Co jsou slitiny hliníku?
Slitiny hliníku jsou materiály vytvořené smícháním hliníku s dalšími kovy, jako je měď, hořčík, křemík a mangan. Přidání těchto složek zlepšuje fyzikální a chemické vlastnosti hliníku, včetně pevnosti, odolnosti proti korozi a svařitelnosti. Slitiny hliníku se vyskytují v různých formách, včetně slitin hliníku s mědí, hliníku s hořčíkem a hliníku s křemíkem. Jednou z nejběžnějších slitin je slitina hliníku 6061.
Slitina hliníku 6061 je oblíbená, protože má dobré mechanické vlastnosti, nerezaví a snadno se s ní pracuje. V mnoha různých oblastech, jako jsou letadla, automobily a stavebnictví, se používá k mnoha různým účelům. Slitina hliníku 6061 je velmi užitečná, protože ji lze použít pro mnoho věcí, které musí být pevné, odolné proti korozi a snadno se obrábějí, jako jsou konstrukční díly, díly pro lodě a díly pro kosmické lodě.
Jaké je složení slitiny hliníku 6061?
Slitina hliníku 6061 je pevný a pružný materiál, který se často používá ve výrobě a stavebnictví. Tato látka se většinou skládá z následujících částí, přičemž množství jsou uvedena jako hrubé vodítko.
- Hliník (Al): 95,85-98,56%
- Křemík (Si): 0,4-0,8%
- Železo (Fe): max. 0,7 %
- Měď (Cu): 0,15-0,4%
- Mangan (Mn): 0,15 % max.
- Hořčík (Mg): 1,0-1,5%
- Chrom (Cr): 0,04-0,35 %
- Zinek (Zn): max. 0,25 %
- Titan (Ti): max. 0,15 %
- Další prvky: Je možné, že jsou přítomna i nepatrná množství jiných kovů, například berylia a vanadu.
Jaké jsou vlastnosti hliníku 6061?
Hliník 6061 je jedním z nejužitečnějších a nejpřizpůsobivějších kovů z rodiny hliníku. Je známý skvělou kombinací pevnosti, odolnosti proti korozi a snadné práce s ním. Tento kov lze zahřívat a tvarovat.
Nejoblíbenějším způsobem tepelného zpracování tohoto kovu je popouštění T6, které zahrnuje zahřívání roztokem a následné umělé stárnutí. Díky popouštění T6 je kov pevnější a lépe odolává mechanickým silám, což jej předurčuje k použití ve stavebnictví s vysokou pevností.
Jaké vlastnosti má hliník 6061?
Mechanické vlastnosti
- Ultimátní pevnost v tahu: Rozsah od 290 do 310 MPa (42 000 až 45 000 psi) v temperaci T6, což je ideální pro konstrukční aplikace.
- Síla výtěžnosti: V rozmezí od 240 do 276 MPa (35 000 až 40 000 psi) je zajištěna vysoká odolnost proti deformaci při zatížení.
- Prodloužení při přetržení: Obvykle přibližně 12 %, což ukazuje na tvárnost a schopnost deformovat se bez přetržení.
- Modul pružnosti: Je přibližně 68,9 GPa (10 000 ksi), což dokazuje tuhost materiálu.
- Tvrdost: 6061-T6 má tvrdost přibližně 107 Vickersových stupňů nebo 60 Rockwellových stupňů B, což ukazuje na jeho pevnost po tepelném zpracování.
Fyzikální vlastnosti
- Hustota: Hustota: přibližně 2,7 g/cm³ (0,0975 lb/in³), což ji činí lehkou ve srovnání s mnoha kovy.
- Tepelná vodivost: To umožňuje efektivní odvod tepla v aplikacích, jako jsou výměníky tepla.
- Teplota tání: Rozsah tání je mezi 582 °C a 652 °C (1080 °F až 1205 °F), vhodný pro různé výrobní procesy.
Odolnost proti korozi
Hliník 6061 má silnou odolnost proti korozi, zejména proti povětrnostním podmínkám a některým chemikáliím. Tuto vlastnost lze zlepšit technikou eloxování, takže je ideální pro námořní a průmyslové použití.
Jaké jsou běžné třídy hliníkové slitiny 6061?
Nejčastěji používanou třídou hliníkové slitiny 6061 je 6061-T6. Toto označení znamená, že slitina byla tepelně zpracována roztokem a uměle zestárla, což vedlo ke zvýšení pevnosti a tvrdosti. Zde jsou uvedeny některé důležité údaje o různých třídách hliníku 6061.
- 6061-T6: Toto označení znamená, že slitina byla tepelně zpracována roztokem a uměle zestárla, což vedlo k mimořádné pevnosti.
- 6061-T651: Podobně jako T6, ale s technikou protahování pro snížení napětí pro zvýšení rozměrové stability.
- 6061-O: Jedná se o plně žíhaný stav, který poskytuje maximální tažnost.
- 6061-T4: Označuje, že slitina byla tepelně zpracována roztokem a přirozeně zestárla, což má za následek dobrou pevnost a zpracovatelnost.
- Slitina 61S: Původní název slitiny při jejím vytvoření v roce 1935.
- ISO AlMg1SiCu: Jedná se o mezinárodní standardní označení této slitiny.
Tipy pro výběr třídy hliníku?
Slitiny hliníku se vyrábějí v různých třídách a formách a použitá třída je často určena konečným použitím. Pokud je konečné použití dobře definováno, je snazší určit vlastnosti jednotlivých tříd. Můžete si však vybrat třídu, která odpovídá požadovaným vlastnostem.
- Tvrdost: Zvolte takovou třídu hliníku, která přesně splňuje požadavky na pevnost vaší aplikace.
- Odolnost proti korozi: Zvolte slitinu s dostatečnou odolností proti korozi pro okolní podmínky.
- Formovatelnost: Zejména u složitých vzorů vybírejte takové třídy, které umožňují jednoduché tvarování bez praskání.
- Svařitelnost: Pokud váš projekt vyžaduje spojovací materiály, ujistěte se, že vybranou slitinu lze účinně svařovat.
- Obrobitelnost: Vybírejte typy, o kterých je známo, že se snadno obrábějí, aby výrobní procesy probíhaly hladčeji.
- Tepelná úprava: Zamyslete se nad tím, zda lze kov zahřát, aby se zlepšily jeho mechanické vlastnosti.
- Nákladová efektivita: Chcete-li si vybrat nákladově efektivní třídu kovu, měli byste zvážit požadavky na výkon a rozpočtové limity.
Jaké jsou aplikace hliníkové slitiny 6061?
Díky svým vynikajícím vlastnostem se slitina hliníku 6061 široce používá v různých průmyslových odvětvích. Zde je několik významných aplikací.
Letecký a kosmický průmysl
Díky vysokému poměru pevnosti k hmotnosti a odolnosti proti korozi se hojně používá v konstrukcích letadel, jako jsou křídla, trupy a další součásti.
Automobilový průmysl
Používá se při výrobě prvků, jako jsou podvozky, součásti motoru a panely karoserie, což pomáhá snížit celkovou hmotnost vozidla při zachování jeho odolnosti.
Marine
Používá se při stavbě lodí, kování jachet a v dalších námořních aplikacích, které vyžadují vysokou odolnost proti korozi mořskou vodou.
Strukturální aplikace
Díky své pevnosti a nízké hmotnosti je ocel ideální pro konstrukci rámů, mostů a příhradových konstrukcí.
Spotřební produkty
Díky své obrobitelnosti a tvarovatelnosti se používá v řadě výrobků, včetně rámů jízdních kol, svítilen, potápěčských nádrží, rybářských navijáků a elektrických armatur.
Průmyslová zařízení
Odolnost proti korozi a jednoduchost výroby z něj činí oblíbený materiál pro průmyslové komponenty, nádrže na chemikálie a obaly na potraviny.
Faqs
Jaká je hustota hliníku 6061?
Hustota hliníkové slitiny 6061 je přibližně 2,70 g/cm³.
Rozsah provozní teploty hliníkové slitiny 6061
Slitina hliníku 6061 má teplotu tání v rozmezí 582 °C až 652 °C (1080°F až 1205°F), takže je ideální pro různé aplikace.
Je hliník 6061 svařovaný?
Ano, hliník 6061 je dobře svařitelný. Vyžaduje však přídavné materiály, jako je 4043 nebo 5356, aby se zabránilo vzniku trhlin.
Je hliník 6061 dostatečně pevný?
Ano, hliník 6061 má střední až vysokou pevnost, s mezí kluzu kolem 240 MPa (35 ksi) v temperaci T6, takže je vhodný pro mnoho konstrukčních aplikací.
Jaký je rozdíl mezi slitinou 6061 a jinými slitinami hliníku, jako je 7075?
Obě oceli se používají v konstrukčních aplikacích, ale 6061 je odolnější proti korozi a svařitelnější, zatímco 7075 je pevnější, ale hůře svařitelná.
Závěr
Hliníkový kov 6061 je velmi pevný, nerezaví a lze jej použít mnoha různými způsoby. Díky tomu je nepostradatelný v mnoha podnicích. Protože je lehký a zároveň pevný, zlepšuje výkon výrobků, snižuje náklady na údržbu a zajišťuje delší životnost, což z něj činí oblíbenou volbu pro mnoho použití.