Алюминий 6061 и 6063 - в чем разница? Алюминий используется практически во всех отраслях промышленности, а 6061 и 6063 относятся к наиболее популярным сплавам 6000-й серии. Они широко распространены в строительстве, транспорте и архитектуре. Они обладают определенными свойствами, которые позволяют использовать их в различных сферах. Прочитав эту статью, вы узнаете, почему одни сплавы лучше других, какие сплавы лучше использовать в том или ином случае и т. д.

алюминиевый сплав 6061 Более прочный и долговечный, поэтому он идеально подходит для конструкционных и промышленных применений. В отличие от, алюминиевый сплав 6063 обладает лучшей устойчивостью к коррозии и более гладкой поверхностью, поэтому лучше подходит для архитектурных или декоративных применений. Это сравнение позволит вам выбрать подходящий сплав для вашего проекта.

1. Легирующие элементы в 6063 и 6061:

Магний (Mg): 

В 6051 и 6069 в качестве основного сплава используется магний, в этой же группе присутствует и алюминий. Он образует преципитаты в алюминиевой матрице, которые сдерживают движение дислокаций, повышая тем самым ее прочность Содержание магния: 6061 - 0,8-1,21 ТП3Т; 6063 - 0,45-0,91 ТП3Т. Следует отметить, что это приводит к повышению прочности сплава 6061.

Кремний (Si):

 Кремний улучшает сплавы, обеспечивая более легкое литье при более низкой температуре плавления по сравнению с рабочей температурой. Он также укрепляет растворы за счет образования осадка Mg₂Si; 6061 содержит 0,4-0,8% Si, а 6063 - 0,2-0,6% Si.

Медь (Cu): 

Медь содержится в 6061 в небольших количествах (0,15- 0,4 %). Она значительно повышает прочность, особенно при термообработке. Однако она может незначительно влиять на коррозионную стойкость. Обычно сплавы 6063 содержат очень низкое количество меди.

Хром (Cr): 

6061 содержит 0,04-0,35% хрома. Он контролирует зернистую структуру и обладает отличной коррозионной стойкостью. Алюминий 6063 содержит меньшее количество хрома.

Железо (Fe):

 Железо - распространенный элемент, который образует с обоими сплавами примеси. Однако всем известно, что при увеличении количества железа его нежелательное влияние на пластичность и упрочнение может снизиться.

Типичные диапазоны химического состава:

2. Обзор алюминиевого сплава 6061

Алюминий 6061 широко используется для изготовления экструдированных деталей, структурных рам, автомобильных деталей и сварки. Входящие в его состав магний и кремний повышают соотношение прочности и веса. Это делает его подходящим для любого проекта, где требуется прочность, но нет дополнительного веса.

Состав и свойства:

6061 - это сплав на основе алюминия, основными легирующими элементами которого являются мг 0,8 - 1,2%, Si 0,4 - 0,8%. Они делают его механические свойства превосходными, а температура плавления снижается, что облегчает его обработку.

Ключевые особенности: 

Сплав также обладает высокой прочностью на разрыв, что означает, что приложенная сила не должна легко преодолевать тело. Он также легко поддается механической обработке, сварке и формовке, что делает его идеальным для GIS. Кроме того, 6061 можно подвергать термообработке с закалкой Т4 и Т6. Они популярны для повышения прочности. Хотя этот сплав защищен от коррозии, он не так эффективен для использования в агрессивных условиях, как 6063.

Приложения: 

Этот сплав используется в аэрокосмической и военно-морской промышленности, автомобилях и таких конструкциях, как мосты. Он идеально подходит для силовых применений, где требуется прочность и устойчивость при работе с проектами.

 3. Обзор алюминиевого сплава 6063

Алюминий 6063, также известный как "архитектурный алюминий", обладает превосходной поверхностью и высокой устойчивостью к коррозии. По сравнению с 6061 он менее жесткий и труднее поддается формовке, поэтому лучше всего подходит для применения в тех случаях, когда изделия подвергаются пескоструйной обработке и воздействию погодных факторов.

Состав и свойства: 

Как и 6061, 6063 представляет собой алюминиево-магниевый силикатный сплав с несколько меньшим содержанием магния (0,45-0,9%) и кремния (0,2-0,6 %). Это придает 6063 гладкую поверхность и делает его пригодным для экструзии в литьё алюминия под давлением.

Ключевые особенности: 

Хотя 6063 не так прочен, как 6061, его универсальность, позволяющая выдавливать из него различные сложные формы, делает его предпочтительным для использования в архитектуре. Он довольно устойчив к коррозии, особенно если алюминий анодирован, что обеспечивает материалу высокую стойкость на открытом воздухе.

Приложения: 

Чаще всего он используется для изготовления оконных и дверных рам, кровли, мебели, трубопроводов и т.д. Его блестящая поверхность может использоваться в декоративных и конструкционных работах для красивых и утилитарных целей.

Термообработка алюминия 6061 и 6063:

Также очевидно, что термическая обработка играет важную роль в улучшении механических свойств обоих сплавов. Этот процесс включает в себя:

Термическая обработка раствором: Для этого сплав нагревают до высокой температуры (500°C), чтобы растворить легирующие элементы в алюминиевой матрице.

Закаливание: Сплав закаливают (обычно в воде), чтобы растворенные элементы "затвердели" в состоянии пересыщенного твердого раствора.

Старение: Затем вышеуказанный сплав выдерживается при сравнительно низкой температуре (около 160-180 °C) в течение определенного времени. Это также позволяет выборочно осаждать матрицы (например, Mg₂Si). Также контролируется степень, чтобы повысить прочность и твердость.

Температурные обозначения:

T4: Устойчив к термообработке и естественному старению. Обладает хорошей формуемостью и умеренной прочностью стандартных алюминиевых сплавов.

T6: Термообработка и искусственное старение. Это дает значительно более высокую прочность и твердость, чем обычная прочность и твердость, получаемая традиционными способами.

T5: Промежуточные продукты, полученные в процессе формования при повышенной температуре и искусственно состаренные.

Микроструктурные изменения:

Термическая обработка изменяет свойства в равной степени, контролируя размер и распределение преципитатов в материале. Искусственное старение (T6) демонстрирует мелкие и равномерно распределенные преципитаты, которые, в свою очередь, обеспечивают более высокую прочность по сравнению с естественным старением (T4)..

Коррозионная стойкость 6061 алюминия по сравнению с 6063:

Алюминий самопроизвольно гниет, и на его поверхности образуется слой оксида, который предотвращает дальнейшее окисление. Однако некоторые условия окружающей среды могут вызвать коррозию этого слоя.

Виды коррозии алюминия 6061 и 6063:

Точечная коррозия: Изолированный удар, в результате которого образуется небольшая, четко выраженная ямка или отверстие. Содержание железа чаще встречается в алюминии 6061 из-за присутствия в нем меди.

Гальваническая коррозия возникает, когда алюминий соединяется с более благородным металлом, таким как медь, чтобы образуют электролит, например, соленую воду.

Коррозионное растрескивание под напряжением: Поверхностные трещины, возникающие в результате действия растягивающего напряжения и присутствия коррозионного вещества. В случае 6061 хром выполняет эту работу, чтобы предотвратить это.

Анодирование: Электрохимическая процедура, которая увеличивает первоначальный оксидный слой, значительно улучшая защиту от коррозии и износа, а также делает его пригодным для окраски или окрашивания, что еще лучше для 6063, используемого в архитектурных целях.

4. Более подробные сравнения 6061 алюминий против 6063:

Механические свойства 6061 против 6063 алюминия (температура T6):

6061 содержит магний и кремний, и эти два типа различаются по свойствам, которые позволяют использовать каждый из них на конкретном рынке.

Прочность: 

6061 более твердый и имеет большую прочность на разрыв, чем 6063. Это делает его приемлемым для основных целей и устройств для производства деталей. 6063 имеет сравнительно меньший предел текучести, чем 6082. Его можно использовать для неконструкционных применений, таких как оконные рамы или перила.

Устойчивость к коррозии:

Они оба являются антикоррозийными, но 6063 имеет более высокие показатели, особенно при анодировании. Именно поэтому этот вариант выбирают, когда в дальнейшем конструкция будет подвергаться воздействию окружающей среды, например влаги или коррозии, как, например, уличная мебель или системы полива.

Тепловые свойства:

6061 более жесткий, потому что у него также более низкий коэффициент теплового расширения. Это означает, что он не сильно расширяется при воздействии тепла, в отличие от 6063. Он обладает высокой теплопроводностью. Таким образом, 6061 более стабилен при использовании в местах с частыми перепадами температур.

Обрабатываемость и свариваемость:

6061 легче поддается обработке, чем металл, что делает его лучшим для использования в тех случаях, когда необходимо придать форму. Тем не менее, 6063 имеет гораздо лучшую обработку поверхности, что позволяет использовать его для экструзии - техники, используемой для создания сложных форм поперечного сечения путем продавливания алюминия через фильеру.

 5. Практическое применение алюминия 6061 и 6063

6061 в морских средах: 

6061 прочен, устойчив к коррозии и хорошо поддается сварке, поэтому широко применяется в судостроении, для изготовления корпусов, палуб и других судостроительных деталей. Именно поэтому он идеально подходит для строительства высокопроизводительных парусников и яхт, благодаря своей прочности и низкой плотности.

6061 в автомобильном производстве: 

6063 - популярный сорт в секторе электроники благодаря хорошей теплопроводности материала. Они используются в радиаторах, которые помогают охлаждать приклеенную электронику, чтобы тепло не разрушало ее.

Высокое соотношение прочности и веса 6061 делает его ценным в автомобилестроении. Он используется в конструктивных элементах, кузовных панелях и даже некоторых деталях двигателя, способствуя облегчению автомобиля и повышению топливной эффективности.

6063 в архитектурной облицовке: 

В архитектурной сфере 6063 завоевывает предпочтение пользователей благодаря своим превосходным антикоррозийным характеристикам и возможности анодирования в различные цвета. Покрытия Storm Hard обеспечивают долговечное и относительно привлекательное защитное покрытие для зданий.

Другие сплавы серии 6000

Однако самыми популярными материалами этой серии являются 6061 и 6063, хотя в группе 6xxx есть и другие представители с уникальными характеристиками. Например:

6005: Чаще всего применяется для экструдированных архитектурных конструкций, обеспечивая хорошую прочность в сочетании с экструдируемостью и коррозионной стойкостью.

6082: Обладает высокой прочностью и усталостной прочностью, что делает его востребованным в областях применения с высокими структурными требованиями.

6463: Используется для анодирования, дает яркий и равномерный цвет, подходящий для эстетического применения.

6. Выбор между алюминием 6061 и 6063

Сравнивая алюминий 6061 и 6063, лучше подумать о том, что имеет наибольшую разницу в использовании.

Выбирайте 6061, если вы работаете над проектом, который требует высокой прочности, прост в изготовлении и предполагает определенную нагрузку в напряженных условиях. Это особенно важно для высокопрочных изделий конечного использования, таких как детали самолетов, автомобилей или промышленных изделий. Если для вас важна защита от коррозии и глянцевые поверхности, выбирайте 6063.

Это превосходный сплав для тех, кто собирается создавать изделия, которые должны служить украшением и выдерживать воздействие внешней среды, например, оконные рамы, декоративные панели или уличную мебель.

Сравнение стоимости Алюминий 6061 против 6063

Относительная стоимость: 6063 обычно на 10 - 15% дешевле, чем 6061, из-за меньшего добавления сплавов.

Факторы, влияющие на стоимость:

Содержание легирующих элементов в 6061 относительно велико, что приводит к высокой стоимости сырья.

Процесс производства: Экструзия дешевле, чем другие методы, такие как ковка, поэтому цены на изделия из 6061 могут пострадать.

Рыночные условия: Алюминий имеет свою собственную цепочку спроса и предложения, и цена на него меняется в зависимости от этого.

Пример сравнения стоимости 6061 и 6063 алюминия (приблизительно):

7. Заключение

В целом, алюминий 6061 и 6063 пользуются большим спросом. 6061 отличается прочностью и гибкостью, что делает его подходящим для конструкций и промышленных проектов. Однако 6063 превосходит его по коррозионной стойкости, а его поверхность более тонкая, поэтому он используется в архитектуре и декоративных целях.