6061 알루미늄 합금 - 6061 aluminium alloy

A6061
물리적 특성
밀도 (ρ) 2.70 g / cm 3 [1]
기계적 성질
영률 (E) 68.9GPa (9,990ksi)
인장 강도t ) 124 ~ 290MPa (18.0 ~ 42.1ksi)
연신율 (ε) 에서 휴식 12 ~ 25 %
푸 아송 비 (ν) 0.33
열적 특성
녹는 온도 (T m ) 585 ° C (1,085 ° F)
열전도율 (k) 151 ~ 202W / (m · K)
선형 열팽창 계수 (α) 2.32 × 10 −5 K −1
비열 용량 (c) 897 J / (kg · K)
전기적 특성
체적 저항률 (ρ) 32.5 ~ 39.2 nOhm · m

6061 (UNS 지정 A96061)은 마그네슘실리콘 을 주요 합금 원소 포함 하는 석출 경화 알루미늄 합금 입니다. 원래 "Alloy 61S"라고 불렸던이 제품은 1935 년에 개발되었습니다. [2] 기계적 특성이 우수하고 용접성 이 우수 하며 매우 일반적으로 압출됩니다 (두 번째 인기는 6063 ). [3] 범용 알루미늄 합금 중 하나입니다 .

일반적으로 6061-O (어닐링)와 같은 사전 강화 등급, 6061-T6 (용 체화 및 인위적 노화) 및 6061-T651 (용 체화, 응력 완화 연신 및 인위적 노화)과 같은 강화 등급으로 제공됩니다.

화학적 구성 요소

6061 알루미늄 합금 조성 (질량 %) [4]
Al Mg Fe Cu Cr Zn Ti Mn 나머지
95.85 ~ 98.56 0.8-1.2 0.40 ~ 0.8 0.0-0.7 0.15 ~ 0.40 0.04 ~ 0.35 0.0-0.25 0.0-0.25 0.0-0.15 각 0.05, 총 0.15

속성

6061의 기계적 특성은 재료 성질 또는 열처리 에 따라 크게 달라집니다 . [5] 영률 없이 69 GPa의 성질 (KSI 10,000)이다. [6]

6061-O

어닐링 된 6061 (6061-O 성질)은 최대 인장 강도 가 150 MPa (22 ksi), [7] [8] 이하 이고 최대 항복 강도 는 83 MPa (12 ksi) [7] 또는 110 MPa (16 ksi). [8] 상기 물질은 10-18 %의 신도 (궁극적 인 실패 전의 신축성)을 갖는다. 어닐링 된 상태를 얻기 위해 합금은 일반적으로 415 ° C에서 2-3 시간 동안 가열됩니다. [9]

6061-T4

T4 템퍼 6061은 최소 180MPa (26ksi) [8] 또는 210MPa (30ksi) [7]극한 인장 강도 와 최소 110MPa (16ksi)의 항복 강도를 가지고 있습니다. 연신율은 10-16 %입니다.

6061-T6

6061-T6 알루미늄 표준 열처리 공정

T6 템퍼 6061은 6061 알루미늄 합금에 대해 최대 석출 경화 (따라서 최대 항복 강도)를 제공하도록 처리되었습니다. 최대 인장 강도는 최소 290MPa (42ksi)이고 항복 강도는 최소 240MPa (35ksi)입니다. 보다 일반적인 값은 각각 310MPa (45ksi) 및 270MPa (39ksi)입니다. [10] 에서는 6.35 mm (0.250)에서 이하의 두께,는 8 % 이상의 연신율을 가지고; 두꺼운 부분에서는 연신율이 10 %입니다. T651 성질은 유사한 기계적 성질을 가지고 있습니다. 25 ° C (77 ° F)에서 6061-T6의 열전도율에 대한 일반적인 값은 약 152 W / m K입니다. 재료 데이터 시트 [11]피로 한계가 정의되어 있습니다.표준 RR Moore 시험기 및 시편을 사용하여 500,000,000 회 완전히 역전 된주기 동안 97MPa (14ksi)의 주기적 하중에서. 알루미늄은 Sn 그래프에서 잘 정의 된 "니 (knee)"를 나타내지 않으므로 얼마나 많은 사이클이 "무한 수명"에 해당하는지에 대한 논쟁이 있습니다. 또한 응용 분야의 실제 피로 한계 값은 하중, 경사도 및 표면 마감의 기존 경감 계수에 의해 크게 영향을받을 수 있습니다.

미세 구조

다양한 알루미늄 열처리로 Mg 의 크기와 분산을 제어합니다.
2
Si
는 재료에 침전됩니다. 입계 크기도 변하지 만 침전물만큼 강도에 미치는 영향은 중요하지 않습니다. 입자 크기는 응력에 따라 몇 배 정도 변경 될 수 있으며 수백 나노 미터만큼 작은 입자를 가질 수 있지만 일반적으로 직경은 수 마이크로 미터에서 수백 마이크로 미터입니다. 철, 망간 및 크롬 2 차 상 ( Fe
2

2
Al
9
, (Fe, Mn, Cr)
SiAl
12
) 종종 재료에 내포물로 형성됩니다. [12]

압출 플레이트 6061 알루미늄 합금의 입자 경계

알루미늄 합금의 입자 크기는 가공 기술과 열처리에 크게 의존합니다. 응력을받은 재료의 다른 단면은 입자 크기에 몇 배의 차이를 유발할 수 있습니다. [13] 일부 특수 가공 된 알루미늄 합금은 입자 직경이 수백 나노 미터이지만 [14] 대부분의 범위는 수 마이크로 미터에서 수백 마이크로 미터입니다. [15]

용도

6061은 일반적으로 다음에 사용됩니다.

  • 날개동체 와 같은 항공기 구조물의 건설은 상업용 또는 군용 항공기보다 집 에서 만든 항공기 에서 더 일반적입니다 . [16] 2024 합금은 다소 강한이지만, 6061는 쉽게 작동되고, 표면은 일반적으로 박막으로 사용되는 2024의 경우,하지 인 마모에도 내식성 유지 Alclad은 내식성 코팅. [17]
  • 소형 유틸리티 보트를 포함한 요트 건설 . [18]
  • Audi A8Plymouth Prowler 의 섀시와 같은 자동차 부품 .
  • 손전등
  • 식품 및 음료 포장용 알루미늄 캔.
  • 스쿠버 탱크 및 기타 고압 가스 저장 실린더 (1995 년 이후)

6061-T6은 다음 용도로 사용됩니다.

용접

6061은 예를 들어 텅스텐 불활성 가스 용접 (TIG) 또는 금속 불활성 가스 용접 (MIG)을 사용하여 용접성 이 뛰어납니다 . 일반적으로 용접 후 용접 근처의 특성은 약 40 %의 강도 손실 인 6061-T4의 특성입니다. 재료는 전체 조각에 대해 거의 -T6 성질을 회복시키기 위해 재열 처리 될 수 있습니다. 용접 후 재료는 자연적으로 노화되어 강도의 일부를 복원 할 수도 있습니다. 대부분의 힘은 처음 며칠에서 몇 주 동안 회복됩니다. 그럼에도 불구하고 알루미늄 설계 매뉴얼 (알루미늄 협회)은 용접 후 적절한 열처리없이 용접부 인접 재료의 설계 강도를 165 MPa / 24000 PSI로 간주하도록 권장합니다. 일반적인 필러 재료는 4043 또는 5356입니다.

돌출

6061은 압출 성형에 사용되는 합금 입니다. 성형 된 다이를 통해 금속을 밀어서 생성되는 긴 일정한 단면 구조 모양 입니다.

단조

6061은 열간 단조에 적합한 합금입니다 . 빌렛은 유도로를 통해 가열 되고 폐쇄 다이 공정을 사용하여 단조됩니다. 이 특정 합금은 오픈 다이 단조에 적합합니다. 자동차 부품, ATV 부품 및 산업 부품은 단조품으로 사용되는 일부입니다. 알루미늄 6061은 평면 또는 둥근 막대, 링, 블록, 디스크 및 블랭크, 중공 및 스핀들로 단조 할 수 있습니다. 6061은 특수 및 맞춤형 모양으로 단조 할 수 있습니다. [21]

주물

6061은 주조의 유동성에 영향을 미치는 낮은 실리콘 함량으로 인해 전통적으로 주조되는 합금이 아닙니다. 특수 원심 주조 방법을 사용하여 적절하게 주조 할 수 있습니다 . 원심 주조 6061은 대부분의 가공 제품의 한계를 뛰어 넘는 더 큰 링 및 슬리브 적용에 이상적입니다. [22]

동등한 재료

6061 알루미늄 등가 표 [23]

우리 유럽 ​​연합 ISO 일본 중국
표준 등급 (UNS) 표준 등급 표준 숫자 (화학 기호) 표준 등급 표준 등급 표준 등급
AA;

ASTM B209;

ASTM B211;

ASTM B221;

ASTM B210;

ASTM B308 / B308M;

ASTM B241 / B241M

6061 (UNS A96061) SAE AMS 4025;

SAE AMS 4026;

SAE AMS 4027;

SAE AMS 4117

6061 EN 573-3 EN AW-6061

(EN AW-AlMg1SiCu)

ISO 209 AW-6061 JIS H4000;

JIS H4040

6061 GB / T 3077;

GB / T 3880.2

6061

기준

6061 알루미늄 합금의 다양한 형태와 성질은 다음 표준에서 논의됩니다. [24]

  • ASTM B 209 : 알루미늄 및 알루미늄 합금 시트 및 플레이트에 대한 표준 사양
  • ASTM B 210 : 알루미늄 및 알루미늄 합금 인발 이음매없는 튜브에 대한 표준 사양
  • ASTM B 211 : 알루미늄 및 알루미늄 합금 바,로드 및 와이어에 대한 표준 사양
  • ASTM B 221 : 알루미늄 및 알루미늄 합금 압출 바,로드, 와이어, 프로파일 및 튜브에 대한 표준 사양
  • ASTM B 308 : 알루미늄 합금 6061-T6 표준 구조 프로파일에 대한 표준 사양-ASTM에 따르면 2019 년 대체없이 철회되었습니다. [25]
  • ASTM B 483 : 일반 용도의 알루미늄 및 알루미늄 합금 인발 튜브 및 파이프에 대한 표준 사양
  • ASTM B 547 : 알루미늄 및 알루미늄 합금 성형 및 아크 용접 원형 튜브에 대한 표준 사양
  • ISO 6361 : 단조 알루미늄 및 알루미늄 합금 시트, 스트립 및 플레이트

참고 문헌

  1. ^ ASM 핸드북, 제 2 권 : 속성 및 선택 : 비철 합금 및 특수 목적 재료 ASM 핸드북위원회, p 102 DOI : 10.1361 / asmhba0001060 [ 영구적 인 데드 링크 ] .
  2. Robert E. Sanders, Jr. (2001 년). "알루미늄 제품의 기술 혁신" . JOM . 53 (2) : 21 ~ 25. Bibcode : 2001JOM .... 53b..21S . 도이 : 10.1007 / s11837-001-0115-7 . S2CID 111,170,376 .
  3. ^ "알루미늄 합금" . 자재 관리 주식회사 23 년 12 월 2015 년 보관 된 원본 (31) 7 월 (2016) . 만회 2016년 7월 25일을 .
  4. ^ B07위원회. "알루미늄 및 알루미늄 합금 시트 및 플레이트 사양 (미터법)" . 도이 : 10.1520 / b0209m-14 . Cite journal requires |journal= (help)
  5. ^ Alcoa 6061 데이터 시트 2006 년 10 월 13 일에 액세스 Wayback Machine (pdf)에서 2006-10-20 보관 됨
  6. ^ 알루미늄 협회 Inc.에 의하여 알루미늄 기준과 자료 2006 미터 SI ,.
  7. ^ a b c ASTM B209
  8. ^ a b c ASTM B221
  9. ASM Handbook Committee (1991). "알루미늄 합금의 열처리". 볼륨 4 : 열처리 . ASM. 피. 871 도이 : 10.1361 / asmhba0001205 (비활성 2020년 11월 10일). hdl : 11115/192 .CS1 maint: DOI inactive as of November 2020 (link)
  10. ^ 재료 속성 데이터 : 6061-T6 알루미늄
  11. ^ ASM 재료 데이터 시트
  12. Hatch, John (1984). "합금의 미세 구조". 알루미늄 : 속성 및 물리적 야금 . ASM International. 54–104 쪽. ISBN 9780871701763.
  13. 나카이, 마나부; 이토, 고로 (2014). "단조 6061 알루미늄 합금의 기계적 특성에 대한 미세 구조의 영향" . 재료 거래 . 55 (1) : 114–119. 도이 : 10.2320 / matertrans.ma201324 . ISSN 1345-9678 .
  14. Lee, S. H; Saito, Y; Sakai, T; Utsunomiya, H (2002-02-28). "누적 롤 본딩으로 처리 된 6061 알루미늄 합금의 미세 구조 및 기계적 특성". 재료 과학 및 공학하십시오 . 325 (1) : 228–235. doi : 10.1016 / S0921-5093 (01) 01416-2 . ISSN 0921-5093 .
  15. Easton, MA; StJohn, DH (2008). "냉각 속도의 영향을 포함하는 알루미늄 합금의 입자 크기 예측 개선". 재료 과학 및 공학하십시오 . 486 (1–2) : 8–13. 도이 : 10.1016 / j.msea.2007.11.009 .
  16. ^ 알루미늄 정보 (aircraftspruce.com) , 액세스 2006 년 10 월 13 일
  17. ^ 6061 2024 VS 보관 시 2013년 1월 25일 Archive.today . Homebuiltairplanes.com. 2012 년 4 월 4 일에 확인 함.
  18. Boatbuilding with Aluminum , Stephen F. Pollard, 1993 년, ISBN 0-07-050426-1
  19. EVOLUTION 9mm ™, 1 / 2-28 TPI Archived 2011-08-01 at the Wayback Machine . 고급 군비. 2012 년 4 월 4 일에 확인 함.
  20. ^ Amphibian S.22LR : 억 제기 : AWC 시스템 기술 . Awcsystech.com. 2012 년 4 월 4 일에 확인 함.
  21. ^ "6061 알루미늄 합금 단조 | Anderson Shumaker" . www.andersonshumaker.com . 만회 2015년 10월 8일을 .
  22. ^ "알루미늄 합금 | Johnson Centrifugal" . johnsoncentrifugal.com . 20191014 일에 확인 함 .
  23. Cole, Andrew (2020 년 5 월 24 일). "AL 6061-T6 알루미늄 합금 특성, 인장 및 항복 강도, 열 전도도, 탄성 계수, 등가 재료" . 세계 자료 . 20208 월 3 일에 확인 .
  24. 6061 (3.3214, H20, A96061) 알루미늄 . 2014 년 11 월 14 일에 확인 함.
  25. ^ [1] ASTM B308

추가 읽기

  • "단조 알루미늄 및 알루미늄 합금의 속성 : 6061 Alclad 6061", 속성 및 선택 : 비철 합금 및 특수 목적 재료 , Vol 2, ASM Handbook, ASM International, 1990, p. 102-103.

외부 링크