6061 مقابل 6063 الألومنيوم 6063 ما الفرق بينهما؟ يُستخدم الألومنيوم في كل الصناعات تقريبًا، وينتمي الألومنيوم 6061 و6063 إلى السبائك الأكثر شيوعًا من السلسلة 6000. وهما شائعان في البناء والنقل والهندسة المعمارية. فهي تمتلك ميزات معينة تؤهلها لاستخدامات مختلفة. عند قراءة هذا المقال، سوف تكتشف سبب أفضلية بعض السبائك عن غيرها، وما نوع السبائك الأفضل عند استخدام واحدة أو أخرى، وما إلى ذلك.

سبائك الألومنيوم 6061 أكثر قوة ومتانة، لذا فهو مثالي للتطبيقات الإنشائية والصناعية. وعلى النقيض من ذلك, سبائك الألومنيوم 6063 تتمتع بمقاومة أفضل للتآكل ولمسة نهائية أكثر سلاسة، وبالتالي فهي أفضل للتطبيقات المعمارية أو الزخرفية. ستمكنك هذه المقارنة من تحديد السبيكة المناسبة لمشروعك.

1. عناصر السبائك 6063 مقابل 6061:

المغنيسيوم (Mg): 

6051 و6069 يستخدمان المغنيسيوم كسبائك رئيسية، وفي المجموعة نفسها، يوجد الألومنيوم أيضًا. يخلق ترسبات داخل مصفوفة الألومنيوم التي تقيد حركة الخلع، وبالتالي تعزيز قوتها محتوى المغنيسيوم: 6061 - 0.8 - 0.8 - 1.2%؛ 6063 - 0.45 - 0.9%. وتجدر الإشارة إلى أن هذا يؤدي إلى قوة أعلى في سبيكة 6061.

السيليكون (Si):

 يعمل السيليكون على تحسين السبائك من خلال تمكين صب أسهل مع انخفاض نقطة الانصهار مقارنةً بدرجة حرارة التشغيل. كما أنه يقوّي المحاليل عن طريق تكوين رواسب Mg₂Si؛ حيث تحتوي 6061 على 0.4 - 0.8% Si، بينما تحتوي 6063 على 0.2 - 0.6% Si.

النحاس (النحاس): 

يوجد النحاس بكميات صغيرة (0.15- 0.4 %) في 6061. وهو يرفع من القوة بشكل كبير، خاصة عند إخضاعه للمعالجة الحرارية. ومع ذلك، يمكن أن يؤثر بشكل ضئيل على مقاومة التآكل. عادةً ما تحتوي سبائك 6063 على مستويات منخفضة للغاية من النحاس.

الكروم (Cr): 

يحتوي 6061 على 0.04-0.35% من الكروم المضاف. يتحكم في بنية الحبوب وخاصية المقاومة الممتازة للتآكل. يحتوي الألومنيوم 6063 على نسبة أقل من الكروم.

الحديد (Fe):

 الحديد هو عنصر شائع يتشكل مع كل من السبائك، مما يسبب الشوائب. ومع ذلك، يعلم الجميع أنه في حالة زيادة كمية الحديد، يمكن أن ينخفض تأثيره غير المرغوب فيه على الليونة والصلابة.

نطاقات التركيب الكيميائي النموذجي:

2. نظرة عامة على سبائك الألومنيوم 6061

يُستخدم الألومنيوم 6061 على نطاق واسع في صناعة الأجزاء المبثوقة والإطارات الهيكلية وأجزاء السيارات واللحام. يعزز المغنيسيوم والسيليكون نسبة القوة إلى الوزن. مما يجعله مناسبًا لأي مشروع يتطلب قوة ولكن بدون وزن إضافي.

التركيب والخصائص:

6061 عبارة عن سبيكة ألومنيوم أساسها الألومنيوم الذي يحتوي على أجزاء رئيسية من السبائك مثل mg 0.8 - 1.2%، و Si 0.4 - 0.8%. وهي تجعل خواصها الميكانيكية متفوقة، وتقلل من درجة الانصهار، مما يسهل معالجتها.

الميزات الرئيسية: 

كما تتمتع السبيكة أيضًا بقوة شد عالية، مما يعني أن القوة المطبقة يجب ألا تتغلب على الجسم بسهولة. كما يمكن تشكيلها ولحامها وتشكيلها بسهولة، مما يجعلها مثالية لنظم المعلومات الجغرافية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن معالجة 6061 بالحرارة بأنواع المزاج T4 وT6. وهي شائعة لتعزيز القوة. على الرغم من أن السبيكة محمية من التآكل، إلا أنها ليست فعالة للاستخدام في الظروف القاسية مثل 6063.

التطبيقات: 

تُستخدم هذه السبيكة في الصناعات الفضائية والبحرية والسيارات والإنشاءات مثل الجسور. وهي مثالية لتطبيقات الطاقة حيث تكون هناك حاجة إلى القوة والمتانة عند التعامل مع المشاريع.

 3. نظرة عامة على سبائك الألومنيوم 6063

يتميّز الألومنيوم 6063، المعروف أيضًا باسم "الألومنيوم المعماري"، بلمسة نهائية ممتازة للسطح ومقاومة عالية للتآكل. وبالمقارنة مع 6061، فهو أقل صلابة وأصعب في التشكيل وهو الأنسب للتطبيقات التي سيتم سفعها بالرمل وتعريضها لعوامل الطقس.

التركيب والخصائص: 

على غرار 6061، فإن 6063 عبارة عن سبيكة سيليكات الألومنيوم والمغنيسيوم مع كميات أقل قليلاً من المغنيسيوم (0.45 - 0.91 تيرابايت 3 تيرابايت) والسيليكون (0.2-0.6 1 تيرابايت 3 تيرابايت). وهذا يعطي 6063 سطحًا أملسًا ويجعله مناسبًا للبثق في ألومنيوم الصب بالقالب.

الميزات الرئيسية: 

على الرغم من أن 6063 ليس بقوة 6061، إلا أن قابليته للبثق بأشكال معقدة مختلفة تجعله مفضلاً للهندسة المعمارية. وهو مقاوم تماماً للتآكل، خاصةً عندما يكون الألومنيوم مؤكسداً، مما يوفر للمادة قدرة كبيرة على التحمل في الهواء الطلق.

التطبيقات: 

وغالباً ما يُستخدم في إطارات النوافذ والأبواب والسقوف والأثاث والأنابيب وغيرها من الاستخدامات الأخرى. كما يمكن استخدام سطحه اللامع في عمليات الزينة والبناء لأغراض الزينة والبناء لأغراض جميلة ونفعية.

المعالجة الحرارية في 6061 مقابل 6063 الألومنيوم 6061 مقابل 6063 الألومنيوم 6063:

ومن الواضح أيضًا أن المعالجة الحرارية تلعب دورًا حيويًا في تعزيز الخواص الميكانيكية لكلا السبائكين. وتتضمن العملية:

المعالجة الحرارية بالمحلول: يتضمن ذلك تسخين السبيكة إلى درجة حرارة عالية (500 درجة مئوية) لإذابة أنواع السبائك في مصفوفة الألومنيوم.

الإرواء: يتم إخماد السبيكة (عادةً في الماء) "لتصلب" العناصر الذائبة في حالة المحلول الصلب فائق التشبع.

الشيخوخة: يتم بعد ذلك الحفاظ على السبيكة المذكورة أعلاه عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا (حوالي 160-180 درجة مئوية) لفترة معينة. كما يتيح أيضًا إمكانية ترسيب المصفوفات بشكل انتقائي (مثل Mg₂Si). كما أنه يتحكم أيضًا في المدى من أجل تحسين القوة والصلابة.

التسميات المزاجية:

T4: حل للمعالجة الحرارية والشيخوخة الطبيعية. لديه قابلية تشكيل جيدة وقوة معتدلة من سبائك الألومنيوم القياسية.

T6: معالج حرارياً بالمحلول ومعتق صناعياً. يعطي قوة وصلابة أعلى بكثير من القوة والصلابة المعتادة التي تنتجها الاستراتيجيات التقليدية.

T5: المنتجات الوسيطة من عملية تشكيل في درجة حرارة مرتفعة ومعتقة اصطناعيًا.

تغيرات البنية المجهرية:

تُعدّل المعالجة الحرارية الخواص بالتساوي من خلال التحكم في حجم وتوزيع الرواسب في المادة. تُظهر الشيخوخة الاصطناعية (T6) ترسبات دقيقة وموزعة بشكل منتظم والتي بدورها توفر قوة أعلى مقارنة بالشيخوخة الطبيعية (T4).

مقاومة التآكل 6061 الألومنيوم 6061 مقابل 6063:

يتعفن الألومنيوم تلقائيًا، ويتحول سطحه إلى نوع من الأكسيد الذي يتجنب المزيد من الأكسدة. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي بعض الظروف البيئية إلى تآكل هذه الطبقة.

أنواع التآكل في الألومنيوم 6061 مقابل 6063

التآكل الناجم عن التأليب: هجوم معزول ينتج عنه حفرة أو ثقب صغير ومميز. يكون محتوى الحديد أكثر تواتراً في الألومنيوم 6061 بسبب وجود النحاس فيه.

يحدث التآكل الجلفاني عندما يتصل الألومنيوم بمعدن مكون أكثر شرفًا، مثل النحاس، إلى تكوين إلكتروليت مثل الماء المالح.

التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي: تشققات سطحية ناتجة عن عمل إجهاد الشد ووجود مادة أكالة. وفي حالة 6061، يقوم الكروم بهذه المهمة لمنع ذلك.

الطلاء بأكسيد الألومنيوم: إجراء كهروكيميائي يعمل على تكبير طبقة الأكسيد الأصلية، مما يحسن بشكل كبير من الحماية من التآكل، والحماية من التآكل إلى جانب جعله مناسبًا للطلاء أو الصبغ بشكل أفضل لـ 6063، المستخدم للأغراض المعمارية.

4. مقارنات أكثر تفصيلاً الألومنيوم 6061 مقابل 6063:

الخواص الميكانيكية 6061 مقابل 6063 الألومنيوم 6061 (مزاج T6):

يحتوي 6061 على المغنيسيوم والسيليكون، ويختلف هذان النوعان في الخصائص التي تؤهل كل منهما للاستخدام في السوق بشكل محدد.

القوة: 

6061 أكثر صلابة وقوة شد أكثر من 6063. وهذا يجعلها مقبولة للأهداف والأجهزة الأساسية لإنتاج القطع. يتميز 6063 بقوة خضوع أقل نسبياً من 6082. ويمكن استخدامه للتطبيقات غير الإنشائية مثل إطارات النوافذ أو السور.

مقاومة التآكل:

وكلاهما مضاد للتآكل، ولكن 6063 يسجل درجات أعلى، خاصةً عندما يكون مؤكسدًا. ولهذا السبب يتم اختيار هذا الخيار عندما يتعرض المزيد من التطوير للتأثيرات البيئية، مثل الرطوبة أو التآكل، مثل الأثاث الخارجي أو أنظمة الري.

الخواص الحرارية:

6061 أكثر صلابة لأنه يتميز أيضًا بمعامل تمدد حراري أقل. وهذا يعني أنه لا يتمدد بشكل كبير عند التعرض للحرارة، على عكس 6063. ويتميز بموصلية حرارية عالية. وبالتالي، يكون 6061 أكثر ثباتًا عند استخدامه في الأماكن التي تشهد تغيرات متكررة في درجات الحرارة.

قابلية التشغيل الآلي واللحام:

6061 أسهل في العمل وكذلك المعدن، مما يجعله أفضل للاستخدام عند الحاجة إلى التشكيل. ومع ذلك، يتميز 6063 بلمسة نهائية سطحية أفضل بكثير تسمح بالبثق، وهي تقنية تُستخدم لإنشاء أشكال مقطعية متقنة عن طريق دفع الألومنيوم من خلال قالب.

 5. التطبيقات العملية للألومنيوم 6061 مقابل 6063

6061 في البيئات البحرية: 

يتميز 6061 بأنه قابل للتسامح ومقاوم للتآكل بشكل جيد وقابل للحام لذلك يتم استخدامه عادةً في بناء السفن وهياكل القوارب والأسطح وغيرها من أجزاء بناء القوارب. وهذا هو السبب في أنه مثالي لبناء المراكب الشراعية واليخوت عالية الأداء، فضلاً عن قوته وكثافته المنخفضة.

6061 في صناعة السيارات 6061 في صناعة السيارات: 

6063 هو صنف شائع في قطاع الإلكترونيات بسبب الموصلية الحرارية الجيدة للمادة. وهي تُستخدم في المشتتات الحرارية التي تساعد على تبريد الإلكترونيات الملصقة بحيث لا تدمرها الحرارة.

إن نسبة القوة إلى الوزن العالية التي يتميز بها 6061 تجعله ذا قيمة في صناعة السيارات. فهو يُستخدم في المكونات الهيكلية، وألواح الهيكل، وحتى بعض أجزاء المحرك، مما يساهم في خفة وزن السيارة وكفاءة استهلاك الوقود.

6063 في الكسوة المعمارية 6063 في الكسوة المعمارية: 

في التطبيقات المعمارية، يحظى 6063 بتفضيل المستخدمين بسبب أدائه المتفوق في مقاومة التآكل وحقيقة أنه يمكن طلاؤه بأكسيد بألوان مختلفة. توفر الطلاءات الصلبة العاصفة غطاءً واقياً جذاباً نسبياً يدوم طويلاً وجذاباً للمباني.

سبائك أخرى في السلسلة 6000

ومع ذلك، فإن المواد الأكثر شيوعًا في هذه السلسلة هي 6061 و6063، على الرغم من أن مجموعة 6xxx تحتوي على أعضاء آخرين بخصائص فريدة. على سبيل المثال

6005: يتم تطبيقه بشكل أكثر شيوعًا للاستخدامات المعمارية المبثوقة، مما يوفر قوة جيدة مع قابلية البثق ومقاومة التآكل.

6082: تتمتع بقوة عالية ومقاومة عالية للإجهاد وبالتالي فهي مرغوبة للتطبيقات ذات المتطلبات الهيكلية العالية.

6463: يُستخدم في الطلاء بأكسيد الألمنيوم، ويعطي لوناً ساطعاً وموحداً مناسباً للتطبيق الجمالي.

6. الاختيار من الألومنيوم 6061 مقابل 6063

قد يكون من الحكمة التفكير فيما يحدث أكبر فرق في الاستخدام عند المقارنة بين الألومنيوم 6061 و6063.

اختر 6061 إذا كنت تعمل على مشروع يتطلب قوة عالية، وسهل الصنع، ويتطلب بعض مستويات الإجهاد في الظروف الشاقة. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص للعناصر عالية القوة للاستخدام النهائي مثل قطع غيار الطائرات أو قطع غيار السيارات أو المنتجات الصناعية. إذا كانت الحماية من التآكل والأسطح اللامعة تهمك، فاختر 6063.

هذه سبيكة رائعة لأي شخص ينوي بناء أوانٍ يجب أن تكون بمثابة زينة وتتحمل البيئة الخارجية، مثل إطارات النوافذ أو الألواح الزخرفية أو الأثاث الخارجي.

مقارنة التكلفة الألومنيوم 6061 مقابل 6063

التكلفة النسبية: عادةً ما تكون 6063 أرخص بـ 10 إلى 151 تيرابايت 3 تيرابايت من 6061 بسبب الإضافة الأصغر للسبائك.

العوامل المؤثرة في التكلفة:

محتوى السبائك في 6061 مرتفع نسبيًا، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة المواد الخام.

عملية التصنيع: البثق أرخص من الطرق الأخرى، مثل التشكيل، لذا قد تتأثر أسعار منتجات 6061.

ظروف السوق: للألومنيوم سلسلة العرض والطلب الخاصة به، ويختلف سعر الألومنيوم باختلافها.

مثال لمقارنة التكلفة بين الألومنيوم 6061 مقابل 6063 (تقريبي):

7. الخاتمة

وإجمالاً، هناك طلب كبير على الألومنيوم 6061 مقابل 6063. يتميز 6061 بالقوة والمرونة، مما يجعله مناسبًا للهياكل والمشاريع الصناعية. ومع ذلك، فإن 6063 متفوق في مقاومة التآكل، وسطحه أدق، ولهذا السبب يتم استخدامه في الهندسة المعمارية وأغراض الزينة.