Čo znamená T6 Temper pre 6061
6061 je horčíková-silicidová hliníková zliatina zo série 6xxx. Môže sa posilniť tepelným spracovaním a označenie T6 popisuje špecifickú sekvenciu: roztokové tepelné spracovanie, rýchle kalenie a kontrolované umelé starnutie. Výsledkom je materiál s vysokým pomerom pevnosti-k{7}}hmotnosti, dobrou odolnosťou proti korózii a predvídateľným správaním sa pri obrábaní, a preto je vybraný pre konštrukčné diely, prípravky, rámy a obrábané komponenty v mnohých priemyselných odvetviach.
Stav T6 sa zvyčajne vyrába buď z-kaleného materiálu, alebo z materiálu T4, ktorý sa potom nechá starnúť. Obe cesty majú rovnaké označenie, ale výsledné vlastnosti závisia od hrúbky sekcie, rýchlosti ochladzovania a presnosti cyklu starnutia, takže samotné označenie temperovania nepopisuje celú históriu procesu.
Chemické zloženie
Dva hlavné legujúce prvky spolupracujú: horčík poskytuje starobný{0}}potenciál tvrdnutia prostredníctvom tvorby precipitátov Mg2Si a kremík je prítomný v nadbytku stechiometrickej požiadavky, takže tvrdnutie nie je obmedzené nedostatkom niektorého prvku. Železo a chróm sú kontrolované, pretože ovplyvňujú húževnatosť, korózne správanie a odozvu na eloxovanie.
| Prvok | Typický obsah (hmot. %) | Effect |
|---|---|---|
| Mg | 0.8 - 1.2 | Vytvára Mg2Si, poháňa starnutie |
| Si | 0.4 - 0.8 | Precipitát prevyšujúci pomer Mg2Si |
| Fe | <= 0.7 | Nečistota; príliš veľa znižuje húževnatosť |
| Cu | 0.15 - 0.4 | Zvyšuje pevnosť, malý vplyv na koróziu |
| Mn | <= 0.15 | Riadi štruktúru zŕn a disperzoidy |
| Cr | 0.04 - 0.35 | Zlepšuje odolnosť proti korózii, obmedzuje rast zŕn |
| Zn | <= 0.25 | Nečistota, obmedzená z dôvodu korózie |
| Ti | <= 0.15 | Zjemňovač obilia počas odlievania |
| Al | Zostatok | Matrix |
Mechanické vlastnosti 6061-T6
Nižšie uvedené hodnoty sú široko publikované minimálne a typické vlastnosti pre 6061-T6 pri izbovej teplote. Sú závislé od hrúbky a tenký plech vo všeobecnosti vykazuje vyššie predĺženie ako ťažký plech.
| Nehnuteľnosť | Typická hodnota | Poznámka |
|---|---|---|
| Konečná pevnosť v ťahu | asi 310 MPa | Približne 45 000 psi |
| Medza klzu (0,2 % offset) | približne 276 MPa | Asi 40 000 psi |
| Predĺženie | 8 - 12% | Vyššia hodnota na tenkom plechu |
| Tvrdosť | asi 60 HRB, 107 HV | Užitočné na rýchle{0}}kontroly podlahy v obchode |
| Pevnosť v šmyku | asi 207 MPa | Relevantné pre skrutkové a nitované spoje |
| Sila únavy | asi 96,5 MPa | Pri 5 x 10^8 cykloch, rotujúce dáta lúča |
Dve praktické poznámky: medza klzu pri temperovaní T6 je nezvyčajne blízka pevnosti v ťahu, takže materiál ponúka malú rezervu na preťaženie nad medzu klzu; a pevnosť sa výrazne nezníži pri mierne zvýšenej teplote, ale pri dlhšom vystavení nad približne 150 C dôjde k preťaženiu zliatiny a zníženiu vlastností.
Fyzikálne, tepelné a elektrické údaje
| Nehnuteľnosť | Hodnota |
|---|---|
| Hustota | 2,70 g/cm3 (0,0975 lb/in3) |
| Modul pružnosti | 68,9 GPa (10 000 ksi) |
| Rozsah topenia | 582 - 652 C |
| Tepelná vodivosť | 167 W/(mK) pri 25 °C |
| Koeficient tepelnej rozťažnosti | 23,6 mikro-m/(m K) |
| Špecifická tepelná kapacita | približne 900 J/(kg K) |
| Elektrický odpor | približne 3,99 mikro-ohm cm |
Kombinácia hustoty približne jednej tretiny oproti hustote ocele s modulom blízkym 69 GPa vysvetľuje, prečo sa 6061-T6 používa na-kritické časti a nie na časti s obmedzenou pevnosťou-. Tepelná vodivosť 167 W/(m K) je dostatočne vysoká na to, aby bolo možné vyrobiť kryty chladiča a elektroniky priamo zo zliatiny namiesto použitia povlaku alebo vložky.
Cyklus tepelného spracovania za temperovaním T6
Roztokové tepelné spracovanie.Diel je namočený pri teplote blízko 530 C, takže horčík a kremík sú vložené do jednofázového pevného roztoku.
Kalenie.Rýchle ochladenie, zvyčajne vo vode, zadržiava rozpustenú látku v presýtenom roztoku. Oneskorenie kalenia a rýchlosť ochladzovania sú kritické pre hrubé časti, pretože pomalé chladenie umožňuje tvorbu hrubých zrazenín a konečná pevnosť sa nikdy neobnoví.
Umelé starnutie.Opätovným zahrievaním na približne 160 - 180 C počas 8 - 18 hodín sa vyzrážajú jemné častice, ktoré dodávajú kondicionéru T6 jeho pevnosť a tvrdosť.
Voliteľná úľava od stresu.Tam, kde záleží na stabilite obrábania, sa aplikuje kontrolované nízkoteplotné{0}}tepelné spracovanie na zníženie zvyškového napätia pred konečným obrábaním.
6061-T6 je pokrytý široko používanými špecifikáciami vrátane ASTM B209 pre plechy a plechy, ASTM B221 pre extrudované tyče a tvary, ASTM B241 pre rúry a rúrky a dokumenty série AMS a QQ-A používané pri obstarávaní v leteckom priemysle. Súvisiace temperovania ako T4, T451, T651 a T6511 sa používajú tam, kde sa vyžaduje väčšia tvárnosť alebo nižšie zvyškové napätie; T651 označuje, že produkt bol po ochladení natiahnutý, aby sa uvoľnilo vnútorné napätie.
Obrobiteľnosť je najlepšia v podmienkach T6 a T651, kde zliatina vytvára krátke triesky a dobrú povrchovú úpravu. Odozva eloxovania je dobrá, aj keď prítomnosť medi a železa obmedzuje niektoré dekoratívne farby eloxovania. Zváranie je možné so správnym plnivom a správnym postupom, ale teplom-ovplyvnená oblasť stráca pevnosť, pretože starnúce zrazeniny sa rozpúšťajú, takže zvarové spoje sa zvyčajne navrhujú s nižšími -vlastnosťami zvárania.
Často kladené otázky
Otázka: Je 6061-T6 to isté ako 6061-T651?
Nie. Obidva sú umelo starnuté na maximálnu pevnosť, ale T651 naznačuje, že produkt bol dodatočne natiahnutý, aby sa uvoľnilo zvyškové napätie po kalení. T651 je preferovaný pre diely, ktoré musia zostať rozmerovo stabilné počas obrábania.
Otázka: Môže sa 6061-T6 ohýbať alebo tvarovať?
Len opatrne. Pri približne 276 MPa má materiál obmedzenú ťažnosť, takže malé polomery ohybu spôsobujú praskanie. Časti, ktoré si vyžadujú výrazné tvarovanie, sa bežne vyrábajú v stave T4 alebo O a následne starnú do T6.
Otázka: Prečo je pevnosť v ťahu tak blízko medze klzu?
V stave vrcholného{0}}starnutia zliatina rýchlo tvrdne a má malú kapacitu deformačného kalenia. Konštrukčné výpočty preto používajú nižší bezpečnostný faktor proti výťažnosti, ako by bolo vhodné pre tvárny žíhaný materiál.
Otázka: Odoláva 6061-T6 korózii bez náteru?
áno. Prírodná oxidová vrstva poskytuje dobrú odolnosť voči atmosfére, sladkej vode a mnohým chemikáliám a chróm v zliatine zlepšuje odolnosť voči korózii pod napätím. Dlhodobý kontakt s chloridmi, silnými alkáliami alebo odlišnými kovmi stále vyžaduje ochranu alebo izoláciu.
Otázka: Akú hrúbku možno 6061-T6 úspešne uhasiť?
Vývoj vlastností závisí od rýchlosti ochladzovania, takže ťažké plechové profily dosahujú plné vlastnosti T6 len vtedy, keď sú kontrolované podmienky zhášania. Hrubý materiál je všeobecne špecifikovaný s minimálnymi vlastnosťami, ktoré je dodávateľ schopný zaručiť pre túto hrúbku.
Otázka: Čo sa stane, ak je 6061-T6 vystavený vysokej teplote?
Dlhodobé vystavenie nad približne 150 C spôsobuje nadmerné starnutie, ktoré nenávratne znižuje pevnosť a tvrdosť. Pre službu so zvýšenou-teplotou je lepšou voľbou stabilizovaná alebo nižšia-intenzita než T6 v špičkovom{4}}veku.
