6061 알루미늄 합금

6061 aluminum alloy
A6061
재료 종류합금
합금 특성
UNS 식별자A96061
물리 속성
밀도 (표준)2.70 g/cm3[1]
기계적 특성
영률 (E)68 GPa (9,900 ksi)
인장 강도 (표준t)124 ~ 290 MPa (18.0 ~42.1 ksi)
신장 (표준) 쉬는 시간에12–25%
포아송 비율 (표준)0.33
열특성
용융 온도 (Tm)585°C (1,085°F)
열전도율 (k)151 ~ 202 W/(m·K)
선형 열팽창 계수 (α)2.32×10−5 K−1
비열 용량 (c)897 J/(kg·K)
전기적 특성
볼륨 저항률(θ)32.5~39.2nOhm·m

6061(Unified Numbering System(UNS) 명칭 A96061)은 석출 경화 알루미늄 합금으로 마그네슘과 실리콘을 주요 합금 요소로 포함합니다.원래는 "Alloy 61S"라고 불리며 1935년에 [2]개발되었습니다.기계적 특성이 우수하고 용접성이 우수하며 매우 일반적으로 압출됩니다(인기 2위는 6063).[3]알루미늄 합금 중 가장 일반적인 범용 합금 중 하나입니다.

6061-O(아닐레이션), 6061-T6(용액화 및 인공 숙성) 및 6061-T651(용액화, 스트레스 완화 스트레칭 및 인공 숙성)과 같은 성미 전 등급에서 일반적으로 사용 가능합니다.

화학 조성

6061 [4]질량 기준 알루미늄 합금 조성:

6061 알루미늄 합금
구성 요소
요소 		최소값
(중량 대비 %) 		최대치
(중량 대비 %)
알 95.85% 98.56%
Mg 0.80% 1.20%
시 0.40% 0.80%
Fe 0 0.70%
CU 0.15% 0.40%
Cr 0.04% 0.35%
Zn 0 0.25%
티 0 0.15%
Mn 0 0.15%
(표준) 0 합계 0.15%
(각 0.05%)

특성.

6061의 기계적 특성은 [5]재료의 온도 또는 열처리에 크게 좌우됩니다.영률은 [6]성질에 관계없이 69GPa(1만ksi)이다.

6061-O

아닐 6061(6061-O 온도)은 최대 극한 인장 강도가 150 MPa(22 ksi)[7][8] 이하이고 최대 항복 강도는 83 MPa(12 ksi)[7] 또는 110 MPa(16 ksi)[8] 이하입니다.소재의 신장률은 10–18%입니다.아닐 조건을 얻기 위해 합금은 일반적으로 415°C에서 2-3시간 [9]동안 가열됩니다.

6061-T4

T4 temper 6061은 최소 180MPa(26ksi)[8] 또는 210MPa(30ksi)[7]의 인장강도와 110MPa(16ksi) 이상의 항복강도를 가진다.10~16%의 신장률을 가지고 있다.

6061-T6

6061-T6 알루미늄 표준 열처리 프로세스

T6 temper 6061은 6061 알루미늄 합금의 최대 석출 경화(따라서 최대 항복 강도)를 제공하도록 처리되었습니다.최소 290MPa(42ksi)의 인장강도와 최소 240MPa(35ksi)의 항복강도를 가진다.보다 일반적인 값은 각각 [10]310 MPa(45 ksi)와 270 MPa(39 ksi)입니다.이는 특정 유형의 스테인리스강 [11]항복 강도를 초과할 수 있습니다.두께가 6.35mm(0.250인치) 이하일 경우 8% 이상, 단면이 두꺼운 경우 10% 이상이다.T651의 성질은 유사한 기계적 특성을 가지고 있습니다.25°C(77°F)에서 6061-T6의 열 전도율의 일반적인 값은 약 152W/m K이다. 재료 데이터 시트는 표준 RR 무어 테스트 기계와 표본을 사용하여 500,000,000 사이클을 완전히 반전하는 동안 순환 부하에서의 피로 한계를 97MPa(14ksi)로 정의한다.알루미늄은 S-n 그래프에서 잘 정의된 "무릎"을 나타내지 않기 때문에 "무한 수명"에 해당하는 사이클이 몇 개인지에 대한 논란이 있습니다.또한 애플리케이션에 대한 피로 한계치의 실제 값은 하중, 경사도 및 표면 마감의 기존 감정 계수에 의해 극적으로 영향을 받을 수 있습니다.

미세 구조

다양한 알루미늄 열처리가 재료 내 MgSi 침전물의 크기와
2 분산을 제어합니다.입자 경계 크기 또한 변화하지만 침전물만큼 강도에 미치는 영향이 중요하지 않습니다.입자 크기는 응력에 따라 크기가 달라질 수 있고 수백 나노미터 정도의 작은 입자를 가질 수 있지만, 일반적으로 직경이 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터입니다.철, 망간 및 크롬 2차상(FeSiAl
2
2
9, (Fe, Mn, Cr)
3SiAl
12)은 종종 [13]재료에 포함된 물질로 형성된다.

압출판 6061 알루미늄 합금의 입자 경계

알루미늄 합금의 입자 크기는 가공 기술과 열처리에 크게 좌우됩니다.응력을 받은 재료의 다른 단면은 입자 [14]크기의 차이를 일으킬 수 있습니다.특수 가공된 알루미늄 합금은 입경이 [15]수백 나노미터이지만 대부분은 몇 마이크로미터에서 수백 마이크로미터까지 [16]다양합니다.

사용하다

6061은 일반적으로 다음 용도로 사용됩니다.

  • 항공기 구조체의 날개와 주익과 전방 동체와 같은 homebuilt 항공기에, 군사적 상업 항공기보다 건설, 흔히.[17]2024년 합금지만 6061 더 쉽게 작동이 되는 거예요고 표면은 마모 부식에 저항성을 유지하면 2024년, 보통은 얇은 앨클래드 코트를 사용하고의 사례가 아닌 더 강하다.부식 [18]방지용 잉.
  • 소형 유틸리티 [19]보트를 포함한 요트 건설
  • Audi A8과 플리머스 프롤러와 같은 자동차 부품.
  • 손전등
  • 음식과 음료의 포장을 위한 알루미늄 캔
  • 스쿠버 탱크 및 기타 고압 가스 저장 실린더(1995년 이후)

6061-T6는 다음 용도로 사용됩니다.

용접

6061은 예를 들어 텅스텐 불활성 가스 용접(TIG) 또는 MIG(Metal Inert Gas 용접)를 사용하는 등 용접성이 높습니다.일반적으로 용접 후 용접 부근의 특성은 6061-T4의 특성으로 약 40%의 강도가 손실됩니다.재료는 재열처리가 가능하여 전체 피스의 -T6에 가까운 온도를 회복할 수 있습니다.용접 후 재료는 자연스럽게 숙성되어 강도를 어느 정도 회복할 수 있습니다.대부분의 체력은 처음 며칠에서 몇 주 사이에 회복된다.그럼에도 불구하고 알루미늄 설계 매뉴얼(알루미늄 협회)은 용접 후 적절한 열처리를 하지 않은 상태에서 용접 인접 소재의 설계 강도를 165MPa/24000PSI로 측정하도록 권장하고 있습니다.일반적인 필러 재료는 4043 또는 5356입니다.

압출물

6061은 금속을 성형된 다이에 밀어넣어 만든 긴 일정 단면 구조 형상인 압출물 생산에 사용되는 합금입니다.

용서

6061은 열간 단조에 적합한 합금입니다.빌렛은 유도로를 통해 가열되고 닫힌 다이 프로세스를 사용하여 단조됩니다.이 특정 합금은 오픈 다이 단조에 적합합니다.자동차 부품, ATV 부품 및 산업용 부품은 단조품으로 사용되는 일부에 불과합니다.알루미늄 6061은 평면 또는 원형 막대, 링, 블록, 디스크 및 블랭크, 중공 및 스핀들로 단조할 수 있습니다.6061은 특수 [22]및 맞춤 제작이 가능합니다.

캐스팅

6061은 실리콘 함량이 낮기 때문에 주조물의 유동성에 영향을 미치기 때문에 전통적으로 주조된 합금이 아닙니다.특수 원심 주조 방법을 사용하여 적절히 주조할 수 있습니다.원심 주물 6061은 대부분의 가공 제품의 한계를 초과하는 대형 링 및 슬리브 용도에 이상적입니다.[23]

등가 재료

6061 알루미늄 등가표[24]

미국 유럽 연합 ISO 일본. 중국
표준. 등급(UNS) SAE AMS 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 3880.2

GB/T 3190

 6061

표준

6061 알루미늄 합금의 다양한 형태와 온도는 다음 [25]표준에서 설명합니다.

  • ASTM B209: 알루미늄 및 알루미늄 합금 시트 및 플레이트 표준 사양
  • ASTM B210: 알루미늄 및 알루미늄 합금 이음매 없는 튜브 표준 사양
  • ASTM B211: 알루미늄 및 알루미늄 합금 바, 로드 및 와이어 표준 사양
  • ASTM B221: 알루미늄 및 알루미늄 합금 압출봉, 로드, 와이어, 프로파일 및 튜브 표준 사양
  • ASTM B308/308M: 알루미늄 합금 6061-T6 표준 구조 프로파일 표준 사양
  • ASTM B483: 일반 용도용 알루미늄 및 알루미늄 합금 인출 튜브 및 파이프 표준 사양
  • ASTM B547: 알루미늄 및 알루미늄 합금 성형 및 아크 용접 원형 튜브 표준 사양
  • ISO 6361: 알루미늄 및 알루미늄 합금 연판, 스트립 및 플레이트

레퍼런스

  1. ^ ASM Handbook Volume 2: Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials (10 ed.). Materials Park, Ohio. 1990. ISBN 978-0-87170-377-4. OCLC 21034891.
  2. ^ Robert E. Sanders, Jr. (2001). "Technology Innovation in Aluminum Products". JOM. 53 (2): 21–25. Bibcode:2001JOM....53b..21S. doi:10.1007/s11837-001-0115-7. S2CID 111170376.
  3. ^ "Aluminum Alloys". Materials Management Inc. 23 December 2015. Archived from the original on 31 July 2016. Retrieved 2016-07-25.
  4. ^ Specification for Aluminum and Aluminum-Alloy Sheet and Plate (metric) (Report). B07 Committee. doi:10.1520/b0209m-14.
  5. ^ Alcoa 6061 데이터 시트 2006-10-20 Wayback Machine에서 아카이브(pdf), 2006년 10월 13일 액세스
  6. ^ 알루미늄 협회(Alminum Association Inc)의 알루미늄 표준 및 데이터 2006 미터법 SI.
  7. ^ a b c ASTM B209
  8. ^ a b c ASTM B221
  9. ^ ASM Handbook Committee (1991). "Heat Treating of Aluminum Alloys". Volume 4: Heat Treating. ASM. p. 871. doi:10.1361/asmhba0001205 (inactive 28 February 2022). hdl:11115/192.{{cite book}}: CS1 유지 : 2022년 2월 현재 DOI 비활성화 (링크)
  10. ^ 재료 속성 데이터: 6061-T6 알루미늄
  11. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2018-10-01. Retrieved 2020-12-23.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  12. ^ "ASM Material Data Sheet". Archived from the original on 2018-10-22. Retrieved 2010-03-21.
  13. ^ Hatch, John (1984). "Microstructure of Alloys". Aluminum: Properties and Physical Metallurgy. ASM International. pp. 54–104. ISBN 9780871701763.
  14. ^ Nakai, Manabu; Itoh, Goroh (2014). "The Effect of Microstructure on Mechanical Properties of Forged 6061 Aluminum Alloy". Materials Transactions. 55 (1): 114–119. doi:10.2320/matertrans.ma201324. ISSN 1345-9678.
  15. ^ Lee, S. H; Saito, Y; Sakai, T; Utsunomiya, H (2002-02-28). "Microstructures and mechanical properties of 6061 aluminum alloy processed by accumulative roll-bonding". Materials Science and Engineering: A. 325 (1): 228–235. doi:10.1016/S0921-5093(01)01416-2. ISSN 0921-5093.
  16. ^ Easton, M.A.; StJohn, D.H. (2008). "Improved prediction of the grain size of aluminum alloys that includes the effect of cooling rate". Materials Science and Engineering: A. 486 (1–2): 8–13. doi:10.1016/j.msea.2007.11.009.
  17. ^ 알루미늄 정보는 aircraftspruce.com에서 2006년 10월 13일에 액세스 할 수 있습니다.
  18. ^ 6061 vs 2024 아카이브 2013-01-25 오늘 아카이브.Homebuiltairplanes.com 를 참조해 주세요.2012-04-04에 취득.
  19. ^ 알루미늄 보트 제작, 스티븐 F.Pollard, 1993, ISBN 0-07-050426-1
  20. ^ EVOLUTION 9mm, 1/2-28 TPI 2011-08-01 웨이백 머신에 아카이브.고도의 무기.2012-04-04에 취득.
  21. ^ S.22LR : Suppressor : AWC Systems Technology Archived 2011-10-01 Wayback Machine.Awcsystech.com 를 참조해 주세요.2012-04-04에 취득.
  22. ^ "6061 Aluminum Alloy Forging Anderson Shumaker". www.andersonshumaker.com. Archived from the original on 2016-01-17. Retrieved 2015-10-08.
  23. ^ "Aluminum Alloys Johnson Centrifugal". johnsoncentrifugal.com. 27 August 2019. Retrieved 2019-10-14.
  24. ^ Cole, Andrew (2020-05-24). "AL 6061-T6 Aluminium Alloy Properties, Tensile & Yield Strength, Thermal Conductivity, Modulus of Elasticity, Equivalent Material". The World Material. Retrieved 2020-08-03.
  25. ^ 6061 (3.3214, H20, A96061)알루미늄2014-11-14에 회수.

추가 정보

  • "연마 알루미늄 및 알루미늄 합금 특성: 6061 Alclad 6061", 특성 및 선택: 비철 합금 및 특수 용도 재료, 제2권, ASM 핸드북, ASM International, 1990, 페이지 102-103.

외부 링크

알루미늄 합금 테이블