6061-T6 アルミニウムは、強度、耐食性、溶接性のバランスが取れているため、最も一般的に使用される熱処理可能な合金の 1 つです。ただし、T6 焼き戻しでは、6061 は強度が高く、室温での延性が低いため、成形性が制限されるため、鍛造には最適な選択肢ではありません。
鍛造とは何ですか?
鍛造は、通常は高圧および高温で加えられる局所的な圧縮力によって金属を成形する成形プロセスです。鍛造を成功させるには、材料が割れずに変形できるように十分な延性を備えている必要があります。
6061-T6 鍛造温度範囲
6061-T6 の場合、理想的な鍛造温度は350～500度範囲。
その上～480度局所的な過時効により、合金の析出硬化の可能性が低下する可能性があります。-
下に～350度、変形しにくくなり、ひび割れが発生しやすくなります。
一般的な処理方法には次のようなものがあります。
400～450度に予熱均一な加熱を確保し、酸化のリスクを軽減します。
金型温度を約200度に維持過度の冷却を防ぎ、変形中の低温割れを防ぎます。
6061-T6 鍛造方法
オープン-型鍛造
大型のビレットや棒、棒などの単純な形状に使用されます。
繰り返しの変形により粒子構造が微細化され、等方性が向上します。
密閉型-型（印象型）-鍛造
フランジ、レバー、クランク アームなどのニア-ネット-シェイプのコンポーネントに適しています。
より厳しい公差 (±1 mm) を実現し、必要な後加工の量を削減します。-
アプセット鍛造
シャフト上にヘッドを作成するか、局所的な断面を増やすために適用されます。-
スプライン、ボス、事前加工されたフィーチャーの作成に役立ちます。{0}
6061-T6 鍛造中の組織変化
動的再結晶化:新しい等軸結晶粒 (ASTM 9 ～ 10) を生成し、事前の加工で粗大粒子を除去し、静的強度と疲労強度の両方を向上させます。
テクスチャの削減:複数の鍛造パスにより結晶粒の配向がランダム化され、等方性が向上します。
金属間化合物の分解:Al₇Cu₂Fe や AlFeSi などの相は断片化し、亀裂が発生する可能性が低くなります。
6061-T6 の典型的な鍛造欠陥とその防止
高温割れ：温度が約 350 度未満になった場合、またはひずみ速度が高すぎる場合に発生します。
防止：均一な加熱と制御された鍛造速度を確保します。
ラップ/フォールド:金属の不適切な動きによって生じる表面流動欠陥。
防止：金型設計を最適化し、適切な通気を追加し、適切な鍛造代を確保します。
過剰な粒子成長:高温に長時間さらされると発生します。
防止：温度サイクルを注意深く監視し、必要に応じて中間アニーリングを使用します。
6061-T6 鍛造後熱処理
鍛造が完了すると、合金は軟化して部分的に再結晶化した状態になります。いっぱいT6熱処理強度を回復し、内部ストレスを軽減するために必要です。 GNEE は通常、次の手順を経た鍛造 6061 コンポーネントを供給します。
溶体化熱処理 (515 ～ 525 度、1 ～ 2 時間)
加熱して520±5度Mg₂Si および Cu- ベースの相を溶解します。
以下の水中で急冷する60度溶質原子を過飽和状態で「凍結」させること。
人工熟成 (160 ～ 180 度で 8 ～ 12 時間)
年齢170±5度析出硬化のピーク（''相）に達するまで。
その後は空冷してください。-
T6 処理後、鍛造 6061 は鍛造棒と同等の機械的特性を達成します-UTS300MPaそして降伏強さ 260 MPa-ただし、より微細な等軸結晶粒構造という利点も得られます。
この微細構造の改良により、疲労耐性が向上します。5–10%鋳造または押出成形された 6061-T6 と比較して衝撃靱性が向上します。 GNEE は、優れた耐久性と繰り返し荷重性能を必要とする用途に鍛造 6061 T6 を推奨することがよくあります。
