Алюминиевый сплав 6061

Химический состав

Номинальный химический состав

Al-1,0Mg-0,6Si-0,30Cu-0,20Сr

Химический состав по EN 573-2

Таблица 1 — Химический состав сплава 6061 по EN 573-3

6061-ximsostav
Обозначения

  • ГОСТ 4784-97: АД33
  • EN 573-3: EN AW-6061 и EN AW-Al Mg0,7Si
  • Международная регистрация (Teal Sheats) — Aluminum Association: 6061
  • Unified Numbering System (UNS): А96061
  • ISO 209: 2007:6061
  • DIN 1725-1 (отменен): отсутствует 

Металлургические характеристики

  • Деформируемый
  • Термически упрочняемый
  • Относится к сплавам с уровнем прочности от среднего до высокого.
  • Повышение прочности достигает за счет термического упрочнения.
  • Достигает прочности выше, чем у сплава 6005А.
  • Хорошая коррозионная стойкость.
  • Хорошо сваривается, но имеет пониженную прочность в зоне сварного шва.
  • Имеет среднюю усталостную прочность.
  • Хорошо поддается холодной формовке в состоянии Т4, но имеет ограниченную формуемость в состоянии Т6.
  • Не подходит для прессованных профилей со сложным поперечным сечением.
  • Полный аналог сплава АД33 по ГОСТ 4784-97
  • Место сплава 6061 среди других сплавов серии 6ххх — см. рисунок ниже.

Типичное применение

  • рамы велосипедов
  • грузовые автомобили
  • пассажирские вагоны
  • спортивные снаряды
  • конструкционные трубы
  • конструкционные детали, которые требуют повышенную прочность, хорошую свариваемость и высокую коррозионная стойкость
  • детали рамы, направляющих сидений, бамперы пассажирских автомобилей.   

Механические свойства

Нормированные механические свойства (EN 755-2)

Таблица 2 — Требования к механическим свойствам алюминиевого сплава 6061 по EN 573-3

Типичные механические свойства

Прочность  при растяжении

Таблица 3 — Типичные механические свойства сплава 6061 [1]

6061-mexsvoystva-tipical

Предел текучести 0,2 %

См. таблицу 3.

Относительное удлинение

Удлинение А (δ5) — 5-кратный образец) – см. таблицу 3.

Твердость (500 кгс – 10 мм – 30 с)

  • Состояние О: 30 НВ;
  • Состояния Т4, Т451: 65 НВ;
  • Состояния Т6, Т651: 95 НВ.  

Физические свойства

Модуль упругости (модуль Юнга)

  • при растяжении – 68900 МПа
  • при сжатии – 69700 МПа.

Плотность

2,70 г/см3 при 20 °С 

Термические свойства

Интервал температуры плавления

575 — 650 °С

Коэффициент термического расширения

Линейный: 23,6 мкм/(м·°С) в интервале от 20 до 100 °С.

Технологические свойства

Свариваемость

Хорошо сваривается дуговой сваркой в среде инертного газа, в частности, аргонно-дуговой сваркой, как неплавящимся электродом (GTAW-TIG), так и плавящимся электродом (GMWA-MIG). Обычный сварочный сплав – 4043.

Температура закалки

530 °С [1].

Искусственное старение

  • Катаные и тянутые изделия: 160 °С в течение 18 часов [1]
  • Прессованные или кованные изделия: 175 °С в течение 8 часов [1]

Модификации сплава 6061

Сплав 6261

  • 0,2-0,35 % Mg
  • Прочнее сплава 6061 в состоянии Т6 на 15-20 МПа.

Закалка сплава 6061

Сравнение сплавов 6061 и 6060

Для понимания особенностей закалки сплава 6061 полезно сравнить ее условия с закалкой сплава 6060. Алюминиевый сплав 6060 – это аналог сплава АД31 при минимальном содержании в нем магния и кремния. На рисунке схематически показаны различия необходимых скоростей охлаждения этих сплавов для обеспечения закалки, то есть создания твердого раствора магния и кремния за счет предотвращения выпадения частиц Mg2Si.

  sxema-zakalki-6060-6061Рисунок – Схема различных режимов охлаждения и
области выделения нежелательных грубых частиц Mg2Si для сплавов 6060 и 6061

Скорость охлаждения

Рекомендуемые методы охлаждения и минимальные скорости охлаждения для сплава 6061, а также для сплава 6060, указаны в таблице 4. Как видно, для профилей сплава 6061:

  • толщиной до 10 мм необходимо и достаточно охлаждения водовоздушной смесью
  • толщиной более 10 мм необходимо уже водяное спрейерное охлаждение.

Таблица 4 – Рекомендуемые скорости закалки и способы охлаждения
для закалки на прессе сплавов 6060 и 6061zakalka-6060-6061

Источники:

1) Aluminum and Aluminum Alloys, ed. J. R. Devis

2) EN 573-3

3) EN 755-2

К справочнику сплавов