6061과 6063 알루미늄의 차이점은 무엇인가요? 알루미늄은 거의 모든 산업에서 사용되며 6061과 6063은 6000 시리즈 중 가장 인기 있는 합금에 속합니다. 건설, 운송 및 건축 분야에서 흔히 사용됩니다. 이들은 다양한 용도에 적합한 특정 기능을 가지고 있습니다. 이 기사를 읽으면 왜 어떤 합금이 다른 합금보다 나은지, 어떤 종류의 합금을 사용할 때 더 나은지 등을 알 수 있습니다.
6061 알루미늄 합금 는 더 견고하고 내구성이 뛰어나 구조물 및 산업용 애플리케이션에 이상적입니다. 반대로 6063 알루미늄 합금 은 부식에 대한 저항력이 뛰어나고 마감 처리가 더 매끄러워 건축 또는 장식용으로 더 적합합니다. 이 비교를 통해 프로젝트에 적합한 합금을 식별할 수 있습니다.
1. 6063 대 6061의 합금 원소:
마그네슘(Mg):
6051과 6069는 마그네슘을 주 합금으로 사용하며, 같은 그룹에는 알루미늄도 포함되어 있습니다. 알루미늄 매트릭스 내에서 전위 운동을 억제하는 침전물을 생성하여 강도를 향상시킵니다. 마그네슘 함량: 6061 - 0.8-1.2%; 6063 - 0.45-0.9%. 이로 인해 6061 합금의 강도가 더 높아진다는 점에 유의해야 합니다.
실리콘(Si):
실리콘은 작동 온도에 비해 낮은 융점으로 주조가 용이하도록 하여 합금을 개선합니다. 또한 6061에는 0.4~0.8% Si, 6063에는 0.2~0.6% Si가 함유되어 있어 Mg₂Si 침전물을 형성하여 용액을 강화합니다.
구리(Cu):
구리는 6061에 소량(0.15~0.4 %)이 함유되어 있습니다. 특히 열처리를 하면 강도가 크게 높아집니다. 그러나 내식성에 무시할 수 있을 정도로 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 6063 합금에는 매우 낮은 수준의 구리가 포함되어 있습니다.
크롬(Cr):
6061에는 0.04~0.35%의 크롬이 첨가되어 있습니다. 이는 입자 구조와 우수한 내식성을 제어합니다. 6063 알루미늄은 크롬 함량이 더 낮습니다.
철(Fe):
철은 두 합금과 함께 형성되어 불순물을 유발하는 일반적인 원소입니다. 그러나 철의 양이 증가하면 연성 및 경화에 바람직하지 않은 영향을 미칠 수 있다는 것은 누구나 알고 있습니다.
일반적인 화학 성분 범위:
| 요소 | 6061 | 6063 |
| 알루미늄(Al) | 잔액 | 잔액 |
| 마그네슘(Mg) | 0.8 - 1.2% | 0.45 - 0.9% |
| 실리콘(Si) | 0.4 - 0.8% | 0.2 - 0.6% |
| 구리(Cu) | 0.15 - 0.4% | < 0.1% |
| 크롬(Cr) | 0.04 - 0.35% | < 0.1% |
| 철(Fe) | < 0.7% | < 0.35% |
2. 알루미늄 합금 6061 개요
알루미늄 6061은 압출 부품, 구조 프레임, 자동차 부품 및 용접 제작에 널리 사용됩니다. 마그네슘과 실리콘이 함유되어 있어 무게 대비 강도가 높습니다. 따라서 강도가 필요하지만 무게가 추가되지 않는 모든 프로젝트에 적합합니다.
구성 및 속성:
6061은 알루미늄 기반 합금으로 주요 합금 성분은 mg 0.8 - 1.2%, Si 0.4 - 0.8%입니다. 기계적 특성이 우수하고 녹는점이 낮아 가공이 용이합니다.
주요 기능:
또한 인장 강도가 높기 때문에 가해지는 힘이 차체를 쉽게 넘어가지 않습니다. 또한 쉽게 가공, 용접 및 성형할 수 있어 GIS에 이상적입니다. 또한 6061은 템퍼 타입 T4 및 T6으로 열처리할 수 있습니다. 강도를 높이는 데 널리 사용됩니다. 이 합금은 부식 방지 기능이 있지만 6063처럼 가혹한 조건에서 사용하기에는 효율적이지 않습니다.
애플리케이션:
이 합금은 항공우주 및 해군 산업, 자동차, 교량과 같은 건축물에 사용됩니다. 프로젝트를 처리할 때 강도와 견고함이 필요한 전력 애플리케이션에 이상적입니다.
3. 알루미늄 합금 6063 개요
"건축용 알루미늄"으로도 알려진 알루미늄 6063은 표면 마감이 우수하고 부식에 대한 저항성이 높습니다. 6061에 비해 덜 뻣뻣하고 성형이 어렵기 때문에 샌드블라스트 처리 및 날씨 요소에 노출되는 용도에 가장 적합합니다.
구성 및 속성:
6061과 마찬가지로 6063은 알루미늄-마그네슘 규산염 합금으로 마그네슘(0.45 - 0.9%)과 실리콘(0.2-0.6 %)의 함량이 약간 낮습니다. 따라서 6063은 표면이 매끄럽고 다음 분야에서 압출에 적합합니다. 다이캐스팅 알루미늄.
주요 기능:
6063은 6061만큼 강도는 높지 않지만 다양한 복잡한 형태로 압출할 수 있는 다용도성 덕분에 건축용으로 선호됩니다. 특히 알루미늄에 아노다이징 처리된 경우 부식에 매우 강해 실외에서 뛰어난 내구성을 제공합니다.
애플리케이션:
창문과 문틀, 지붕, 가구, 배관 등에 가장 많이 사용됩니다. 반짝이는 표면은 아름답고 실용적인 목적으로 장식 및 건축 작업에 사용할 수 있습니다.
6061 알루미늄과 6063 알루미늄의 열처리:
또한 열처리가 두 합금의 기계적 특성을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다는 것은 분명합니다. 이 과정에는 다음이 포함됩니다:
솔루션 열처리: 여기에는 합금을 고온(500°C)으로 가열하여 합금 종을 알루미늄 매트릭스에 용해시키는 과정이 포함됩니다.
담금질: 합금을 담금질(일반적으로 물에서)하여 용해된 원소를 과포화 고용체 상태로 '고형화'합니다.
노화: 그런 다음 상기 상태의 합금을 비교적 낮은 온도(약 160-180°C)에서 일정 시간 동안 유지합니다. 또한 매트릭스(예: Mg₂Si)를 선택적으로 침전시킬 수 있습니다. 또한 강도와 경도를 향상시키기 위해 정도를 조절할 수도 있습니다.
템퍼 지정:
T4: 열처리 및 자연 노화에 대한 솔루션. 표준 알루미늄 합금의 성형성이 우수하고 강도가 적당합니다.
T6: 용액을 열처리하고 인위적으로 숙성시켰습니다. 기존 전략으로 생산되는 일반적인 강도와 경도보다 훨씬 높은 강도와 경도를 제공합니다.
T5: 고온 성형 공정과 인위적 숙성 과정을 거친 중간 제품.
미세 구조적 변화:
열처리는 재료 내 침전물의 크기와 분포를 제어하여 특성을 균일하게 변경합니다. 인공 노화(T6)는 미세하고 균일하게 분포된 침전물을 나타내며 자연 노화(T4)에 비해 더 높은 강도를 제공합니다..
내식성 6061 알루미늄 대 6063:
알루미늄은 자연적으로 부패하며 표면은 더 이상의 산화를 방지하는 일종의 산화물로 변합니다. 하지만 일부 환경 조건은 이 층을 부식시킬 수 있습니다.
6061 알루미늄과 6063 알루미늄의 부식 유형:
피트 부식: 작고 뚜렷한 구덩이 또는 구멍을 생성하는 고립 공격. 6061 알루미늄에는 구리가 함유되어 있기 때문에 철분 함량이 더 높습니다.
갈바닉 부식은 알루미늄이 구리와 같은 더 명예로운 구성 금속과 전도할 때 발생합니다. 소금물과 같은 전해질을 형성합니다.
응력 부식 균열: 인장 응력의 작용과 부식성 물질의 존재로 인해 표면 균열이 발생합니다. 6061의 경우 크롬이 이를 방지하기 위해 이 작업을 수행합니다.
아노다이징: 원래의 산화물 층을 확대하여 부식 방지, 내마모성을 크게 개선하고 건축용으로 사용되는 6063에 더 적합하게 도장 또는 염색할 수 있도록 하는 전기 화학적 절차.
4. 6061 알루미늄과 6063의 상세 비교:
기계적 특성 6061 대 6063 알루미늄(T6 온도):
| 속성 | 6061-T6 | 6063-T6 |
| 인장 강도(MPa) | 310 | 228 |
| 항복 강도(MPa) | 276 | 186 |
| 연신율 (%) | 10 | 12 |
| 피로 강도(MPa) | 97 | 76 |
6061은 마그네슘과 실리콘을 함유하고 있으며, 이 두 가지 유형은 각각 특정 시장 용도에 적합한 특성이 다릅니다.
힘:
6061은 6063보다 더 단단하고 인장 강도가 높습니다. 따라서 기본 목적과 부품 생산 장치에 적합합니다. 6063은 6082보다 항복 강도가 상대적으로 낮습니다. 창틀이나 난간과 같은 비구조적 용도에 사용할 수 있습니다.
내식성:
둘 다 부식 방지 기능이 있지만 6063은 특히 아노다이징 처리된 경우 점수가 더 높습니다. 그렇기 때문에 이 옵션은 실외 가구나 관개 시스템과 같이 습기나 부식과 같은 환경적 영향을 받을 수 있는 경우에 선택됩니다.
열 속성:
6061은 열팽창 계수가 낮기 때문에 더 단단합니다. 즉, 6063과 달리 열에 노출되어도 광범위하게 팽창하지 않습니다. 열전도율이 높습니다. 따라서 6061은 온도 변화가 잦은 장소에서 사용할 때 더 안정적입니다.
가공성 및 용접성:
6061은 금속뿐만 아니라 작업하기 쉬워 성형이 필요한 곳에 사용하기에 더 좋습니다. 하지만 6063은 알루미늄을 금형에 밀어 넣어 정교한 단면 모양을 만드는 데 사용되는 기술인 압출이 가능한 훨씬 더 우수한 표면 마감을 가지고 있습니다.
5. 알루미늄 6061과 6063의 실제 적용 사례
해양 환경의 6061:
6061은 내식성이 뛰어나고 용접이 가능하여 조선, 보트 선체, 데크 및 기타 보트 제작 부품에 일반적으로 적용됩니다. 강도가 높고 밀도가 낮아 고성능 요트 및 요트 제작에 이상적입니다.
6061 자동차 제조 분야:
6063은 열전도율이 좋아 전자 분야에서 널리 사용되는 소재입니다. 접착된 전자제품을 열로 인해 파손되지 않도록 냉각시키는 방열판에 사용됩니다.
6061은 무게 대비 강도가 높기 때문에 자동차 제조에 매우 유용합니다. 구조 부품, 차체 패널, 심지어 일부 엔진 부품에 사용되어 차량 경량화와 연비 향상에 기여합니다.
건축 클래딩에서 6063:
건축 분야에서 6063은 우수한 내식 성능과 다양한 색상으로 아노다이징 처리할 수 있다는 점 때문에 사용자들의 선호도가 높습니다. 스톰 하드 코팅은 건물에 오래 지속되는 비교적 매력적인 보호 코팅을 제공합니다.
6000 시리즈의 기타 합금
그러나 이 시리즈에서 가장 인기 있는 자료는 6061과 6063이지만, 6xxx 그룹에는 고유한 특성을 가진 다른 멤버가 포함되어 있습니다. 예를 들어
6005: 압출 건축용으로 더 일반적으로 적용되며, 압출성 및 내식성과 함께 우수한 강도를 제공합니다.
6082: 강도와 피로 저항성이 높기 때문에 구조적 요구 사항이 높은 애플리케이션에 적합합니다.
6463: 아노다이징에 사용되며 미적 용도에 적합한 밝고 균일한 색상을 제공합니다.
6. 6061 대 6063 알루미늄 중에서 선택
6061 알루미늄과 6063 알루미늄을 비교할 때는 사용 시 가장 큰 차이를 만드는 것이 무엇인지 고려하는 것이 현명할 수 있습니다.
고강도가 필요하고 제작하기 쉬우며 혹독한 환경에서 어느 정도의 스트레스가 필요한 프로젝트를 진행 중이라면 6061을 선택하세요. 이는 항공기 부품, 자동차 부품 또는 산업용 제품과 같은 고강도 최종 사용 품목에 특히 중요합니다. 부식 방지와 광택 있는 표면이 중요하다면 6063을 선택하세요.
창틀, 장식 패널 또는 야외 가구와 같이 장식품 역할을 하고 야외 환경을 견뎌야 하는 도구를 만들려는 모든 사람에게 훌륭한 합금입니다.
비용 비교 알루미늄 6061 대 6063
상대적 비용: 6063은 합금 첨가량이 적기 때문에 일반적으로 6061보다 10~15% 더 저렴합니다.
비용에 영향을 미치는 요인:
6061은 합금 함량이 상대적으로 높아 원재료 비용이 높습니다.
제조 공정: 압출은 단조와 같은 다른 방법보다 저렴하므로 6061 제품의 가격이 영향을 받을 수 있습니다.
시장 상황: 알루미늄은 자체적인 수요와 공급망을 가지고 있으며, 알루미늄의 가격은 이에 따라 달라집니다.
6061과 6063 알루미늄 비용 비교 예시(대략적):
| 제품 양식 | 6061 | 6063 |
| 시트(파운드당) | $3.50 - $4.00 | $3.00 - $3.50 |
| 돌출(피트당) | $5.00 - $7.00 | $4.00 - $6.00 |
7. 결론
전체적으로 6061과 6063 알루미늄의 수요가 높습니다. 6061은 강도와 유연성이 뛰어나 구조물 및 산업 프로젝트에 적합합니다. 그러나 6063은 내식성이 우수하고 표면이 더 미세하기 때문에 건축 및 장식용으로 사용됩니다.