6061アルミニウム合金:その特性と用途を知ろう
押出成形プロジェクトに取り組む際に行う必要がある重要な決定の 1 つは、合金の選択です。
6061 アルミニウムは最も一般的な押出合金の 1 つであるため、これを検討しているかもしれません。 6061アルミニウム合金を発明したのは、アルコール6061 ベース合金をベースに、強度と耐食性を向上させるためにマグネシウムとシリコン元素を添加しています。その後、この合金は 1933 年に アルコア 会社 によって特許が取得され、すぐに複数の産業で用途が発見されました。
6061 押出アルミニウム合金の発明により、構造用途におけるアルミニウムの実用性が大幅に向上しました。良好な加工性、中程度の強度、優れた溶接性により、自動車、航空宇宙、鉄道、建設、造船などの分野で広く使用されています。同時に、6061押し出された&注意;アルミニウム合金は、その優れた表面処理特性により、外観と耐食性をさらに向上させるため、陽極酸化処理や塗装によく使用されます。
6061 押し出された&注意;アルミニウム合金は鍛造合金であり、鋳造合金ではありません。したがって、さまざまな形状に押し出し、圧延、鍛造することができます。
6061 の一般的な特徴をいくつか示します。 アルミニウム
6061 アルミニウムは中強度から高強度を持っています。耐食性、溶接性、加工性、リサイクル性にも優れています。
| 特性 | 鑑定 |
| 強さ | 中～高 |
| 耐食性 | 良い |
| 溶接性とろう付け性 | 良い |
| 作業性 | 良い |
| リサイクル性 | 良い |
焼き戻しにより強度と耐食性が向上します。
6061-T4 および 6061-T6 アルミニウムの材料特性
一般に、6061 アルミニウムは溶体化熱処理され、その後時効処理されます。 T4 焼き戻しアルミニウムは自然時効処理され、T6 焼き戻しアルミニウムは最大の強度を得るために人工的に時効処理されます。
6061-T6 焼き戻しの合金は強度と硬度が高くなりますが、延性と成形性は T4 焼き戻しのものより劣ります。
要約すると、6061-T4 と 6061-T6 のどちらを選択するかは、特定のアプリケーション要件によって決まります。より優れた成形性と一定の強度が必要な場合は、T4 状態を選択できます。構造部品や耐荷重部品など、より高い強度と硬度が必要な場合は、T6 状態が選択されます。
6061アルミニウムの物性
ここで合金の密度がわかります。 T4 と T6 の焼き戻しでは密度に違いがないことに注意してください。
| 財産 | 6061-T4 | 6061-T6 |
| 密度 | 2.70g/cc | 0.0975ポンド/インチ3 | 2.70g/cc | 0.0975ポンド/インチ3 |
6061アルミニウムの機械的性質
ここでは、T4 および T6 焼き戻しの引張強度、降伏強度、弾性率を確認できます。
| 財産 | 6061-T4 | 6061-T6 |
| 抗張力 | 241MPa | 35000 サイ | 310MPa | 45000 サイ |
| 降伏強さ | 145MPa | 2100 サイ | 276MPa | 40000 サイ |
| 弾性率 | 68.9GPa | 10000 キシ | 68.9GPa | 10000 キシ |
6061アルミニウムの熱特性
ここでは、熱膨張係数や熱伝導率など、合金の熱特性の一部を確認できます。 T4 および T6 テンパーが含まれます。
| 財産 | 6061-T4 | 6061-T6 |
熱膨張係数@ 温度20.0～100℃ | 23.6μm/m-℃ | 13.1 μインチ/インチ-°F | 23.6μm/m-℃ | 13.1 μインチ/インチ-°F |
| 熱伝導率 | 154 W/ｍK | 1070 BTU-で/時間-フィート²-°F | 154 W/ｍK | 1070 BTU-で/時間-フィート²-°F |
注: 上記の材料特性は、マットウェブ、ここそしてここ。 100%検証できるわけではないことをご了承ください。
さて、6061 合金が何でできているのか疑問に思われるかもしれません。
6061アルミニウムの化学組成
この合金は 6000 シリーズ合金の一部です。したがって、その主な合金元素はマグネシウムとシリコンです。マグネシウムは強度を高めるために添加され、シリコンは金属の溶解温度を下げるために添加されます。ここでは、6061 アルミニウムの化学組成のガイドを見ることができます。
| 要素 | 最小 | 最大 |
| マグネシウム | 0.8 | 1.2 |
| そして | 0.4 | 0.8 |
| 鉄 | いいえ 分 | 0.7 |
| と | 0.15 | 0.4 |
| ん | いいえ 分 | 0.15 |
| Cr | 0.04 | 0.35 |
| 亜鉛 | いいえ 分 | 0.25 |
| の | いいえ 分 | 0.15 |
| その他の要素 | いいえ 分 | 各0.05 合計0.15 |
6061 の化学組成を理解したところで、この合金が他の主要なオプションとどのように比較されるかについて話しましょう。
6061 アルミニウムと他の合金の比較
6061 押出アルミニウムは最も一般的な押出合金の 1 つですが、特定の用途には他のオプションを検討することもできます。ここでは、代替品として検討されることが多い他の一般的な合金をいくつか紹介します。
6061 対 7075
7075 アルミニウム合金は、一般的に使用されている航空宇宙グレードのアルミニウム合金で、亜鉛とマグネシウムの含有量が高く、強度と硬度が高くなります。&注意; したがって、航空機の構造部品など、より高い強度と耐疲労性が必要な用途では、7075 アルミニウム合金がより良い選択となる可能性があります。ただし、これらの合金元素の添加により、6061 アルミニウム合金よりも耐食性が低下し、延性や溶接性も低下します。したがって、良好な成形性と溶接性が必要な用途には、6061 アルミニウム合金の方が適している可能性があります。 |  |
6061 対 6063
6061 と 6063 は、最も一般的な押出合金の 2 つです。&注意;6063&注意;アルミニウム押出材が1位を占め、6061押し出しアルミニウム&注意;が2位を占めています。 6000 シリーズ合金として、これらはすべて主要な合金元素としてマグネシウムとシリコンを含んでいます。したがって、それらは多くの同様の特性を共有します。 6061 押し出しアルミニウム高い強度と良好な加工特性により、自動車部品、航空宇宙構造物、金型製造などの分野で広く使用されています。 6063押し出しアルミニウム高い美観と成形性が要求される建築用アルミニウム形材、装飾材、ドアや窓枠などの用途によく使用されます。 要約すると、6061押し出しアルミニウムそして6063押し出しアルミニウムそれぞれに独自の利点があります。どの材料を選択するかは、強度、加工性、耐食性、および特定の用途に必要なその他の特性の優先順位によって決まります。 |  |
6061 対 2024
2024 合金は主に航空宇宙用途で使用され、強度が高いことで知られています。その主な合金元素は銅です。高強度で耐疲労性に優れていますが、6061に比べて加工や溶接が困難です。押し出しアルミニウム。また、耐食性も低いため、通常は高い張力がかかる翼や胴体の構造に使用されます。 |  |
6061 対 304 ステンレス鋼
建設およびその他の産業分野では、6061押し出しアルミニウムと 304 ステンレス鋼はよく比較されます。 304 ステンレス鋼は優れた耐食性と靭性を備えており、食品加工、化学生産、建設業界で推奨される材料の 1 つとして広く使用されています。 6061 アルミニウム合金と比較して、304 ステンレス鋼は優れた耐食性と高温耐久性を示します。ただし、ステンレス鋼は密度が高く熱伝導率が低いため、重量と熱伝導率の点では 6061 アルミニウム合金の方が優れている可能性があります。 さらに、304 ステンレス鋼は冷間加工によって強化できますが、6061 ほど加工硬化しません。押し出しアルミニウムこれは、大規模な機械加工が必要な状況では後者の方が扱いやすいことを意味します。コストの観点から見ると、ステンレス鋼は通常、アルミニウム合金よりも高価であるため、材料を使用する決定は、用途に必要な性能、加工特性、予算と比較して検討する必要があります。 |  |
まとめ
6061 アルミニウム合金は、そのバランスのとれた特性、優れた加工性、コスト効率により、多くの用途で非常に競争力のある選択肢です。ただし、特定の環境では、強度、耐食性、重量、コストなどの優先順位に基づいて、他のより適切な合金が選択される場合があります。
参考として、6061 アルミニウムの特性に関する PDF をダウンロードしてください。
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6061アルミニウムの一般的な特性、性質、および化学組成。
