
6061大径アルミニウム合金バー
6061大口径のアルミニウム合金ロッドは、工業生産に重要な役割を果たし、軽量と高強度、良好な腐食抵抗、優れた加工性能、優れた熱安定性と疲労抵抗、環境保護と持続可能性、および多様な用途フィールド. .
1.材料の構成と製造プロセス
6061大きな直径のアルミニウム合金バーは、幅広い直径にわたって優れた強度、優れた腐食抵抗、優れた溶接性、および機械性を提供する汎用性のある熱処理可能なアルミニウム - マグニウムシリコン合金であり、構造的、機械的部品、輸送、および一般的なエンジニアリングの適用に理想的になります。
一次合金要素:
マグネシウム(mg):0.8-1.2%(強度を高める)
シリコン(si):0.4-0.8%(マグネシウムを使用してmg₂si強化位相を形成)
銅(Cu):0.15-0.40%(強度が向上し、腐食抵抗がわずかに減少します)
クロム(cr):0.04-0.35%(再結晶を阻害し、ストレス耐性抵抗を改善します)
基本材料:
アルミニウム(AL):95.8%以上(バランス)
制御不純物:
鉄(FE):最大0.70%以下
亜鉛(ZN):最大0.25%以下
マンガン(MN):最大0.15%以下
チタン(TI):最大0.15%以下
その他の要素:それぞれ0.05%未満、合計0.15%以下
プレミアム製造プロセス:
溶融準備:
高純度の一次アルミニウム(最小99.7%)
±0.05%の耐性を持つ正確な合金要素の添加
セラミックフォームフィルター(30-40 ppi)を介した高度なろ過
SNIF脱気治療(水素<0.10 ml/100g)
Al-Ti-Bマスター合金による穀物洗練
直接寒さ(DC)半濃縮キャスティングは、大きな直径のインゴットを生成します
均質化:
550-580 6-12時間の学位
均一な温度制御:±5度
制御冷却速度:15-25度 /時間
粗い金属間の溶解、微小集離の除去
ホットワーキング(押し出しまたは鍛造):
大型押出プレス:直径400mmのバーを生産できる
または鍛造:放射状の鍛造または閉じた鍛造を介してインゴットをバーに処理する
変形温度:450-500度
最適な内部品質と穀物の流れのために、適切な変形と粒子洗練を保証します
ソリューション熱処理:
520-550 1-4時間(直径依存)の学位
温度の均一性:±3度
クエンチング培地への迅速な移動(<10 seconds)
クエンチング:
ウォータークエンチまたはポリマークエンチ
最適な硬度のための制御冷却速度
ストレス緩和(T651/T6511テンパーの場合):
残留応力を軽減するための制御ストレッチング(1-3%プラスチック変形)
人工老化(T6気性):
160-180 8-18時間の学位
温度の均一性:±3度
すべての生産段階は、厳密な品質管理とトレーサビリティ管理の対象となります.
2. 6061の大きな直径のアルミニウムバーの機械的特性
|
財産 |
O(アニール) |
T4 |
T6 |
T651/T6511 |
テスト方法 |
|
究極の引張強度 |
110-145 mpa |
180-220 mpa |
290-320 mpa |
290-320 mpa |
ASTM E8 |
|
降伏強度(0.2%) |
40-60 mpa |
90-120 mpa |
240-270 mpa |
240-270 mpa |
ASTM E8 |
|
伸長(2インチ) |
16-25% |
14-20% |
8-15% |
8-15% |
ASTM E8 |
|
硬度(ブリネル) |
30-40 hb |
60-75 hb |
95-105 hb |
95-105 hb |
ASTM E10 |
|
疲労強度(5×10℃のサイクル) |
70-90 mpa |
90-110 mpa |
95-110 mpa |
95-110 mpa |
ASTM E466 |
|
せん断強度 |
70-90 mpa |
110-130 mpa |
190-210 mpa |
190-210 mpa |
ASTM B769 |
|
弾性率 |
68.9 GPA |
68.9 GPA |
68.9 GPA |
68.9 GPA |
ASTM E111 |
プロパティ配布:
軸対.ラジアルプロパティ:<5% variation in strength properties
大きな直径のバーにわたる内部プロパティのバリエーション:通常、T6/T651テンパーの場合は7%未満
表面硬度のコアバリエーション:<5 HB
残留応力:T651/T6511テンパーの低ストレスレベル、機械加工の歪みの減少
3.微細構造特性
主要な微細構造の特徴:
穀物構造:
熱い作業後に再結晶した粒子を伴う細長い粒子
ASTM粒サイズ4-7(90-32μm)
厳格なプロセス制御を通じて、大きな直径バー内で均一な穀物構造と洗練を保証する
沈殿物分布:
mg₂si強化段階:微細で均一に分散し、主要な強化を提供する
Alfesi Intermetallics:制御されたサイズと分布
Crousiまたはal₁₂mg₂cr分散型:粒子の成長を阻害し、ストレス耐性耐性を改善します
テクスチャ開発:
押出/鍛造によって導入されたファイバーテクスチャ
テクスチャ強度は、機械的特性にわずかな影響を与えます。穀物の洗練と降水硬化が支配的です
特別な機能:
粒界での沈殿物の均一な分布
溶液処理後の過飽和固溶体
加齢治療後の降水段階の形成
4.次元仕様と公差
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パラメーター |
標準範囲 |
精密耐性 |
商業寛容 |
テスト方法 |
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直径 |
100-600 mm |
±0.5mm最大200mm |
±1.0mm最大200mm |
マイクロメーター/キャリパー |
|
±0.25%200mmを超えています |
200mmを超える±0.5% |
|||
|
楕円形 |
N/A |
直径の耐性の50% |
直径の耐性の75% |
マイクロメーター/キャリパー |
|
長さ |
1000-7000 mm |
±5mm |
±10mm |
巻尺 |
|
まっすぐ |
N/A |
0.8mm/m |
1.5mm/m |
ストレート/レーザー |
|
表面の粗さ |
N/A |
3.2μmRAマックス |
6.3μmRAマックス |
プロファイロメーター |
|
終了の四角性をカットします |
N/A |
0.5度最大 |
1.0度最大 |
分度器 |
標準の利用可能なフォーム:
大きな直径の丸いバー:直径100mm〜600mm
カスタムカットツーレングスサービスが利用可能
特別な公差と表面仕上げ(e {. g .、皮をむいて、地面、精度がターンされます)リクエストに応じて利用可能
Quenched and Aged、またはQuenched-Streched-Aged(T651)Tempersで利用可能
5.気性の指定と熱処理オプション
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気性コード |
プロセスの説明 |
最適なアプリケーション |
重要な特性 |
|
O |
完全にアニールされ、軟化します |
最大の形成性を必要とするアプリケーション |
最低強度、最大延性 |
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T4 |
溶液熱処理と自然の老化 |
中程度の強度要件を備えた優れた形成性 |
適度な強さ、優れた形成性 |
|
T6 |
溶液熱処理と人為的に老化します |
高強度の構造用途 |
最大強度と硬度 |
|
T651 |
T 6 +ストレッチが緩和されたストレス |
重要な構造成分、低い残留応力 |
優れた寸法安定性、低機械加工の歪み |
|
T6511 |
t 6 +わずかなストレッチ +ストレートリング |
不規則な形状の低い残留応力 |
T651に似ていますが、不規則な断面の場合 |
気性選択ガイダンス:
O:複雑なコールドフォーミング操作用
T4:最終的な熱処理を伴う後続の形成または溶接を必要とするアプリケーションの場合
T6:高強度を必要とする一般的な構造および機械的部分の場合
T651/T6511:最小限の機械加工の歪みと高次元の安定性を必要とする大きな直径バーの場合
6.機械加工と製造特性
|
手術 |
ツール材料 |
推奨されたパラメーター |
コメント |
|
旋回 |
炭化物、ダイヤモンド |
vc =250-600 m/min、f =0.1-0.5 mm/rev |
高速加工により、優れた表面仕上げが得られます |
|
掘削 |
炭化物、ブリキコーティング |
vc =80-200 m/min、f =0.15-0.40 mm/rev |
クーリントドリルが推奨され、深い穴に適しています |
|
ミリング |
炭化物、HSS |
vc =200-800 m/min、fz =0.1-0.25 mm |
高陽性のレーキ角度ツール、カットの大きな深さ、高飼料 |
|
タッピング |
HSS-E-PM、TICNコーティング |
vc =20-40 m/min |
優れたスレッド品質、タップしやすい |
|
リーミング |
炭化物、HSS |
vc =80-150 m/min、f =0.2-0.6 mm/rev |
H7/H8許容耐性が達成可能です |
|
のこぎり |
炭化物の先端の刃 |
vc =1000-3000 m/min |
効率的な切断、滑らかなカットエッジ |
製造ガイダンス:
加工性評価:80%(1100アルミニウム= 100%)、T6気性の機械加工性の向上
チップフォーメーション:簡単に短くカールしたチップを形成し、チップの避難を促進する
クーラント:水溶性切断液(5-10%濃度)
ツールの摩耗:低く、長いツール寿命につながります
溶接性:TIGとMIG溶接で優れており、溶接後の最小限の強度損失
熱処理:強度を高めるために消して熟成することができます
陽極酸化:審美的および腐食耐性の表面のために簡単に陽極酸化されます
ろう付けとはんだ付け:可能
残留応力:T651/T6511テンパーは、残留応力を大幅に減らし、機械加工の歪みを最小限に抑える
7.腐食抵抗と保護システム
|
環境タイプ |
抵抗定格 |
保護方法 |
予想されるパフォーマンス |
|
産業雰囲気 |
とても良い |
きれいな表面、オプションの陽極酸化 |
15-20+年 |
|
海洋雰囲気 |
良い |
陽極酸化 +シーリングまたは絵画 |
5-10+メンテナンスの年 |
|
海水浸漬 |
公平 |
陰極保護または絵画 |
コーティング品質に依存します |
|
高湿度 |
とても良い |
きれいな表面、オプションの陽極酸化 |
10-15+年 |
|
ストレス腐食 |
とても良い |
T6気性の優れたパフォーマンス |
低感受性 |
|
剥離 |
とても良い |
標準保護 |
良い抵抗 |
|
ガルバニック腐食 |
良い |
適切な分離 |
異なる金属を使用した慎重な設計 |
表面保護オプション:
陽極酸化:
タイプII(硫酸):10-25μm厚さ、装飾的および一般的な保護のため
タイプIII(ハード):25-75μm厚さ、耐摩耗性とより高い保護のため
染色とシーリング:美学と腐食抵抗を強化します
変換コーティング:
クロム酸塩変換コーティング(MIL-DTL -5541):優れた接着と腐食保護
クロムフリーの代替品:環境に準拠しています
塗装システム:
エポキシプライマー +ポリウレタントップコート:過酷な環境用
パウダーコーティング:耐久性が高いと美学
その他:
電気めっき、真空コーティングなど.
8.エンジニアリング設計の物理的特性
|
財産 |
価値 |
設計考慮事項 |
|
密度 |
2.70 g/cm³ |
体重計算と構造最適化 |
|
融解範囲 |
582-652程度 |
熱処理と溶接ウィンドウ |
|
熱伝導率 |
167 W/m·K |
熱散逸と転送設計 |
|
電気伝導率 |
40-43%iacs |
電気導電率は、電気アプリケーションの導電率 |
|
比熱 |
897 j/kg・k |
熱質量と熱容量の計算 |
|
熱膨張(CTE) |
23.6 ×10⁻⁶/K |
温度の変動による寸法変化 |
|
ヤングモジュラス |
68.9 GPA |
たわみと剛性の計算 |
|
ポアソンの比率 |
0.33 |
構造分析パラメーター |
|
減衰容量 |
ミディアムロー |
振動と騒音制御 |
設計上の考慮事項:
動作温度範囲:-80程度+150度
高温性能:強度は100度を超えて減少し始めます
極低温性能:低温での強度のわずかな増加、脆性移行なし
磁気特性:非磁性
リサイクル性:スクラップ値が高い100%リサイクル可能
形成性:T4気性に適しており、T6気性に限定されています
寸法安定性:精密加工に適したT651/T6511テンパーで優れています
強度対重量比:構造用途で有利
9.品質保証とテスト
標準テスト手順:
化学組成:
光学放出分光法
X線蛍光分析
すべての主要な要素と不純物の内容の検証
機械的テスト:
引張試験(縦方向および横方向)
硬度テスト(Brinell、複数の場所)
疲労テスト(必要に応じて)
非破壊テスト:
超音波検査(ASTM B594/E2375ごとに100%体積)
渦電流テスト(表面および表面近くの欠陥)
浸透剤検査(表面欠陥)
微細構造分析:
穀物サイズの決定
沈殿物と金属間評価
穀物フローパターンの検証(偽造バー用)
寸法検査:
CMM(座標測定機)検証
直径、長さ、まっすぐ、楕円形など.
標準認定:
マテリアルテストレポート(en 10204 3.1または3.2)
化学分析認定
機械的特性認証
熱処理認定
非破壊検査認定
ASTM B221(押し出しバー用)、ASTM B211(ロール/コールドフィニッシュバー用)、または該当するASTM B247(Forged Bar用)への適合
10.アプリケーションと設計上の考慮事項
主要なアプリケーション:
構造コンポーネント:
アーキテクチャのフレームとサポート
ブリッジコンポーネント
トラックと海洋構造
自動機械ベース
機械部品:
バルブボディ、ポンプボディ
ドライブシャフト、ギア
ボルト、ナッツ、ファスナー
ジグと備品
輸送業界:
自動車部品(シャーシ、サスペンション)
鉄道車両コンポーネント
自転車フレーム
ヨットとボートのコンポーネント
電子機器と精密機器:
半導体機器部品
電子コンポーネントハウジング
医療機器コンポーネント
光学機器ブラケット
レクリエーションと消費財:
釣りのリール
スポーツ用品
写真機器
設計上の利点:
全体的なパフォーマンスの良好:高強度、腐食抵抗、機械の簡単、溶接可能
T6気性の優れた強度と重量の比率
消光と老化後の大幅な強度改善
T651/T6511テンパーの低い機械加工の歪み
さまざまな表面処理を和らげて適用できます
優れた溶接特性
さまざまな産業にとって非常に用途が広い
特定のアプリケーションの非磁性
良いリサイクル性
設計の制限:
7xxxシリーズ合金と比較して強度が低くなります
一部の海洋環境での耐食性は、5xxxシリーズ合金ほど良くありません
超高硬度と耐摩耗性を必要とするアプリケーションには適していません
限られた高温強度パフォーマンス(150度を超える)
コールドフォーミング能力は、5052のような合金ほど良くありません
溶接領域の強度はわずかに減少する場合があります
経済的考慮事項:
リーズナブルなコストで優れたパフォーマンス、多くのアプリケーションに最適です
幅広いサプライチェーンと生産能力
比較的低い機械加工コスト
良好なリサイクル性により、スクラップコストが削減されます
持続可能性の側面:
100%リサイクル可能で高いリソース利用
鋼と比較して生産中のエネルギー消費量が少ない
ライフサイクル全体で環境への影響が比較的低くなっています
長いサービス寿命は交換頻度を減らします
ROHSに準拠し、到達基準を守り、有害な物質がありません
マテリアル選択ガイダンス:
高強度、良好な溶接性、腐食抵抗が必要な汎用合金が必要な場合は、6061を選択してください
最大の形成性が必要であり、強度がそれほど重要でない場合は5052を選択してください
高強度が最重要で溶接性が主な関心事ではない場合は、2xxxまたは7xxxシリーズ合金を検討してください
T6気性は、ほとんどの構造的および機械的な部分に適しています
T651/T6511テンパーは、精密機械加工と低い残留応力を必要とする部品に適しています
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