産業用6061アルミニウム合金の主な特徴

6061 は、業界で最も広く使用されている熱処理可能なアルミニウム合金の 1 つです。{1}その魅力は、単一の極端ではなくバランスにあります。中強度から高強度、優れた機械加工性、優れた溶接性、信頼性の高い耐食性がすべて同じ材料で得られます。-}-この組み合わせにより、この合金が航空機構造、自動車部品、建築フレーム、船舶用ハードウェア、ヒートシンク、および日常消費者製品に使用される理由が説明されます。

熱処理可能なグレードとして、6061 は溶体化熱処理と人工時効処理に対応します。{0}鋼や銅よりはるかに軽いままでありながら、純粋なアルミニウムをはるかに上回る強度対重量比を実現し、板、シート、押出形材、棒、チューブ、ワイヤー、鍛造品などの幅広い標準形状とカスタム形状で供給されます。

6061アルミニウム合金の概要

この合金は 6xxx シリーズに属し、マグネシウムとシリコンが主な合金添加物です。これらは一緒にケイ化マグネシウムを形成し、この沈殿物が経年変化後に材料に強度を与えます。合金化レベルが控えめであるため、この金属は容易に加工できます。従来の工場設備を使用して、鋸引き、穴あけ、フライス加工、回転、曲げ、溶接が可能で、幅広い表面仕上げに対応できます。

ほとんどの仕様決定には次の 3 つの特性が影響します。

強度-対-の比率。6061 は純アルミニウムよりも大幅に強度があり、重量は同じ体積の鋼鉄の約 3 分の 1 です。

熱伝導率と電気伝導率。この合金は熱伝導性によりヒートシンクや熱伝達ハードウェアに適しており、その電気伝導性によりバスバー、エンクロージャ、電子機器の筐体に使用されます。{0}

耐食性。この合金は田舎、工業、海洋の環境で優れた性能を発揮し、濃硝酸、アンモニア、水酸化アンモニウム溶液への曝露にも耐えられるため、化学環境やプロセス環境での使用が可能になります。

化学組成と質別指定

以下の組成範囲は、グレードの標準登録限界値に従います。アルミニウムがバランスを形成します。

銅とクロムは、6061 をより単純な 6060 および 6063 押出合金から区別するものであり、これらが 6061 が溶接可能でありながらより高い強度を実現する理由です。最も頻繁に提供されるテンパーは次のとおりです。

O- は焼きなましされ、延性が最大で、厳しい成形に使用されます。

T4- 溶体化熱処理および自然時効により、適度な強度と優れた成形性が得られます。

T6- 溶体化熱処理および人工時効処理が施された、標準的な高強度状態です。-

T451 および T651- 応力-制御されたストレッチによって製造された T4 および T6 の応力緩和バージョン。加工の安定性が重要な場合に使用されます。

機械的および物理的特性

T6 焼き戻しの特性値をインチ単位とメートル単位の両方で以下に示します。

熱処理、加工、溶接、仕上げ

機械的特性は、正しく実行された熱処理に依存します。以下のシーケンスは、T6 条件の標準ルートです。

加熱する前に、材料を徹底的に洗浄し、グリースや油の汚れを取り除きます。

529 - 538 C (985 - 1,000 F) で校正された炉で溶体化熱処理します。

温度を均一に保ち、歪みを避けるために負荷を回転させるか、分散加熱を使用して、切片の厚さ 25 mm ごとに約 1 時間保持します。

合金元素を溶液中に保持し、早期の析出を防ぐために、水中で急速に急冷します。

160 - 180 C (320 - 355 F) で約 8 時間熟成させた後、静止空気中で冷却します。

鋭利な切削工具と適切な潤滑剤を使用すれば、加工は簡単です。軽く連続的なカットにより、バリの形成とエッジの構築を最小限に抑えます。-過度の熱は、老化した材料を局所的に軟化させる可能性があるため、避けてください。

溶接は合金の最大の利点の 1 つです。ガスタングステンアーク、ガスメタルアーク、その他のアークプロセスはすべて良好に機能し、一般的な接合には 5356 などの互換性のある溶加材が選択されますが、より高い亀裂耐性が必要な場合には 4043 が使用されます。溶接熱により熱影響部の強度が低下するため、溶接アセンブリは多くの場合、接合部付近の許容応力を低く設計するか、形状が許す場合には溶接後に再養生されます。-

外観と耐久性を高めるため、6061 は陽極酸化処理、化成処理、液体塗装、粉体塗装が可能です。陽極酸化処理により、硬くて耐食性の高い酸化物層が形成され、透明または着色することができるため、この合金は建築製品や消費者製品で人気があります。{2}}この材料はリサイクル性にも優れており、品質を損なうことなく繰り返し再溶解することができます。

主要業界にわたるアプリケーション

航空宇宙:翼外板、胴体のフレームとストリンガー、ヘリコプターのローター部品、エンジンブラケット、構造用付属品。

自動車および輸送:エンジンブロックとシリンダーヘッド、トランスミッションハウジング、ブレーキキャリパー、サスペンションアーム、ホイール、トレーラー構造。

工事：建物のファサード、屋根、カーテンウォールの方立、構造梁と支持体、橋の床板、塔と塔。{0}}

海兵隊:船体のメッキ、デッキ、ボートのフレームと上部構造、ドックのハードウェア、ヨットの付属品。

電子機器と熱の管理:ヒートシンク、熱交換器、機器の筐体、回路基板ブラケット、バッテリー ハウジングなど。-

消費者および一般エンジニアリング:家具のフレーム、自転車やオートバイのフレーム、はしご、リベット、ネジ、ナット、ボルトなどの留め具、カメラのハウジング、スポーツ用品など。

よくある質問

Q: 6061 アルミニウムは熱処理可能ですか?
はい。これは熱処理可能な 6xxx シリーズ合金であり、溶体化熱処理とそれに続く人工時効処理 (最も一般的には T6 状態) によって強度が向上します。

Q: 6061-T6 の引張強さはどれくらいですか?
極限引張強さは通常 310 MPa (45,000 psi)、引張降伏強さは 276 MPa (40,000 psi)、破断点伸びは約 12 パーセントです。

Q: 6061 アルミニウムは溶接できますか?
TIG、MIG、その他のアークプロセスでの溶接に適しています。 5356 フィラー メタルは一般的な汎用品です。ただし、熱影響部の強度は母材よりも低くなります。-

Q: 6061 と 6063 を比較するとどうですか?
6061 には銅とクロムが含まれているため、より高い強度が得られます。一方、6063 は複雑な形状に容易に押し出すことができるため、通常、構造上の用途よりも建築上のトリムとして選択されます。

Q: 6061 は海洋環境に適していますか?
はい、適切な保護が施されています。この合金は大気腐食や塩水腐食に十分耐性があり、陽極酸化処理または塗装により、連続的な浸漬または飛沫ゾーンでの性能がさらに向上します。-

Q: 6061 アルミニウムの密度はどれくらいですか?
密度は 2.70 g/cm3 で、鋼鉄の約 3 分の 1 です。これが、軽量化が重要な場合にこの合金が選択される主な理由です。

Q: 6061 アルミニウムはどのくらいの温度で熱処理されますか?
溶体化処理は約 529 - 538 ℃ (985 - 1,000 F) で行われ、その後水冷され、160 - 180 ℃で約 8 時間人工時効が行われます。