آلیاژ 6061 متعلق به سری 6xxx است و با رسوب سیلیسید منیزیم پس از درمان محلول و چرخه پیری مصنوعی تقویت می شود. در حالت T6 استحکام کششی آن تقریباً سه برابر ورق آلومینیوم خالص است در حالی که چقرمگی و مقاومت خوبی در برابر خوردگی جوی حفظ می کند.
ASTM B209 فرم های محصول ورق و صفحه را پوشش می دهد و EN 573-3 محدودیت های ترکیب را تعیین می کند. این آلیاژ از ورق نازک از طریق صفحه سنگین در دسترس است، که آن را هم برای پانل های شکل گرفته و هم برای قطعات ساختاری ماشینکاری شده مناسب می کند.
ترکیب و مکانیسم تقویت
آلیاژ 6061 دارای اسماً 0.8 تا 1.2 درصد منیزیم و 0.4 تا 0.8 درصد سیلیکون است که مس، کروم و آهن کمتری به آن اضافه شده است. منیزیم و سیلیکون با هم ترکیب می شوند و سیلیسید منیزیم را تشکیل می دهند که در طول پیری مصنوعی رسوب می کند و باعث افزایش استحکام می شود.
توالی عملیات حرارتی با عملیات محلول نزدیک به 530 درجه سانتیگراد، خاموش کردن سریع و سپس پیری مصنوعی شروع می شود. در دمای T6، آلیاژ تا حداکثر استحکام کهنه می‌شود، در حالی که T4 یک شرایط کهنه طبیعی است که در صورت نیاز به شکل‌دهی بیشتر قبل از پیری نهایی فراهم می‌شود.
خواص مکانیکی در T4 و T6
در حالت T6، ورق و صفحه 6061 معمولاً استحکام کششی حدود 310 مگاپاسکال، استحکام تسلیم نزدیک به 275 مگاپاسکال و ازدیاد طولی حدود 12 درصد را در جهت طولی نشان می‌دهند. مزاج T4 نرم تر است، با استحکام کششی حدود 240 مگاپاسکال و ازدیاد طول بیشتر که مناسب خم شدن و شکل گیری قبل از پیری است.
عملکرد خستگی متوسط است و به شدت به پرداخت سطح و جزئیات مفصل بستگی دارد. آلیاژ هنگام جوشکاری استحکام خود را از دست می دهد، زیرا گرمای جوشکاری بیش از{1}منطقه تحت تأثیر حرارت است، بنابراین اتصالات جوش داده شده معمولاً با در نظر گرفتن ویژگی های کمتر به عنوان{2}}جوش طراحی می شوند.
محدوده ضخامت و فرم های عرضه
ورق 6061 معمولاً از 0.5 میلی متر تا 6.0 میلی متر و صفحه از 6.0 میلی متر تا بیش از 200 میلی متر عرضه می شود. عرض تا 2500 میلی متر در صفحه موجود است و ورق برش-تا-طول از سیم پیچ تولید می شود. پوشش های سطحی شامل پایان آسیاب، پرداخت روشن و ورق با کیفیت آندایزینگ می باشد.
طبع های استاندارد عبارتند از O، T4، T451، T6 و T651، با صفحه نشانگر T651 که پس از خاموش شدن برای کاهش استرس داخلی کشیده شده است. صفحه کشیده برای ماشینکاری دقیق ترجیح داده می شود زیرا صاف تر می ماند و در هنگام برداشتن فلز کمتر اعوجاج می یابد.
ساخت و کاربردهای صنعتی
دستگاه‌های آلیاژی به خوبی در حالت T6 کار می‌کنند، با پرکننده 4043 یا 5356 جوش می‌شوند و می‌توانند آنودایز یا رنگ‌آمیزی شوند. خم شدن معمولاً در حالت T4 انجام می شود که شعاع های تنگ مورد نیاز است و به دنبال آن پس از تشکیل تا T6 پیر می شود.
کاربردهای معمولی شامل پانل‌های بدنه هواپیما و کامیون، براکت‌های ساختاری، صفحات ابزار، جگ‌ها و فیکسچرها، منیفولدهای هیدرولیک، سخت‌افزار دریایی و اجزای مهندسی عمومی است. توازن قدرت، مقاومت در برابر خوردگی و هزینه، تقاضا را در بسیاری از صنایع بالا نگه می دارد.
سوالات متداول
س: استحکام کششی ورق 6061-T6 چقدر است؟
ورق و صفحه در حالت T6 معمولاً به استحکام کششی حدود 310 مگاپاسکال و استحکام تسلیم نزدیک به 275 مگاپاسکال می‌رسند، با کشیدگی حدود 12 درصد در جهت طولی.
س: کدام استاندارد ورق و صفحه 6061 را مشخص می کند؟
ASTM B209 الزامات مکانیکی ورق و صفحه آلومینیومی را مشخص می کند و EN 573-3 ترکیب شیمیایی و نامگذاری را برای گریدهای اروپایی معادل تعریف می کند.
س: آیا 6061 قابل جوش است؟
بله، 6061 به راحتی با سیم پرکننده 4043 یا 5356 جوش می‌شود، اما ناحیه تحت تأثیر حرارت{3}}استحکام خود را از دست می‌دهد، بنابراین اتصالات جوشی با استفاده از خواص مکانیکی پایین‌تر به عنوان{4}}جوش داده شده طراحی می‌شوند.
س: تفاوت بین T4 و T6 چیست؟
T4 تحت درمان با محلول قرار گرفته و به طور طبیعی پیر می شود و ازدیاد طول بیشتری را برای تشکیل می دهد. T6 درمان شده با محلول است و به طور مصنوعی تا حداکثر استحکام پیر می شود، که مناسب قطعات تمام شده ای است که به شدت تشکیل نمی شوند.
س: چرا از صفحه کشیده T651 استفاده کنید؟
کشش پس از خاموش کردن، استرس داخلی را کاهش می دهد، بنابراین صفحه صاف می ماند و در برابر اعوجاج در حین ماشینکاری مقاومت می کند، که برای ابزار دقیق و یراق آلات مهم است.
س: آیا می توان 6061 را آنودایز کرد؟
بله. این آلیاژ به خوبی به آندایزاسیون اسید سولفوریک و آندایزینگ سخت پاسخ می دهد و یک لایه اکسید محافظ تولید می کند که عملکرد سایش و خوردگی را بهبود می بخشد.