6061アルミニウムと6063アルミニウムの違いは？アルミニウムはほとんどすべての産業で使用されており、6061と6063は6000シリーズの最も一般的な合金に属します。これらは建設、輸送、建築で一般的です。これらの合金は、さまざまな用途に適する特定の特徴を持っています。この記事を読むことで、なぜある合金が他の合金より優れているのか、どのような合金を使用するのが良いのか等を知ることができます。
6061アルミニウム合金 はより頑丈で耐久性があるため、構造用途や工業用途に最適である。これに対して 6063アルミニウム合金 の方が耐食性に優れ、仕上げが滑らかであるため、建築や装飾用途に適している。この比較により、お客様のプロジェクトに適した合金を特定することができます。
1.6063と6061の合金元素：
マグネシウム（Mg）：
6051と6069はマグネシウムを主合金としており、同じグループにはアルミニウムも存在する。アルミニウムマトリックス内に析出物を生成し、転位の動きを抑制するため、強度が向上する。 マグネシウムの含有量：6061-0.8-1.2%、6063-0.45-0.9%。これは6061合金の高強度化につながるので注意が必要である。
シリコン（Si）：
シリコンは、使用温度と比較して低い融点でより容易な鋳造を可能にすることによって合金を精製する。6061は0.4～0.8% Si、6063は0.2～0.6% Siを含む。
銅（Cu）：
銅は6061に少量（0.15～0.4 %）含まれている。銅は、特に熱処理を施すと強度を著しく高める。しかし、耐食性にはほとんど影響しません。通常、6063合金の銅含有量は非常に少ない。
クロム（Cr）：
6061は0.04～0.35%のクロムを添加しています。これは、結晶粒組織を制御し、優れた耐食性の特性を有する。6063アルミニウムはより低いクロムを含みます。
鉄（Fe）：
鉄は、両方の合金で不純物の原因となる共通の元素である。しかし、鉄の量が増加した場合、延性や強靭性に対する好ましくない影響が低下することは誰もが知っている。
典型的な化学組成の範囲：
| エレメント | 6061 | 6063 |
| アルミニウム（Al） | バランス | バランス |
| マグネシウム (Mg) | 0.8 - 1.2% | 0.45 - 0.9% |
| ケイ素 (Si) | 0.4 - 0.8% | 0.2 - 0.6% |
| 銅（Cu） | 0.15 - 0.4% | < 0.1% |
| クロム（Cr） | 0.04 - 0.35% | < 0.1% |
| 鉄（Fe） | < 0.7% | < 0.35% |
2.アルミニウム合金6061の概要
アルミニウム6061は、押出部品、構造フレーム、自動車部品、溶接などに広く使用されている。マグネシウムとケイ素が強度対重量比を高めています。強度は必要だが重量は増やしたくないというプロジェクトに適しています。
組成と特性:
6061はアルミニウムをベースとした合金で、主な合金成分としてmg 0.8～1.2%、Si 0.4～0.8%を含んでいます。これらの合金により機械的性質が優れ、融点が下がり加工しやすくなります。
主な特徴
また、この合金は高い引張強度を持つため、加えられた力がボディを容易に打ち負かすことはない。また、機械加工、溶接、成形が容易で、GISに最適である。さらに、6061はT4とT6という調質熱処理を施すことができる。これらは強度を高めるためによく使われる。この合金は耐食性に優れているが、6063のような過酷な条件下での使用には適していない。
アプリケーション
この合金は、航空宇宙産業や海軍産業、自動車、橋梁などの建造物に使用されている。プロジェクトを扱う際に強度と頑丈さが必要とされる動力用途に最適です。
3.アルミニウム合金6063の概要
建築用アルミニウム」としても知られる6063アルミニウムは、優れた表面仕上げと高い耐食性を持っています。6061と比較すると、剛性が低く、成形が難しいため、サンドブラスト加工や風雨にさらされる用途に最適です。
組成と特性:
6061と同様、6063はマグネシウム（0.45～0.9%）とケイ素（0.2～0.6 %）の含有量がやや少ないケイ酸アルミニウム・マグネシウム合金である。このため、6063は表面が滑らかで、押出成形に適しています。 アルミダイカスト.
主な特徴
6063は6061ほど強くないが、さまざまな複雑な形状に押し出すことができる汎用性があるため、建築に適している。腐食にも強く、特にアルマイト処理が施されている場合は、屋外での耐久性に優れています。
アプリケーション
窓枠やドア枠、屋根材、家具、配管などによく使われる。その光沢のある表面は、装飾的、建築的な作業で美しく、実用的な目的で使用することができる。
6061アルミニウムと6063アルミニウムの熱処理：
また、熱処理が両合金の機械的特性を向上させる上で重要な役割を果たしていることも明らかである。そのプロセスには
溶液熱処理： これには、合金を高温（500℃）に加熱して合金種をアルミニウム・マトリックスに溶解させることが含まれる。
焼き入れ： 合金を急冷し（通常は水中）、溶解した元素を過飽和固溶体の状態で「固化」させる。
高齢化だ： その後、上記の合金を比較的低い温度（約160～180℃）で一定時間維持する。また、マトリックス（Mg₂Siなど）を選択的に析出させることが可能になる。また、強度と硬度を向上させるために、その程度を制御する。
テンパーの指定：
T4: 熱処理や自然時効に強い。標準的なアルミニウム合金の良好な成形性と適度な強度を有する。
T6: 溶体化熱処理と人工時効処理。従来の戦略によって生み出される通常の強度と硬度よりも大幅に高い強度と硬度を与える。
T5: 高温で成形され、人工的に熟成された中間製品。
微細構造の変化：
熱処理は、材料中の析出物のサイズと分布を制御することで、同様に特性を変化させる。人工時効(T6)は、自然時効(T4)に比べ、微細で均一に分布した析出物を示し、より高い強度を提供する。.
耐食性 6061アルミニウムと6063の比較：
アルミニウムは自然に腐敗し、その表面はそれ以上の酸化を避ける一種の酸化物に変化する。しかし、いくつかの環境条件はこの層を腐食させる。
6061アルミニウムと6063アルミニウムの腐食の種類：
孔食:孤立した攻撃で、小さな明瞭なピットや穴ができる。6061アルミニウムには銅が含まれているため、鉄の含有量が多くなる。
ガルバニック腐食は、アルミニウムが銅のような、より優れた構成金属と伝導することによって起こる。 塩水などの電解質を形成する。
応力腐食割れ:引張応力の作用と腐食性物質の存在によって生じる表面の亀裂。6061の場合、クロムがこれを防ぐ役割を果たす。
陽極酸化処理:電気化学的処理により、元の酸化皮膜を拡大し、耐食性、耐摩耗性を大幅に向上させるとともに、建築用途に使用される6063の塗装や染色にさらに適している。
4.より詳細な比較 6061アルミニウムと6063の比較：
機械的特性 6061対6063アルミニウム（T6調質）：
| プロパティ | 6061-T6 | 6063-T6 |
| 引張強さ (MPa) | 310 | 228 |
| 降伏強度 (MPa) | 276 | 186 |
| エロンゲーション（%） | 10 | 12 |
| 疲労強度 (MPa) | 97 | 76 |
6061はマグネシウムとシリコンを含み、この2種類はそれぞれ特定の市場用途に適する特性が異なる。
強さ:
6061は6063より強靭で引張強度が高い。そのため、基本的な目的や部品製造のための装置には適している。6063は6082より降伏強度が比較的低い。窓枠や手すりのような非構造用途に使用できる。
耐食性:
どちらも耐食性に優れているが、特に陽極酸化処理した場合は6063の方が高い。そのため、屋外用家具や灌漑システムなど、湿気や腐食といった環境の影響を受ける可能性がある場合は、このオプションが選択される。
熱特性:
6061は熱膨張係数も低いため、剛性が高い。つまり、6063とは対照的に、熱にさらされても大きく膨張することはない。熱伝導率も高い。このため、温度変化が頻繁な場所で使用する場合、6061の方が安定している。
機械加工性と溶接性:
6061は金属と同様に加工しやすいため、成形が必要な用途に優れている。それでも、6063は表面仕上げがはるかに優れているため、押し出し成形（アルミニウムをダイスに押し込んで精巧な断面形状を作るのに使われる技術）が可能です。
5.アルミニウム6061と6063の実用例
海洋環境における6061
6061は、耐食性に優れ、溶接が可能であるため、造船、船体、甲板、その他の造船部品によく使用されています。そのため、高性能のヨットやヨットの建造に最適で、強度が高く、密度が低い。
自動車製造における6061
6063は熱伝導性が良いため、エレクトロニクス分野で人気のある品種である。接着された電子機器が熱で壊れないように冷却するヒートシンクに使用されている。
6061は強度対重量比が高いため、自動車製造において重宝されている。構造部品、ボディパネル、そしてエンジン部品の一部にも使用され、自動車の軽量化と燃費向上に貢献している。
建築用クラッディングの6063
建築用途では、耐食性に優れ、さまざまな色にアルマイト処理できる6063がユーザーの支持を得ている。ストームハードコーティングは、長持ちし、比較的魅力的な保護カバーを建築物に提供します。
6000シリーズの他の合金
しかし、このシリーズで最もポピュラーな材料は6061と6063であるが、6xxxグループにはユニークな特徴を持つ他のメンバーも含まれている。例えば
6005: 建築用押出材としてより一般的で、優れた強度と押出成形性、耐食性を併せ持つ。
6082: 高い強度と耐疲労性を持つため、構造上の要求が高い用途に適している。
6463: 陽極酸化処理に使用され、美的用途に適した明るく均一な色を与える。
6.6061アルミニウムと6063アルミニウムの選択
6061アルミニウムと6063アルミニウムを比較する場合、何が最も使用上の違いを生むかを考えた方が賢明かもしれません。
高強度を必要とし、製造が容易で、過酷な条件下である 程度の応力を必要とするプロジェクトに取り組む 場合には、6061をお選びください。これは、航空機部品、自動車部品、工業製品など、最終用途の高強度品には特に重要です。腐食防止や表面の光沢が重要な場合は、6063をお選びください。
この合金は、窓枠や装飾パネル、屋外家具など、装飾品として屋外の環境に耐える道具を作ろうと考えている人にはうってつけの合金である。
コスト比較 アルミニウム6061と6063の比較
相対的コスト： 6063は合金の添加量が少ないため、通常6061より10～15%安い。
コストに影響する要因：
6061の合金含有量は比較的高く、原材料費の高騰につながる。
製造工程：押出成形は、鍛造などの他の方法よりも安価であるため、6061製品の価格に影響を与える可能性がある。
市場の状況アルミニウムには独自の需要と供給の連鎖があり、アルミニウムの価格はそれによって変動する。
6061アルミニウムと6063アルミニウムのコスト比較例（概算）：
| 製品形態 | 6061 | 6063 |
| シート（ポンドあたり） | $3.50 - $4.00 | $3.00 - $3.50 |
| 押出量（1フィートあたり） | $5.00 - $7.00 | $4.00 - $6.00 |
7.結論
総じて、6061アルミニウムと6063アルミニウムは非常に需要が高い。6061は強度と柔軟性に優れ、構造物や工業プロジェクトに適しています。しかし、6063は耐食性に優れ、表面もきめ細かいため、建築や装飾用に使用されています。