Aluminium 6061 et 6063 : quelle est la différence ? L'aluminium est utilisé dans presque toutes les industries et les alliages 6061 et 6063 font partie des alliages les plus populaires de la série 6000. Ils sont couramment utilisés dans la construction, les transports et l'architecture. Ils possèdent certaines caractéristiques qui les rendent aptes à différentes utilisations. En lisant cet article, vous découvrirez pourquoi certains alliages sont meilleurs que d'autres, quels types d'alliages il est préférable d'utiliser l'un ou l'autre, etc.

Alliage d'aluminium 6061 est plus robuste et plus durable, ce qui le rend idéal pour les applications structurelles et industrielles. En revanche, Alliage d'aluminium 6063 a une meilleure résistance à la corrosion et une finition plus lisse et est donc mieux adapté aux applications architecturales ou ornementales. Cette comparaison vous permettra d'identifier l'alliage adéquat pour votre projet.

1. Éléments d'alliage de 6063 par rapport à 6061 :

Magnésium (Mg) : 

6051 et 6069 utilisent le magnésium comme alliage principal, et dans le même groupe, l'aluminium est également présent. Il crée des précipités dans la matrice d'aluminium qui limitent le mouvement des dislocations, améliorant ainsi sa résistance : 6061 - 0,8-1,2% ; 6063- 0,45-0,9%. Il convient de noter que l'alliage 6061 est donc plus résistant.

Silicium (Si) :

 Le silicium affine les alliages en permettant une coulée plus facile avec un point de fusion plus bas par rapport à la température de travail. Il renforce également les solutions par la formation de précipités de Mg₂Si ; le 6061 contient de 0,4 à 0,8% Si, tandis que le 6063 contient de 0,2 à 0,6% Si.

Cuivre (Cu) : 

Le cuivre est présent en petites quantités (0,15- 0,4 %) dans le 6061. Il augmente considérablement la résistance, surtout lorsqu'il est soumis à un traitement thermique. Cependant, il peut affecter de manière négligeable la résistance à la corrosion. En général, les alliages 6063 contiennent très peu de cuivre.

Chrome (Cr) : 

Le 6061 contient 0,04-0,35% de chrome ajouté. Il contrôle la structure du grain et la propriété d'une excellente résistance à la corrosion. L'aluminium 6063 contient moins de chrome.

Fer (Fe) :

 Le fer est un élément commun qui s'associe aux deux alliages pour former des impuretés. Cependant, tout le monde sait qu'en cas d'augmentation de la quantité de fer, son impact indésirable sur la ductilité et le durcissement peut diminuer.

Gammes de compositions chimiques typiques :

2. Aperçu de l'alliage d'aluminium 6061

L'aluminium 6061 est largement utilisé dans la fabrication de pièces extrudées, de cadres structurels, de pièces automobiles et dans le soudage. Le magnésium et le silicium qu'il contient améliorent le rapport résistance/poids. Il convient donc à tous les projets qui nécessitent de la résistance mais pas de poids supplémentaire.

Composition et propriétés:

Le 6061 est un alliage à base d'aluminium dont les principaux éléments d'alliage sont mg 0,8 - 1,2%, Si 0,4 - 0,8%. Ces éléments confèrent à l'alliage des propriétés mécaniques supérieures et abaissent son point de fusion, ce qui le rend plus facile à transformer.

Caractéristiques principales : 

L'alliage présente également une résistance élevée à la traction, ce qui signifie qu'une force appliquée ne devrait pas facilement vaincre le corps. Il peut également être facilement usiné, soudé et façonné, ce qui le rend idéal pour les SIG. En outre, le 6061 peut être traité thermiquement avec les types de trempe T4 et T6. Ils sont très appréciés pour renforcer la résistance. Bien que l'alliage soit protégé contre la corrosion, il n'est pas aussi efficace que le 6063 pour une utilisation dans des conditions agressives.

Applications : 

Cet alliage est utilisé dans les industries aérospatiale et navale, les automobiles et les constructions telles que les ponts. Il est idéal pour les applications de puissance où la force et la robustesse sont nécessaires à la réalisation des projets.

 3. Aperçu de l'alliage d'aluminium 6063

L'aluminium 6063, également connu sous le nom d'"aluminium architectural", présente une excellente finition de surface et une grande résistance à la corrosion. Par rapport à l'aluminium 6061, il est moins rigide et plus difficile à façonner. Il convient mieux aux applications qui seront sablées et exposées aux intempéries.

Composition et propriétés: 

Comme le 6061, le 6063 est un alliage de silicate d'aluminium-magnésium avec des quantités légèrement inférieures de magnésium ( 0,45 - 0,9%) et de silicium ( 0,2-0,6 %). Cela confère à l'alliage 6063 une surface lisse et le rend apte à l'extrusion. moulage sous pression de l'aluminium.

Caractéristiques principales : 

Bien que l'aluminium 6063 ne soit pas aussi résistant que l'aluminium 6061, sa capacité à être extrudé dans différentes formes complexes le rend préférable pour l'architecture. Il est assez résistant à la corrosion, en particulier lorsque l'aluminium a été anodisé, ce qui lui confère une grande endurance à l'extérieur.

Applications : 

Il est le plus souvent utilisé dans les cadres de fenêtres et de portes, les toitures, les meubles et la tuyauterie, entre autres applications. Sa surface brillante peut être utilisée dans des opérations d'ornementation et de construction à des fins esthétiques et utilitaires.

Traitement thermique de l'aluminium 6061 par rapport à l'aluminium 6063 :

Il est également évident que le traitement thermique joue un rôle essentiel dans l'amélioration des propriétés mécaniques des deux alliages. Le processus implique :

Solution Traitement thermique : Il s'agit de chauffer l'alliage à une température élevée (500°C) pour dissoudre les éléments d'alliage dans la matrice d'aluminium.

Trempe : L'alliage est trempé (normalement dans l'eau) pour "solidifier" les éléments dissous dans un état de solution solide sursaturée.

Vieillissement : L'alliage susmentionné est ensuite maintenu à une température comparativement plus basse (environ 160-180 °C) pendant un certain temps. Cela permet également de précipiter sélectivement les matrices (comme le Mg₂Si). Elle permet également de contrôler l'étendue afin d'améliorer la résistance et la dureté.

Désignations des températures :

T4 : Solution au traitement thermique et au vieillissement naturel. Bonne formabilité et résistance modérée des alliages d'aluminium standard.

T6 : Traitement thermique en solution et vieillissement artificiel. Cette méthode permet d'obtenir une résistance et une dureté nettement supérieures à celles produites par les stratégies traditionnelles.

T5 : Produits intermédiaires issus d'un processus de mise en forme à température élevée et vieillis artificiellement.

Changements microstructuraux :

Le traitement thermique modifie également les propriétés en contrôlant la taille et la distribution des précipités dans le matériau. Le vieillissement artificiel (T6) présente des précipités fins et uniformément répartis qui offrent une résistance plus élevée que le vieillissement naturel (T4)..

Résistance à la corrosion 6061 aluminium vs 6063 :

L'aluminium se putréfie spontanément et sa surface se transforme en une sorte d'oxyde qui évite toute oxydation supplémentaire. Cependant, certaines conditions environnementales peuvent corroder cette couche.

Types de corrosion de l'aluminium 6061 par rapport à l'aluminium 6063 :

Corrosion par piqûres: Attaque isolée qui produit une petite fosse ou un trou distinct. La teneur en fer est plus fréquente dans l'aluminium 6061 en raison de la présence de cuivre dans celui-ci.

La corrosion galvanique se produit lorsque l'aluminium entre en contact avec un métal constitutif plus honorable, tel que le cuivre, pour former une couche de glace. former un électrolyte tel que de l'eau salée.

Fissuration par corrosion sous contrainte: Fissures superficielles résultant de l'action d'une contrainte de traction et de la présence d'une substance corrosive. Dans le cas du 6061, c'est le chrome qui fait ce travail de prévention.

Anodisation: Une procédure électrochimique qui élargit la couche d'oxyde originale, améliorant considérablement la protection contre la corrosion, la protection contre l'usure et la rendant apte à être peinte ou teintée, ce qui est encore mieux pour le 6063, utilisé à des fins architecturales.

4. Comparaisons plus détaillées 6061 aluminium vs 6063 :

Propriétés mécaniques de l'aluminium 6061 par rapport à l'aluminium 6063 (état T6) :

Le 6061 contient du magnésium et du silicium, et ces deux types diffèrent par des propriétés qui les rendent aptes à une utilisation spécifique sur le marché.

La force: 

Le 6061 est plus résistant et a une meilleure résistance à la traction que le 6063. Elle est donc acceptable pour les objectifs de base et les appareils de production de pièces. La limite d'élasticité du 6063 est comparativement inférieure à celle du 6082. Il peut être utilisé pour des applications non structurelles telles que les cadres de fenêtres ou les garde-corps.

Résistance à la corrosion:

Ils sont tous deux anticorrosifs, mais le 6063 est plus performant, surtout lorsqu'il est anodisé. C'est pourquoi cette option est choisie lorsque le développement ultérieur sera soumis à des influences environnementales, telles que l'humidité ou la corrosion, comme c'est le cas pour les meubles d'extérieur ou les systèmes d'irrigation.

Propriétés thermiques:

Le 6061 est plus rigide parce qu'il a également un coefficient de dilatation thermique plus faible. Cela signifie qu'il ne se dilate pas beaucoup sous l'effet de la chaleur, contrairement au 6063. Il possède une conductivité thermique élevée. Le 6061 est donc plus stable lorsqu'il est utilisé dans des endroits où les changements de température sont fréquents.

Usinabilité et soudabilité:

Le 6061 est plus facile à travailler que le métal, ce qui le rend supérieur pour une utilisation où le façonnage est nécessaire. Toutefois, le 6063 présente un bien meilleur état de surface qui permet l'extrusion, une technique utilisée pour créer des formes transversales élaborées en poussant l'aluminium à travers une filière.

 5. Applications pratiques de l'aluminium 6061 par rapport à l'aluminium 6063

6061 en milieu marin : 

Le 6061 est pardonnable, résiste bien à la corrosion et peut être soudé. Il est donc couramment utilisé dans la construction navale, pour les coques de bateaux, les ponts et autres pièces de construction navale. C'est pourquoi il est idéal pour la construction de voiliers et de yachts de haute performance, en raison de sa résistance et de sa faible densité.

6061 dans la fabrication automobile : 

Le 6063 est une variété populaire dans le secteur de l'électronique en raison de la bonne conductivité thermique du matériau. Ils sont utilisés dans les dissipateurs de chaleur qui permettent de refroidir les composants électroniques collés afin que la chaleur ne les détruise pas.

Le rapport résistance/poids élevé du matériau 6061 en fait un matériau précieux pour la fabrication automobile. Il est utilisé dans les composants structurels, les panneaux de carrosserie et même certaines pièces de moteur, contribuant ainsi à la légèreté du véhicule et à l'efficacité énergétique.

6063 dans les revêtements architecturaux : 

Dans les applications architecturales, le 6063 remporte la faveur des utilisateurs en raison de ses performances supérieures en matière de résistance à la corrosion et du fait qu'il peut être anodisé en différentes couleurs. Les revêtements Storm Hard offrent une protection durable et relativement attrayante pour les bâtiments.

Autres alliages de la série 6000

Cependant, les matériaux les plus populaires de cette série sont le 6061 et le 6063, bien que le groupe 6xxx contienne d'autres membres avec des caractéristiques uniques. Par exemple :

6005: Plus couramment utilisé pour les applications architecturales extrudées, il offre une bonne résistance combinée à une bonne aptitude à l'extrusion et à une bonne résistance à la corrosion.

6082: Ils présentent une grande solidité et une grande résistance à la fatigue et sont donc souhaitables pour les applications qui ont des exigences structurelles élevées.

6463: Utilisé pour l'anodisation, il donne une couleur brillante et uniforme adaptée aux applications esthétiques.

6. Choix entre l'aluminium 6061 et l'aluminium 6063

Il serait peut-être plus judicieux de considérer ce qui fait la plus grande différence dans l'utilisation lorsque l'on compare l'aluminium 6061 et l'aluminium 6063.

Choisissez le 6061 si vous travaillez sur un projet qui nécessite une résistance élevée, qui est facile à fabriquer et qui exige certains niveaux de contrainte dans des conditions difficiles. Cette caractéristique est particulièrement importante pour les articles à haute résistance destinés à une utilisation finale, tels que les pièces d'avion, les pièces automobiles ou les produits industriels. Si la protection contre la corrosion et les surfaces brillantes vous importent, choisissez le 6063.

Il s'agit d'un alliage brillant pour tous ceux qui ont l'intention de construire des ustensiles qui doivent servir d'ornements et résister à l'environnement extérieur, tels que des cadres de fenêtres, des panneaux décoratifs ou des meubles d'extérieur.

Comparaison des coûts Aluminium 6061 vs 6063

Coût relatif : Le 6063 est normalement 10 à 15% moins cher que le 6061 en raison de la moindre addition d'alliages.

Facteurs affectant le coût :

Le taux d'alliage du 6061 est relativement élevé, ce qui entraîne un coût élevé de la matière première.

Processus de fabrication : L'extrusion est moins coûteuse que d'autres méthodes, telles que le forgeage, de sorte que les prix des produits 6061 peuvent être affectés.

Conditions du marché : L'aluminium a sa propre chaîne d'offre et de demande, et son prix varie en fonction de celle-ci.

Exemple de comparaison des coûts entre l'aluminium 6061 et l'aluminium 6063 (approximatif) :

7. Conclusion

Dans l'ensemble, l'aluminium 6061 et l'aluminium 6063 sont très demandés. L'aluminium 6061 se distingue par sa résistance et sa flexibilité, ce qui le rend adapté aux structures et aux projets industriels. En revanche, l'aluminium 6063 est plus résistant à la corrosion et sa surface est plus fine, ce qui explique qu'il soit utilisé en architecture et à des fins ornementales.