6061 vs 6063 Aluminium - was ist der Unterschied? Aluminium wird in fast jeder Branche verwendet, und 6061 und 6063 gehören zu den beliebtesten Legierungen der 6000er-Serie. Sie werden häufig im Bauwesen, im Transportwesen und in der Architektur eingesetzt. Sie verfügen über bestimmte Eigenschaften, die sie für unterschiedliche Verwendungszwecke qualifizieren. In diesem Artikel erfahren Sie, warum einige Legierungen besser sind als andere, welche Art von Legierungen bei der Verwendung der einen oder anderen besser ist usw.
6061 Aluminiumlegierung ist robuster und langlebiger und eignet sich daher ideal für bauliche und industrielle Anwendungen. Im Gegensatz dazu, 6063 Aluminiumlegierung hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit und eine glattere Oberfläche und eignet sich daher besser für architektonische oder ornamentale Anwendungen. Dieser Vergleich wird Ihnen helfen, die richtige Legierung für Ihr Projekt zu finden.
1. Legierungselemente von 6063 gegenüber 6061:
Magnesium (Mg):
6051 und 6069 verwenden Magnesium als Hauptlegierung, und in derselben Gruppe ist auch Aluminium enthalten. Es bildet Ausscheidungen in der Aluminiummatrix, die die Versetzungsbewegung einschränken und so die Festigkeit erhöhen Magnesiumgehalt: 6061 - 0,8-1,2%; 6063- 0,45-0,9%. Dies führt zu einer höheren Festigkeit in der 6061-Legierung, sollte angemerkt werden.
Silizium (Si):
Silizium veredelt die Legierungen, indem es ein leichteres Gießen mit einem niedrigeren Schmelzpunkt im Vergleich zur Arbeitstemperatur ermöglicht. Außerdem verstärkt es die Lösungen durch die Bildung von Mg₂Si-Ausscheidungen; 6061 enthält 0,4 - 0,8% Si, während 6063 0,2 - 0,6% Si aufweist.
Kupfer (Cu):
Kupfer ist in geringen Mengen (0,15- 0,4 %) in 6061 enthalten. Es erhöht die Festigkeit erheblich, insbesondere wenn es einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Allerdings kann es die Korrosionsbeständigkeit vernachlässigbar beeinflussen. Normalerweise enthalten 6063-Legierungen nur sehr geringe Mengen an Kupfer.
Chrom (Cr):
6061 enthält 0,04-0,35% Chrom hinzugefügt. Es steuert die Kornstruktur und die Eigenschaft der hervorragenden Korrosionsbeständigkeit. 6063 Aluminium wird einen niedrigeren Chromgehalt enthalten.
Eisen (Fe):
Eisen ist ein gemeinsames Element, das in beiden Legierungen zu Verunreinigungen führt. Es ist jedoch allgemein bekannt, dass bei einer Erhöhung des Eisenanteils die unerwünschten Auswirkungen auf die Duktilität und Zähigkeit abnehmen können.
Typische Bereiche der chemischen Zusammensetzung:
| Element | 6061 | 6063 |
| Aluminium (Al) | Bilanz | Bilanz |
| Magnesium (Mg) | 0,8 - 1,2% | 0,45 - 0,9% |
| Silizium (Si) | 0,4 - 0,8% | 0,2 - 0,6% |
| Kupfer (Cu) | 0,15 - 0,4% | < 0,1% |
| Chrom (Cr) | 0,04 - 0,35% | < 0,1% |
| Eisen (Fe) | < 0,7% | < 0,35% |
2. Überblick über die Aluminiumlegierung 6061
Aluminium 6061 wird häufig für die Herstellung von Strangpressteilen, Strukturrahmen, Automobilteilen und zum Schweißen verwendet. Das enthaltene Magnesium und Silizium verbessern das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Dadurch eignet es sich für jedes Projekt, das Festigkeit, aber kein zusätzliches Gewicht erfordert.
Zusammensetzung und Eigenschaften:
6061 ist eine Legierung auf Aluminiumbasis, deren Hauptlegierungsbestandteile mg 0,8 - 1,2%, Si 0,4 - 0,8% sind. Sie machen seine mechanischen Eigenschaften überlegen, und der Schmelzpunkt sinkt, so dass es leichter zu verarbeiten.
Wesentliche Merkmale:
Die Legierung hat auch eine hohe Zugfestigkeit, was bedeutet, dass eine einwirkende Kraft den Körper nicht leicht überwinden sollte. Sie kann auch leicht bearbeitet, geschweißt und geformt werden, was sie ideal für GIS macht. Darüber hinaus kann 6061 mit den Härtungsarten T4 und T6 wärmebehandelt werden. Sie sind beliebt, um die Festigkeit zu erhöhen. Die Legierung ist zwar korrosionsgeschützt, eignet sich aber nicht so gut für den Einsatz unter aggressiven Bedingungen wie 6063.
Anwendungen:
Diese Legierung wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Schifffahrt, in der Automobilindustrie und bei Konstruktionen wie Brücken verwendet. Sie ist ideal für Energieanwendungen, bei denen Festigkeit und Robustheit bei der Durchführung von Projekten erforderlich sind.
3. Überblick über die Aluminiumlegierung 6063
Aluminium 6063, auch bekannt als "architektonisches Aluminium", hat eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit und eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Im Vergleich zu 6061 ist es weniger steif und schwerer zu formen und eignet sich am besten für Anwendungen, die sandgestrahlt werden und den Witterungseinflüssen ausgesetzt sind.
Zusammensetzung und Eigenschaften:
Ähnlich wie 6061 ist 6063 eine Aluminium-Magnesium-Silikat-Legierung mit etwas geringeren Mengen an Magnesium ( 0,45 - 0,9%) und Silizium ( 0,2-0,6 %). Dies verleiht 6063 eine glatte Oberfläche und macht es geeignet für das Strangpressen in Aluminium-Druckguss.
Wesentliche Merkmale:
6063 ist zwar nicht so stabil wie 6061, aber aufgrund seiner Vielseitigkeit beim Strangpressen verschiedener komplexer Formen wird es bevorzugt in der Architektur eingesetzt. Es ist ziemlich korrosionsbeständig, vor allem wenn das Aluminium eloxiert wurde, was dem Material eine hohe Widerstandsfähigkeit im Außenbereich verleiht.
Anwendungen:
Am häufigsten wird es unter anderem für Fenster- und Türrahmen, Dächer, Möbel und Rohrleitungen verwendet. Seine glänzende Oberfläche kann bei Zier- und Bauarbeiten für schöne und nützliche Zwecke verwendet werden.
Wärmebehandlung von 6061er und 6063er Aluminium:
Es ist auch klar, dass die Wärmebehandlung eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beider Legierungen spielt. Der Prozess umfasst:
Lösung Wärmebehandlung: Dabei wird die Legierung auf eine hohe Temperatur (500 °C) erhitzt, um die Legierungsbestandteile in der Aluminiummatrix aufzulösen.
Abschrecken: Die Legierung wird abgeschreckt (normalerweise in Wasser), um die gelösten Elemente in einem übersättigten Mischkristallzustand zu verfestigen".
Alterung: Die oben genannte Legierung wird dann für eine bestimmte Zeit bei einer vergleichsweise niedrigeren Temperatur (etwa 160-180 °C) gehalten. Auf diese Weise ist es auch möglich, Matrizen (wie Mg₂Si) selektiv auszufällen. Außerdem wird das Ausmaß kontrolliert, um die Festigkeit und Härte zu verbessern.
Temperamente Bezeichnungen:
T4: Lösung für Wärmebehandlung und natürliche Alterung. Hat eine gute Formbarkeit und moderate Festigkeit von Standard-Aluminium-Legierungen.
T6: Lösungsgeglüht und künstlich gealtert. Es ergibt eine wesentlich höhere Festigkeit und Härte als die übliche Festigkeit und Härte, die durch herkömmliche Strategien erzeugt werden.
T5: Zwischenprodukte aus einem Formgebungsprozess bei erhöhter Temperatur und künstlicher Alterung.
Mikrostrukturelle Veränderungen:
Die Wärmebehandlung verändert die Eigenschaften gleichermaßen, indem sie die Größe und Verteilung der Ausscheidungen im Material steuert. Die künstliche Alterung (T6) weist feine und gleichmäßig verteilte Ausscheidungen auf, die wiederum eine höhere Festigkeit im Vergleich zur natürlichen Alterung (T4) bieten..
Korrosionsbeständigkeit 6061 Aluminium gegenüber 6063:
Aluminium verrottet spontan, und seine Oberfläche verwandelt sich in eine Art Oxid, das eine weitere Oxidation verhindert. Bestimmte Umgebungsbedingungen können diese Schicht jedoch korrodieren lassen.
Korrosionsarten bei 6061er und 6063er Aluminium:
Lochfraßkorrosion: Vereinzelter Angriff, der eine kleine, deutliche Grube oder ein Loch erzeugt. Der Eisengehalt ist bei 6061er Aluminium aufgrund des Kupferanteils häufiger.
Galvanische Korrosion tritt auf, wenn Aluminium mit einem wertvolleren Metall, wie z. B. Kupfer, zu einen Elektrolyten wie Salzwasser bilden.
Spannungsrisskorrosion: Risse an der Oberfläche, die durch die Einwirkung von Zugspannung und das Vorhandensein einer korrosiven Substanz entstehen. Im Fall von 6061 übernimmt Chrom diese Aufgabe, um dies zu verhindern.
Eloxieren: Ein elektrochemisches Verfahren, das die ursprüngliche Oxidschicht vergrößert, wodurch der Korrosionsschutz und der Verschleißschutz erheblich verbessert werden. Außerdem wird die Eignung zum Lackieren oder Einfärben für 6063, das für architektonische Zwecke verwendet wird, noch besser.
4. Detailliertere Vergleiche 6061 Aluminium vs 6063:
Mechanische Eigenschaften von 6061 gegenüber 6063 Aluminium (T6 Temper):
| Eigentum | 6061-T6 | 6063-T6 |
| Zugfestigkeit (MPa) | 310 | 228 |
| Streckgrenze (MPa) | 276 | 186 |
| Dehnung (%) | 10 | 12 |
| Ermüdungsfestigkeit (MPa) | 97 | 76 |
6061 enthält Magnesium und Silizium, und diese beiden Typen unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, die sie für bestimmte Marktanwendungen qualifizieren.
Stärke:
6061 ist härter und hat eine höhere Zugfestigkeit als 6063. Dies macht es für grundlegende Ziele und Geräte zur Herstellung von Teilen akzeptabel. 6063 hat eine vergleichsweise geringere Streckgrenze als 6082. Es kann für nicht-strukturelle Anwendungen wie Fensterrahmen oder Geländer verwendet werden.
Korrosionsbeständigkeit:
Beide sind korrosionsbeständig, aber 6063 schneidet besser ab, insbesondere wenn es eloxiert ist. Deshalb wird diese Option gewählt, wenn die weitere Entwicklung Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit oder Korrosion ausgesetzt sein wird, z. B. bei Möbeln für den Außenbereich oder Bewässerungssystemen.
Thermische Eigenschaften:
6061 ist steifer, weil es auch einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Das bedeutet, dass es sich im Gegensatz zu 6063 bei Wärmeeinwirkung nicht stark ausdehnt. Es hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Daher ist 6061 stabiler, wenn es an Orten mit häufigen Temperaturschwankungen verwendet wird.
Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit:
6061 lässt sich leichter als Metall bearbeiten und eignet sich daher besser für Anwendungen, bei denen eine Formgebung erforderlich ist. Dennoch hat 6063 eine viel bessere Oberflächenbeschaffenheit, die das Strangpressen ermöglicht, eine Technik, mit der komplizierte Querschnittsformen durch das Drücken von Aluminium durch eine Matrize erzeugt werden.
5. Praktische Anwendungen von Aluminium 6061 gegenüber 6063
6061 in Meeresumgebungen:
6061 ist verzeihlich, gut korrosionsbeständig und schweißbar, so dass es häufig für den Schiffbau, Bootsrümpfe, Decks und andere Bootsbauteile verwendet wird. Deshalb ist es aufgrund seiner Festigkeit und geringen Dichte ideal für den Bau von Hochleistungssegelbooten und -jachten.
6061 in der Automobilherstellung:
6063 ist aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des Materials eine beliebte Sorte in der Elektronikbranche. Sie werden in Kühlkörpern verwendet, die dazu beitragen, geklebte Elektronik zu kühlen, damit diese nicht durch die Hitze zerstört wird.
Das hohe Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht macht 6061 zu einem wertvollen Werkstoff für die Automobilherstellung. Es wird für Strukturbauteile, Karosserieteile und sogar für einige Motorteile verwendet und trägt so zum Leichtbau und zur Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen bei.
6063 in Architektonische Verkleidungen:
Bei architektonischen Anwendungen gewinnt 6063 die Gunst der Anwender aufgrund seiner überlegenen Korrosionsbeständigkeit und der Tatsache, dass es in verschiedenen Farben eloxiert werden kann. Storm-Hard-Beschichtungen bieten eine lang anhaltende, relativ attraktive Schutzschicht für Gebäude.
Andere Legierungen der Serie 6000
Die beliebtesten Werkstoffe in dieser Reihe sind jedoch 6061 und 6063, obwohl die 6xxx-Gruppe auch andere Mitglieder mit einzigartigen Eigenschaften enthält. Zum Beispiel:
6005: Wird häufiger für stranggepresste architektonische Anwendungen verwendet und bietet gute Festigkeit in Kombination mit Strangpressbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
6082: Sie weisen eine hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit auf und sind daher für Anwendungen mit hohen strukturellen Anforderungen wünschenswert.
6463: Verwendet für Eloxieren, gibt helle und einheitliche Farbe geeignet für die ästhetische Anwendung.
6. Die Wahl zwischen 6061 und 6063 Aluminium
Beim Vergleich von 6061er und 6063er Aluminium ist es vielleicht klüger zu überlegen, was den größten Unterschied in der Verwendung ausmacht.
Entscheiden Sie sich für 6061, wenn Sie an einem Projekt arbeiten, das eine hohe Festigkeit erfordert, einfach zu fertigen ist und eine gewisse Beanspruchung unter anspruchsvollen Bedingungen erfordert. Dies ist besonders wichtig für hochfeste Endprodukte wie Flugzeugteile, Autoteile oder Industrieprodukte. Wenn Sie Wert auf Korrosionsschutz und glänzende Oberflächen legen, sollten Sie 6063 wählen.
Dies ist eine hervorragende Legierung für alle, die Gegenstände bauen wollen, die als Schmuck dienen und der Außenumgebung standhalten sollen, wie z. B. Fensterrahmen, Dekorationsplatten oder Außenmöbel.
Kostenvergleich Aluminium 6061 gegenüber 6063
Relative Kosten: 6063 ist in der Regel 10 bis 15% billiger als 6061, da weniger Legierungsbestandteile hinzugefügt werden.
Faktoren, die die Kosten beeinflussen:
Der Legierungsgehalt von 6061 ist relativ hoch, was zu hohen Rohmaterialkosten führt.
Herstellungsverfahren: Das Strangpressen ist billiger als andere Verfahren, wie z. B. das Schmieden, was sich auf die Preise von 6061-Produkten auswirken kann.
Marktbedingungen: Aluminium hat seine eigene Angebots- und Nachfragekette, und der Aluminiumpreis schwankt mit ihr.
Beispiel Kostenvergleich 6061 vs. 6063 Aluminium (ungefähr):
| Produkt Form | 6061 | 6063 |
| Blatt (pro lb) | $3.50 - $4.00 | $3.00 - $3.50 |
| Extrusion (pro Fuß) | $5.00 - $7.00 | $4.00 - $6.00 |
7. Schlussfolgerung
Insgesamt sind 6061 und 6063 Aluminium sehr gefragt. 6061 zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Flexibilität aus und eignet sich daher für Bauwerke und Industrieprojekte. 6063 ist jedoch korrosionsbeständiger und seine Oberfläche ist feiner, weshalb es in der Architektur und für Zierzwecke verwendet wird.