
Eixos d’accés, engranatges
Cargols, femelles, fixadors
Jigs i accessoris
Indústria del transport:
Parts automobilístiques (xassís, suspensió)
Components del cotxe ferroviari
Marcs de bicicleta
Components del iot i del vaixell
Equips d’electrònica i precisió:
Peces d'equips semiconductors
Carcassa de components electrònics
Components del dispositiu mèdic
Brackets d’equips òptics
Esbarjo i béns de consum:
Rodels de pesca
Productes esportius
Equipament fotogràfic
Disseny avantatges:
Bon rendiment global: alta resistència, resistència a la corrosió, fàcil de màquina, soldable
Bona proporció de força a pes a T6 Temper
Millora de la força significativa després de la reducció i l’envelliment
Baixa distorsió de mecanitzat en temperaments T651/T6511
Fàcil d'anoditzar i aplicar diversos tractaments superficials
Excel·lents característiques de soldadura
Molt versàtil per a diverses indústries
No magnètic per a aplicacions específiques
Bona reciclabilitat
Limitacions de disseny:
Menor força en comparació amb els aliatges de sèries 7xxx
La resistència a la corrosió en alguns ambients marins no és tan bona com els aliatges de la sèrie 5xxx
No és adequat per a aplicacions que requereixen duresa i resistència al desgast
Rendiment limitat de resistència a alta temperatura (per sobre dels 150 graus)
La capacitat de formació en fred no és tan bona com aliatges com el 5052
La força a la zona soldada pot disminuir lleugerament
Consideracions econòmiques:
Excel·lent rendiment a un cost raonable, fent -lo ideal per a moltes aplicacions
Àmplia cadena de subministrament i capacitat de producció
Costos de mecanitzat relativament baixos
Una bona reciclabilitat redueix els costos de ferralla
Aspectes de sostenibilitat:
100% reciclable i elevat de recursos
Menor consum d’energia en producció en comparació amb l’acer
Relativament baix impacte ambiental al llarg del seu cicle de vida
La vida útil de servei redueix la freqüència de substitució
Compleix els estàndards ROHS i assoleixen les substàncies nocives
Guia de selecció de materials:
Trieu 6061 quan calgui un aliatge de propòsit general amb una gran resistència, una bona soldabilitat i una resistència a la corrosió
Trieu 5052 quan es requereixi la formació màxima i la força és menys crítica
Penseu en els aliatges de la sèrie 2xxx o 7xxx quan la força més alta és primordial i la soldabilitat no és una preocupació principal
El temperament T6 és adequat per a la majoria de parts estructurals i mecàniques
Els temperaments T651/T6511 són adequats per a parts que necessiten mecanitzat de precisió i baix estrès residual
Etiquetes populars: 6061 BAR
Enviar la consulta









