
6061 barra in lega di alluminio di grande diametro
6061 Le aste in lega di alluminio di grande diametro svolgono un ruolo importante nella produzione industriale e hanno ricevuto una diffusa attenzione e riconoscimento a causa della loro resistenza leggera e alta, buona resistenza alla corrosione, eccellenti prestazioni di elaborazione, buona stabilità termica e resistenza alla fatica, protezione ambientale e sostenibilità, nonché diversi settori delle applicazioni .
1. composizione materiale e processo di produzione
La barra in lega di alluminio di grande diametro di grande diametro è una lega versatile in alluminio-magnesio-silicio in alluminio che offre un'eccellente resistenza, una buona resistenza alla corrosione, una saldabilità superiore e una lavorabilità attraverso una vasta gamma di diametri, rendendola ideale per le parti strutturali e meccaniche, il trasporto e le applicazioni di ingegneria generale:
Elementi di lega primaria:
Magnesio (mg): 0.8-1.2% (migliora la forza)
Silicon (Si): 0.4-0.8% (forma la fase di rafforzamento Mg₂si con magnesio)
Copper (Cu): 0.15-0.40% (migliora la forza, riduce leggermente la resistenza alla corrosione)
Chromium (Cr): 0.04-0.35% (inibisce la ricristallizzazione, migliora la resistenza alla corrosione dello stress)
Materiale di base:
Alluminio (AL): maggiore o uguale al 95,8% (saldo)
Impurità controllate:
Iron (Fe): meno o uguale allo 0,70% max
Zinco (zn): meno o uguale allo 0,25% max
MANGANESE (MN): meno o uguale allo 0,15% max
Titanio (TI): meno o uguale allo 0,15% max
Altri elementi: meno o uguale allo 0,05% ciascuno, inferiore o uguale allo 0,15% in totale
Processo di produzione premium:
Preparazione di fusione:
Alluminio primario di alta purezza (minimo 99,7%)
Aggiunte di elementi legati precisi con tolleranza ± 0,05%
Filtrazione avanzata tramite filtri in schiuma in ceramica (30-40 PPI)
Trattamento degassante SNIF (idrogeno <0,10 ml/100 g)
Refinità di grano con la lega principale di al-ti-b
Casting semi-continuo per il Chill (DC) per produrre lingotti di grande diametro
Omogeneizzazione:
550-580 grado per 6-12 ore
Controllo della temperatura uniforme: ± 5 gradi
Fare di raffreddamento controllato: 15-25 gradi /ora
Dissoluzione di intermetallici grossolani, eliminazione della microsegregazione
Hot Working (estrusione o forgiatura):
Presse di estrusione di grandi dimensioni: in grado di produrre barre fino a 400 mm di diametro
O forgiatura: elaborare i lingotti in barre tramite forgiatura radiale o forgiatura a dieta chiusa
Temperatura di deformazione: 450-500 grado
Garantisce una deformazione adeguata e un raffinamento del grano per una qualità interna e un flusso di grano ottimali
Soluzione Trattamento termico:
520-550 grado per 1-4 ore (diametro dipendente)
Uniformità della temperatura: ± 3 gradi
Trasferimento rapido al mezzo di spegnimento (<10 seconds)
Tempra:
Spegnimento dell'acqua o tempra polimerica
Tasso di raffreddamento controllato per durezza ottimale
Sollievo da stress (per Tempers T651/T6511):
Stretching controllato (1-3% Deformazione plastica) per ridurre lo stress residuo
Invecchiamento artificiale (temperamento T6):
160-180 grado per 8-18 ore
Uniformità della temperatura: ± 3 gradi
Tutte le fasi di produzione sono soggette a rigorosi controllo di qualità e gestione della tracciabilità .
2. Proprietà meccaniche di 6061 barra di alluminio di grande diametro
|
Proprietà |
O (ricotto) |
T4 |
T6 |
T651/T6511 |
Metodo di prova |
|
Ultimata resistenza alla trazione |
110-145 MPA |
180-220 MPA |
290-320 MPA |
290-320 MPA |
ASTM E8 |
|
Resistenza alla snervamento (0,2%) |
40-60 MPA |
90-120 MPA |
240-270 MPA |
240-270 MPA |
ASTM E8 |
|
Allungamento (2 pollici) |
16-25% |
14-20% |
8-15% |
8-15% |
ASTM E8 |
|
Durezza (Brinell) |
30-40 hb |
60-75 hb |
95-105 hb |
95-105 hb |
ASTM E10 |
|
Resistenza a fatica (cicli 5 × 10⁸) |
70-90 MPA |
90-110 MPA |
95-110 MPA |
95-110 MPA |
ASTM E466 |
|
Forza di taglio |
70-90 MPA |
110-130 MPA |
190-210 MPA |
190-210 MPA |
ASTM B769 |
|
Modulo di elasticità |
68,9 GPA |
68,9 GPA |
68,9 GPA |
68,9 GPA |
ASTM E111 |
Distribuzione della proprietà:
Assial vs . Proprietà radiali:<5% variation in strength properties
Variazione della proprietà interna attraverso barre di grande diametro: in genere meno del 7% per i tempi T6/T651
Variazione da nucleo a superficie:<5 HB
Stress residuo: bassi livelli di sollecitazione nei tempi T651/T6511, riducendo la distorsione della lavorazione
3. caratteristiche microstrutturali
Caratteristiche microstrutturali chiave:
Struttura del grano:
Cereali allungati con alcuni cereali ricristallizzati dopo il lavoro a caldo
Dimensione del grano ASTM 4-7 (90-32 μm)
Garantisce la struttura del grano uniforme e il raffinamento all'interno di barre di grande diametro attraverso un rigoroso controllo del processo
Distribuzione precipitata:
Fase di rafforzamento MG₂SI: dispersa fine e uniformemente, fornendo un rafforzamento primario
Alfesi Intermetallics: dimensioni e distribuzione controllate
Dispersoidi Cr₂si o Al₁₂mg₂cr: inibisce la crescita del grano, migliora la resistenza alla corrosione dello stress
Sviluppo della trama:
Texture in fibra introdotta mediante estrusione/forgiatura
La resistenza alla trama ha un impatto minore sulle proprietà meccaniche; Il raffinatezza del grano e l'indurimento delle precipitazioni sono dominanti
Caratteristiche speciali:
Distribuzione uniforme dei precipitati ai confini del grano
Soluzione solida supersaturata dopo il trattamento della soluzione
Formazione di fasi di precipitazione dopo il trattamento dell'invecchiamento
4. Specifiche dimensionali e tolleranze
|
Parametro |
Gamma standard |
Tolleranza di precisione |
Tolleranza commerciale |
Metodo di prova |
|
Diametro |
100-600 mm |
± 0,5 mm fino a 200 mm |
± 1,0 mm fino a 200 mm |
Micrometro/pinza |
|
± 0,25% sopra i 200 mm |
± 0,5% sopra i 200 mm |
|||
|
Ovalità |
N/A |
50% della tolleranza al diametro |
75% della tolleranza al diametro |
Micrometro/pinza |
|
Lunghezza |
1000-7000 mm |
± 5 mm |
± 10 mm |
Metro a nastro |
|
Rette |
N/A |
0,8 mm/m |
1,5 mm/m |
StraightEdge/Laser |
|
Rugosità superficiale |
N/A |
3,2 μm RA Max |
6,3 μm RA MAX |
Profilometro |
|
Taglia la quarsenesia di fine |
N/A |
0,5 gradi max |
1,0 gradi max |
Goniometro |
Forme disponibili standard:
Barra rotonda di grande diametro: diametri da 100 mm a 600 mm
Servizio Cut-to-lungometraggio personalizzato disponibile
Tolleranze speciali e finiture superficiali (e . g ., peled, a terra, precisione trasformata) disponibile su richiesta
Disponibile nei tempi di AS-renchinate e invecchiato o spento (T651).
5. Designazioni di temperamenti e opzioni di trattamento termico
|
Codice temperamento |
Descrizione del processo |
Applicazioni ottimali |
Caratteristiche chiave |
|
O |
Completamente ricotto, ammorbidito |
Applicazioni che richiedono la massima formabilità |
La più bassa resistenza, la massima duttilità |
|
T4 |
Soluzione Trattata calore e invecchiato naturalmente |
Buona formabilità con requisiti di resistenza moderati |
Forza moderata, buona formabilità |
|
T6 |
SOLUZIONE TRATTATO CALORE E TRATTATO ARTICIAMENTE |
Applicazioni strutturali ad alta resistenza |
Massima forza e durezza |
|
T651 |
T 6 + stress sollevato dallo stretching |
Componenti strutturali critici, bassa stress residuo |
Eccellente stabilità dimensionale, bassa distorsione di lavorazione |
|
T6511 |
T 6 + lieve stretch + raddrizzamento |
Basso stress residuo per forme irregolari |
Simile a T651, ma per le sezioni irregolari |
Guida alla selezione dei temperamenti:
O: per complesse operazioni di formazione a freddo
T4: per applicazioni che richiedono successive formazione o saldatura, con trattamento termico finale
T6: per parti strutturali e meccaniche generali che richiedono alta resistenza
T651/T6511: per barre di grande diametro che richiedono una distorsione di lavorazione minima e stabilità ad alta dimensione
6. caratteristiche di lavorazione e fabbricazione
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Operazione |
Materiale dell'utensile |
Parametri consigliati |
Commenti |
|
Rotazione |
Carburo, diamante |
Vc =250-600 m/min, f =0.1-0.5 mm/rev |
La lavorazione ad alta velocità produce una finitura superficiale eccellente |
|
Perforazione |
Carburo, rivestito di stagno |
Vc =80-200 m/min, f =0.15-0.40 mm/rev |
Esercitazioni attraverso i coo-coo-coorsi, buono per buchi profondi |
|
Fresatura |
Carburo, HSS |
Vc =200-800 m/min, fz =0.1-0.25 mm |
Strumenti ad angolo rastrello ad alto positivo, grande profondità di taglio, alimentazione alta |
|
Toccando |
HSS-E-PM, TICN rivestito |
Vc =20-40 m/min |
Buona qualità del filo, facile da toccare |
|
Alesatura |
Carburo, HSS |
Vc =80-150 m/min, f =0.2-0.6 mm/rev |
Tolleranza H7/H8 Ottenere |
|
Sega |
Lama a punta in carburo |
Vc =1000-3000 m/min |
Taglio efficiente, bordi del taglio liscio |
Guida di fabbricazione:
Rating di macchinabilità: 80% (1100 alluminio=100%), miglioramento della lavorazione nel temperamento T6
Formazione di chip: forma facilmente chip corto, arricciato, facilitando l'evacuazione del chip
Refrediazione: fluido di taglio solubile in acqua (5-10% Concentrazione)
Abbigliamento per utensili: basso, portando a una lunga durata degli utensili
Saldabilità: eccellente con saldatura TIG e MIG, perdita di resistenza minima dopo la saldatura
Trattamento termico: può essere spento e invecchiato per migliorare la resistenza
Anodizing: facilmente anodizzato per superfici estetiche e resistenti alla corrosione
Brasatura e saldatura: possibile
Stress residuo: i tempi T651/T6511 riducono significativamente lo stress residuo, riducendo al minimo la distorsione della lavorazione
7. Sistemi di resistenza e protezione della corrosione
|
Tipo di ambiente |
Valutazione della resistenza |
Metodo di protezione |
Prestazioni previste |
|
Atmosfera industriale |
Molto bene |
Superficie pulita, anodizzante opzionale |
15-20+ anni |
|
Atmosfera marina |
Bene |
Anodizzante + sigillatura o pittura |
5-10+ anni con manutenzione |
|
Immersione in acqua di mare |
Giusto |
Protezione o pittura catodica |
Dipendente dalla qualità del rivestimento |
|
Alta umidità |
Molto bene |
Superficie pulita, anodizzante opzionale |
10-15+ anni |
|
Corrosione da stress |
Molto bene |
Prestazioni eccellenti nel temperamento T6 |
Bassa suscettibilità |
|
Esfoliazione |
Molto bene |
Protezione standard |
Buona resistenza |
|
Corrosione galvanica |
Bene |
Adeguato isolamento |
Design attento con metalli diversi |
Opzioni di protezione della superficie:
Anodizzante:
Tipo II (solforico): 10-25 μm di spessore, per protezione decorativa e generale
Tipo III (hard): 25-75 μm di spessore, per resistenza all'usura e protezione più elevata
Dyeing and Sealing: migliora l'estetica e la resistenza alla corrosione
Rivestimenti di conversione:
Coating di conversione cromato (mil-dtl -5541): eccellente adesione e protezione della corrosione
Alternative senza cromo: conformi all'ambiente
Sistemi di pittura:
Primer epossidico + topcoat in poliuretano: per ambienti difficili
Rivestimento in polvere: alta durata ed estetica
Altri:
Elettroplazione, rivestimento a vuoto, ecc. .
8. Proprietà fisiche per la progettazione ingegneristica
|
Proprietà |
Valore |
Considerazione del design |
|
Densità |
2,70 g/cm³ |
Calcolo del peso e ottimizzazione strutturale |
|
Gamma di fusione |
582-652 grado |
Finestra di trattamento termico e saldatura |
|
Conducibilità termica |
167 W/m·K |
Dissipazione del calore e design del trasferimento |
|
Conducibilità elettrica |
40-43% IACS |
Conducibilità elettrica in applicazioni elettriche |
|
Calore specifico |
897 J/kg · k |
Calcoli di massa termica e capacità termica |
|
Espansione termica (CTE) |
23.6 ×10⁻⁶/K |
Cambiamenti dimensionali dovuti a variazioni di temperatura |
|
Il modulo di Young |
68,9 GPA |
Calcoli di deflessione e rigidità |
|
Il rapporto di Poisson |
0.33 |
Parametro di analisi strutturale |
|
Capacità di smorzamento |
Medio-basso |
Vibrazione e controllo del rumore |
Considerazioni di progettazione:
Intervallo di temperatura operativa: -80 grado in +150
Prestazioni ad alta temperatura: la resistenza inizia a diminuire sopra i 100 gradi
Prestazioni criogeniche: leggero aumento della resistenza a basse temperature, nessuna transizione fragile
Proprietà magnetiche: non magnetica
Riciclabilità: 100% riciclabile con un alto valore di rottami
Formabilità: buono nel temperamento T4, limitato nel temperamento T6
Stabilità dimensionale: eccellente in Tempers T651/T6511, adatto per la lavorazione di precisione
Rapporto forza-peso: vantaggioso nelle applicazioni strutturali
9. Assicurazione e test di qualità
Procedure di test standard:
Composizione chimica:
Spettroscopia di emissione ottica
Analisi della fluorescenza a raggi X.
Verifica di tutti i principali elementi e contenuti di impurità
Test meccanici:
Test di trazione (longitudinale e trasversale)
Test di durezza (Brinell, più posizioni)
Test di affaticamento (come richiesto)
Test non distruttivi:
Ispezione ultrasonica (100% volumetrica, per ASTM B594/E2375)
Test della corrente elevatore (difetti di superficie e quasi superficie)
Ispezione penetrante (difetti di superficie)
Analisi microstrutturale:
Determinazione della dimensione del grano
Valutazione precipitata e intermetallica
Verifica del modello a flusso di grano (per barre forgiate)
Ispezione dimensionale:
Verifica CMM (macchina di misurazione delle coordinate)
Diametro, lunghezza, rettilinea, ovalità, ecc. .
Certificazioni standard:
Rapporto sul test materiale (en 10204 3.1 o 3.2)
Certificazione di analisi chimica
Certificazione delle proprietà meccaniche
Certificazione del trattamento termico
Certificazione di test non distruttiva
Conformance a ASTM B221 (per barra estrusa), ASTM B211 (per barra a raffreddata/a freddo) o ASTM B247 (per barra forgiata) come applicabile
10. Considerazioni su applicazioni e design
Applicazioni primarie:
Componenti strutturali:
Cornici e supporti architettonici
Componenti del ponte
Strutture per camion e marine
Basi macchinari di automazione
Parti meccaniche:
Corpi valvole, corpi di pompaggio
Adorare alberi, ingranaggi
Bulloni, noci, dispositivi di fissaggio
Maschere e infissi
Industria dei trasporti:
Parti automobilistiche (telaio, sospensione)
Componenti dell'auto ferroviaria
Cornici per biciclette
Componenti di yacht e barca
Elettronica e apparecchiature di precisione:
Parti di apparecchiature a semiconduttore
Alloggi per componenti elettronici
Componenti del dispositivo medico
Parentesi di attrezzature ottiche
Ricreazione e beni di consumo:
Bobine da pesca
Articoli sportivi
Attrezzatura fotografica
Vantaggi del design:
Buone prestazioni complessive: alta resistenza, resistenza alla corrosione, facile da macchina, saldabile
Buon rapporto resistenza-peso nel temperamento T6
Miglioramento significativo della forza dopo l'estinzione e l'invecchiamento
Bassa distorsione di lavorazione nei tempi T651/T6511
Facile da anodizzare e applicare vari trattamenti superficiali
Eccellenti caratteristiche di saldatura
Altamente versatile per vari settori
Non magnetico per applicazioni specifiche
Buona riciclabilità
Limitazioni di progettazione:
Resistenza inferiore rispetto alle leghe serie 7xxx
La resistenza alla corrosione in alcuni ambienti marini non è buona come le leghe della serie 5xxx
Non è adatto per applicazioni che richiedono durezza ultra-alta e resistenza all'usura
Prestazioni limitate di resistenza ad alta temperatura (sopra i 150 gradi)
L'abilità di formazione fredda non è buona come le leghe come 5052
La resistenza nell'area saldata può diminuire leggermente
Considerazioni economiche:
Prestazioni eccellenti a un costo ragionevole, rendendolo ideale per molte applicazioni
Ampia catena di approvvigionamento e capacità di produzione
Costi di lavorazione relativamente bassi
Una buona riciclabilità riduce i costi di rottami
Aspetti di sostenibilità:
100% riciclabile, elevato utilizzo delle risorse
Un minor consumo di energia in produzione rispetto all'acciaio
Impatto ambientale relativamente basso durante il suo ciclo di vita
La durata di lunga durata riduce la frequenza di sostituzione
Conformazioni con ROHS e Reach Standards, privo di sostanze dannose
Guida alla selezione dei materiali:
Scegli 6061 quando è necessaria una lega per uso generale con alta resistenza, buona saldabilità e resistenza alla corrosione
Scegli 5052 quando è richiesta la massima formabilità e la resistenza è meno critica
Considera le leghe della serie 2xxx o 7xxx quando una maggiore resistenza è fondamentale e la saldabilità non è una preoccupazione primaria
Il temperamento T6 è adatto per la maggior parte delle parti strutturali e meccaniche
I tempi T651/T6511 sono adatti per le parti che richiedono una lavorazione di precisione e una bassa sollecitazione residua
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