Alumínio 6061 vs. 6063: qual é a diferença? O alumínio é usado em quase todos os setores e o 6061 e o 6063 pertencem às ligas mais populares da série 6000. Elas são comuns na construção, no transporte e na arquitetura. Elas possuem certas características que as qualificam para diferentes usos. Lendo este artigo, você descobrirá por que algumas ligas são melhores do que outras, que tipos de ligas são melhores quando se usa uma ou outra, etc.
Liga de alumínio 6061 é mais robusto e durável, por isso é ideal para aplicações estruturais e industriais. Em contrapartida, Liga de alumínio 6063 tem melhor resistência à corrosão e um acabamento mais suave e, portanto, é melhor para aplicações arquitetônicas ou ornamentais. Essa comparação permitirá que você identifique a liga certa para o seu projeto.
1. Elementos de liga de 6063 vs. 6061:
Magnésio (Mg):
6051 e 6069 usam o magnésio como sua liga principal e, no mesmo grupo, o alumínio também está presente. Ele cria precipitados na matriz de alumínio que restringem o movimento de deslocamento, aumentando assim sua resistência: 6061 - 0,8-1,2%; 6063- 0,45-0,9%. Isso leva a uma maior resistência na liga 6061, é importante observar.
Silício (Si):
O silício refina as ligas, permitindo uma fundição mais fácil com um ponto de fusão mais baixo em comparação com a temperatura de trabalho. Ele também fortalece as soluções pela formação de precipitados de Mg₂Si; o 6061 inclui 0,4 - 0,8% Si, enquanto o 6063 tem 0,2 - 0,6% Si.
Cobre (Cu):
O cobre é encontrado em pequenas quantidades (0,15 a 0,4 %) no 6061. Ele aumenta significativamente a resistência, especialmente quando submetido a tratamento térmico. No entanto, ele pode afetar de forma insignificante a resistência à corrosão. Normalmente, as ligas 6063 contêm níveis muito baixos de cobre.
Cromo (Cr):
O 6061 contém 0,04-0,35% de cromo adicionado. Ele controla a estrutura do grão e a propriedade de excelente resistência à corrosão. O alumínio 6063 terá um teor menor de cromo.
Ferro (Fe):
O ferro é um elemento comum que se forma com ambas as ligas para causar impurezas. Entretanto, todos sabem que, no caso de um aumento na quantidade de ferro, seu impacto indesejável na ductilidade e no endurecimento pode diminuir.
Faixas típicas de composição química:
| Elemento | 6061 | 6063 |
| Alumínio (Al) | Equilíbrio | Equilíbrio |
| Magnésio (Mg) | 0.8 – 1.2% | 0.45 – 0.9% |
| Silício (Si) | 0.4 – 0.8% | 0.2 – 0.6% |
| Cobre (Cu) | 0.15 – 0.4% | < 0,1% |
| Cromo (Cr) | 0.04 – 0.35% | < 0,1% |
| Ferro (Fe) | < 0,7% | < 0,35% |
2. Visão geral da liga de alumínio 6061
O alumínio 6061 é amplamente utilizado na fabricação de peças extrudadas, quadros estruturais, peças automotivas e soldagem. Seu magnésio e silício aumentam a relação entre resistência e peso. Isso o torna adequado para qualquer projeto que exija resistência, mas sem peso adicional.
Composição e propriedades:
6061 é uma liga à base de alumínio que tem como principais elementos de liga mg 0,8 - 1,2%, Si 0,4 - 0,8%. Eles tornam suas propriedades mecânicas superiores e o ponto de fusão diminui, facilitando o processamento.
Principais recursos:
A liga também tem alta resistência à tração, o que significa que uma força aplicada não deve superar facilmente o corpo. Ela também pode ser facilmente usinada, soldada e moldada, o que a torna ideal para o GIS. Além disso, o 6061 pode ser tratado termicamente com os tipos de têmpera T4 e T6. Eles são populares para aumentar a resistência. Embora a liga seja protegida contra corrosão, ela não é tão eficiente para uso em condições agressivas quanto o 6063.
Aplicativos:
Essa liga é usada nos setores aeroespacial e naval, em automóveis e em construções como pontes. É ideal para aplicações de energia em que a força e a robustez são necessárias ao lidar com projetos.
3. Visão geral da liga de alumínio 6063
O alumínio 6063, também conhecido como "alumínio arquitetônico", tem um excelente acabamento de superfície e alta resistência à corrosão. Em comparação com o 6061, ele é menos rígido e mais difícil de moldar, sendo mais adequado para aplicações que serão submetidas a jateamento de areia e expostas a elementos climáticos.
Composição e propriedades:
Semelhante ao 6061, o 6063 é uma liga de silicato de alumínio e magnésio com quantidades ligeiramente menores de magnésio (0,45 - 0,9%) e silício (0,2-0,6 %). Isso confere ao 6063 uma superfície lisa e o torna adequado para extrusão em alumínio fundido sob pressão.
Principais recursos:
Embora o 6063 não seja tão forte quanto o 6061, sua versatilidade para ser extrudado em diferentes formas complexas o torna preferível para a arquitetura. Ele é bastante resistente à corrosão, especialmente quando o alumínio é anodizado, o que proporciona ao material grande resistência em ambientes externos.
Aplicativos:
É usado com mais frequência em molduras de janelas e portas, telhados, móveis e tubulações, entre outras aplicações. Sua superfície brilhante pode ser usada em operações ornamentais e construtivas para fins utilitários e de beleza.
Tratamento térmico em alumínio 6061 vs. 6063:
Também é evidente que o tratamento térmico desempenha um papel fundamental no aprimoramento das propriedades mecânicas de ambas as ligas. O processo envolve:
Tratamento térmico de solução: Isso envolve o aquecimento da liga a uma alta temperatura (500°C) para dissolver as espécies de liga na matriz de alumínio.
Resfriamento: A liga é temperada (normalmente em água) para "solidificar" os elementos dissolvidos em um estado de solução sólida supersaturada.
Envelhecimento: A liga acima mencionada é então mantida em uma temperatura comparativamente mais baixa (em torno de 160-180 °C) por um certo tempo. Isso também possibilita a precipitação seletiva de matrizes (como Mg₂Si). Ele também controla a extensão para melhorar a resistência e a dureza.
Designações de temperatura:
T4: Solução para tratamento térmico e envelhecimento natural. Tem boa conformabilidade e resistência moderada das ligas de alumínio padrão.
T6: Solução tratada termicamente e envelhecida artificialmente. Isso proporciona resistência e dureza substancialmente mais altas do que a resistência e a dureza normais produzidas por estratégias tradicionais.
T5: Produtos intermediários de um processo de moldagem em temperatura elevada e envelhecidos artificialmente.
Alterações microestruturais:
O tratamento térmico modifica as propriedades igualmente controlando o tamanho e a distribuição dos precipitados no material. O envelhecimento artificial (T6) exibe precipitados finos e uniformemente distribuídos que, por sua vez, oferecem maior resistência em comparação com o envelhecimento natural (T4).
Resistência à corrosão do alumínio 6061 versus 6063:
O alumínio entra em putrefação espontaneamente, e sua superfície se transforma em um tipo de óxido que evita oxidação adicional. Entretanto, algumas condições ambientais podem corroer essa camada.
Tipos de corrosão no alumínio 6061 vs 6063:
Corrosão por pite: Ataque isolado que produz um pequeno e distinto buraco ou furo. O teor de ferro é mais frequente no alumínio 6061 devido à presença de cobre nele.
A corrosão galvânica ocorre quando o alumínio se liga a um metal constituinte mais nobre, como o cobre, para formar um eletrólito, como a água salgada.
Rachaduras por corrosão sob tensão: Rachaduras na superfície resultantes da ação de tensão de tração e da presença de uma substância corrosiva. No caso do 6061, o cromo faz esse trabalho para evitar isso.
Anodização: Um procedimento eletroquímico que aumenta a camada de óxido original, melhorando substancialmente a proteção contra corrosão, a proteção contra desgaste, além de torná-la adequada para ser pintada ou tingida, melhor ainda para o 6063, usado para fins arquitetônicos.
4. Comparações mais detalhadas Alumínio 6061 vs. 6063:
Propriedades mecânicas do alumínio 6061 vs. 6063 (têmpera T6):
| Propriedade | 6061-T6 | 6063-T6 |
| Resistência à tração (MPa) | 310 | 228 |
| Resistência ao escoamento (MPa) | 276 | 186 |
| Alongamento (%) | 10 | 12 |
| Resistência à fadiga (MPa) | 97 | 76 |
O 6061 contém magnésio e silício, e esses dois tipos diferem em propriedades que qualificam cada um para uso específico no mercado.
Força:
O 6061 é mais resistente e tem mais força de tração do que o 6063. Isso o torna aceitável para objetivos básicos e aparelhos para a produção de peças. O 6063 tem uma resistência ao escoamento comparativamente menor do que o 6082. Ele pode ser usado para aplicações não estruturais, como molduras de janelas ou grades.
Resistência à corrosão:
Ambos são anticorrosivos, mas o 6063 tem pontuação mais alta, especialmente quando anodizado. É por isso que essa opção é selecionada quando o desenvolvimento posterior estará sujeito a influências ambientais, como umidade ou corrosão, como móveis para ambientes externos ou sistemas de irrigação.
Propriedades térmicas:
O 6061 é mais rígido porque também tem um coeficiente de expansão térmica mais baixo. Isso significa que ele não se expande muito quando exposto ao calor, ao contrário do 6063. Ele tem uma alta condutividade térmica. Portanto, o 6061 é mais estável quando usado em locais com mudanças frequentes de temperatura.
Usinabilidade e soldabilidade:
O 6061 é mais fácil de ser trabalhado, assim como o metal, o que o torna superior para uso onde a modelagem é necessária. Ainda assim, o 6063 tem um acabamento de superfície muito melhor que permite a extrusão, uma técnica usada para criar formas elaboradas de seção transversal empurrando o alumínio por meio de uma matriz.
5. Aplicações práticas do alumínio 6061 vs. 6063
6061 em ambientes marinhos:
O 6061 é indulgente, bem resistente à corrosão e soldável, por isso é comumente aplicado à construção naval, cascos de barcos, decks e outras peças de construção de barcos. É por isso que ele é ideal para a construção de veleiros e iates de alto desempenho, por sua resistência e baixa densidade.
6061 na fabricação de automóveis:
O 6063 é uma variedade popular no setor de eletrônicos devido à boa condutividade térmica do material. Eles são usados em dissipadores de calor que ajudam a resfriar eletrônicos colados para que o calor não os destrua.
6061’s high strength-to-weight ratio makes it valuable in automotive manufacturing. It’s used in structural components, body panels, and even some engine parts, contributing to vehicle lightweight and fuel efficiency.
6063 em revestimentos arquitetônicos:
Em aplicações arquitetônicas, o 6063 ganha a preferência dos usuários devido ao seu desempenho superior de resistência à corrosão e ao fato de poder ser anodizado em diferentes cores. Os revestimentos Storm Hard oferecem uma cobertura protetora duradoura e relativamente atraente para edifícios.
Outras ligas da série 6000
Entretanto, os materiais mais populares dessa série são 6061 e 6063, embora o grupo 6xxx contenha outros membros com características exclusivas. Por exemplo:
6005: Aplicado mais comumente para usos arquitetônicos extrudados, proporcionando boa resistência em combinação com extrudabilidade e resistência à corrosão.
6082: Com alta resistência e resistência à fadiga, sendo, portanto, desejável para aplicações com altos requisitos estruturais.
6463: Usado para anodização, proporciona uma cor brilhante e uniforme adequada para a aplicação estética.
6. Escolha entre alumínio 6061 e 6063
Talvez seja mais sensato considerar o que faz mais diferença no uso ao comparar o alumínio 6061 com o 6063.
Escolha o 6061 se estiver trabalhando em um projeto que exija alta resistência, seja fácil de fabricar e exija alguns níveis de estresse em condições extenuantes. Isso é particularmente importante para itens de uso final de alta resistência, como peças de aeronaves, peças automotivas ou produtos industriais. Se a proteção contra corrosão e as superfícies brilhantes forem importantes para você, escolha o 6063.
Essa é uma liga brilhante para quem pretende construir utensílios que sirvam como ornamentos e resistam ao ambiente externo, como molduras de janelas, painéis decorativos ou móveis externos.
Comparação de custos Alumínio 6061 vs 6063
Custo relativo: O 6063 é normalmente 10 a 15% mais barato que o 6061 devido à menor adição de ligas.
Fatores que afetam o custo:
O teor de liga do 6061 é relativamente alto, o que resulta em um alto custo de matéria-prima.
Processo de fabricação: A extrusão é mais barata do que outros métodos, como o forjamento, portanto, os preços dos produtos 6061 podem ser afetados.
Market conditions: Aluminum has its own supply and demand chain, and aluminium’s price varies with it.
Exemplo de comparação de custos entre alumínio 6061 e 6063 (aproximado):
| Formulário do produto | 6061 | 6063 |
| Folha (por lb) | $3.50 – $4.00 | $3.00 – $3.50 |
| Extrusão (por pé) | $5.00 – $7.00 | $4.00 – $6.00 |
7. Conclusão
No total, os alumínios 6061 e 6063 são muito procurados. O 6061 é excelente em termos de resistência e flexibilidade, o que o torna adequado para estruturas e projetos industriais. No entanto, o 6063 é superior em resistência à corrosão e sua superfície é mais fina, razão pela qual é usado para fins arquitetônicos e ornamentais.