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6061铝合金材料性能,以及它为什么运用如此广泛

  2021-01-05 阅读:127

       ★  6061铝由铝,镁,铁,硅,铜,铬,锌,镁和钛组成,用途广泛

       ★  这种合金具有很高的延展性,呈管,管,网,条,梁,板和片的形式

       ★  尽管6061铝可以分为22个基本子类别,但由于经过专门的回火处理,可以产生更多不同的变化

       ★  6061铝用于许多行业,从航空航天到船只,从饮料罐到卡车底盘等等

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6061铝的成分

自1935年以来,正是 6061的铝性能使其成为使用最广泛的铝合金之一。“ 6000”合金系列的成员通常由97.1%的铝,1%的镁,0.7%的铝组成。铁,0.5%硅,0.3%铜,0.2%铬,0.1%锌,0.05%锰和0.05%钛。

6061铝应用

在6061种铝的各种特性中,它被认为具有多种用途,易于使用且相对便宜。它用于航空航天工程(CubeSats和Pioneer板),飞机和直升机,螺旋机零件,游艇和轮船。它也是坦克,自行车车架,结构部件,食品和饮料罐的理想选择。您还会发现6061铝经常用于汽车底盘,卡车框架,手电筒,鱼线轮,手枪抑制器,盖板和平台,真空室等。

6061铝的分类
6061铝被进一步划分为22个基本子类。这利用不同状态的符号来表示不同的类型。这些状态符号分别为:

F  自由加工状态  适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定(不常见)

O  退火状态  适用于经完全退火获得最低强度的加工产品(偶尔会出现)

H  加工硬化状态  适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理(一般为非热处理强化型材料)

W  固熔热处理状态  一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段(不常见)

T  热处理状态  (不同于F、O、H状态)  适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字(一般为热处理强化型材料)  我们常见的非热处理强化型铝合金后面的状态代号一般是字母H加两位数字。

T是基于诱导回火过程的类型,帮助制造商达到特定的硬化水平,比如:

       ★  在溶液中热处理,然后自然老化(T4型)

       ★  人工老化(T6型)

       ★  加热,成型然后逐渐冷却(T1型)

       ★  应变硬化(H1型)

       ★  应变硬化并部分退火(H3型)


 每个制造商还将开发自己的回火工艺,以获得更专业和更具体的结果。因此,市场上可用的6061个子类别的数量几乎是无限的。

6061铝的性能

通常,6061被认为是通用的材料,因为它结合了许多有益的机械和物理特性,使其在广泛的应用中非常有用。这是ASM定义的6061的典型物理特性:


密度2.7 g/cm3
熔点温度585 oC (1085 oF)
导热系数151 – 202 W/(m*K)
线性热膨胀系数2.32 x 10-5 K-1
比热容897 J/(kg*K)
杨氏模量68.9 GPascal
抗拉强度124-290 MPascal (depending on the subtype)
屈服点40000 PSI
布氏硬度95
断裂伸长率12-25% (depending on the subtype)
泊松比0.33
体积电阻率32.5 – 39.2 nOhm*m


是什么使6061铝产品脱颖而出?

6061铝合金有着在众多类型的铝合金中脱颖而出的材料特性:

       ★  极好的可成型性/可加工性,使其相对易于使用加工工具进行成型。

       ★  良好的焊接性,因此可以使用不同的方法和工具进行焊接。也可以对其进行回火,以恢复其在焊接点及其周围的硬度。

       ★  6061具有良好的钎焊性,这意味着该材料的两部分可以通过熔化连接在一起。

       ★  T4和T6型具有很好的可加工性,这意味着它们可以被切割或通过铣削轻松去除材料。

       ★  它对大气和海水具有极好的耐腐蚀性。即使在严重磨损的表面上也可以保持这些耐腐蚀性。

       ★  6061合金铝的性能意味着可以对其进行热处理,而并非所有铝合金都可以热处理,这一点是它最大的优势。

       ★  材料的表面可以达到很高的光洁度-产生有用的美学效果。

       ★  6061合金对阳极氧化的响应也处于良好水平,尤其是在T6类型的情况下。

       ★  6061是一种相对坚固的合金,这就是为什么将其用于中高负荷应用的原因。


6061铝的特性使其用途广泛

重要的是要注意,在所有合金类型范围内,6061在上述任何一种性能类别中都不是最好的。但是,它是唯一一个将所有类别的属性都差不多都有一些优势的铝合金。例如,合金7075比6061强,但可焊性和耐腐蚀性较差。这就是为什么6061被认为是一种用途广泛的合金,以及为什么它被众多制造商广泛用于许多物品/产品的原因。


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