סגסוגות אלומיניום הן חיוניות כמעט בכל החידושים התעשייתיים המודרניים ותהליכי הייצור. סגסוגות אלו זמינות בקלות ויש להן מגוון רחב של שימושים מכיוון שכל אחת מהן מכילה תערובת של שני אלמנטים מתכתיים או יותר המעניקים להם תכונות חומר מעודנות.
סגסוגת האלומיניום 6061 היא כיתה רב תכליתית בשימוש נרחב עבור יישומים שונים בתעשייה. מרכיבי הסגסוגת בסגסוגת האלומיניום 6061 מציעים תכונות ייחודיות, כולל יכולת עבודה טובה, חוזק מדהים, מוליכות חשמלית, מוליכות תרמית ועמידות בפני קורוזיה.
מאמר זה דן בהרכב סגסוגת האלומיניום 6061, תכונותיו, תכונותיו ויישומים טיפוסיים. תלמד גם עצות מועילות לבחירת הסגסוגת המתאימה לפרויקט שלך. בואו נגיע לזה!
מהן סגסוגות אלומיניום?
סגסוגות אלומיניום הן שילוב של אלמנטים אלומיניום ומספר אלמנטים מתגזרים אחרים. סגסוגות אלומיניום מכילות בדרך כלל אלומיניום ואלמנטים סגסוגים אחרים כגון מנגן, כרום, בדיל, סיליקון, נחושת ומגנזיום. אלמנטים אלו אינם משולבים בסדר המפורט לעיל, ואין חובה לכלול את כל האלמנטים בתערובת.
סגסוגות אלומיניום הן לרוב חסכוניות יותר מאלומיניום טהור ובעלות נקודת התכה נמוכה יותר. כתוצאה מכך, סגסוגות אלומיניום אלו צורכות אנרגיית חום נמוכה בזמן העיבוד. עם זאת, היישומים קובעים את מרכיבי הסגסוג לשילוב ואת האמצעים הנכונים ליצירת סגסוגות אלומיניום.
היצרנים משלבים אלומיניום עם אלמנטים מתכתיים אלה כדי להשיג חומרי עיבוד CNC חדשים עם תכונות מכאניות משופרות, חוזק, יכולת עבודה, עמידות טובה בפני קורוזיה, עמידות וכו'. אלמנטים אלו מעורבבים עם אלומיניום בעודם מותכים ליצירת חומר הומוגני לאחר הקירור. בנוסף, איגוד האלומיניום סיווג סגסוגות אלומיניום כסגסוגות יצוק ומחושל.
6061 סגסוגת הרכב כימי
6061 היא סגסוגת אלומיניום נפוצה עם מגוון יישומים, כולל בבניית מבני מטוסים, רכיבי רכב וציוד ימי. ההרכב הכימי של סגסוגת אלומיניום 6061 כולל בדרך כלל:
- סיליקון (Si): 0.4-0.8%
- ברזל (Fe): 0.7%
- נחושת (Cu): 0.15-0.4%
- מנגן (Mn): 0.15%
- מגנזיום (Mg): 1.0-1.2%
- כרום (Cr): 0.04-0.35%
- אבץ (Zn): 0.25%
- טיטניום (Ti): 0.15%
- רכיבים אחרים (כל אחד): 0.05%
- רכיבים אחרים (סה"כ): 0.15%
- אלומיניום (אל): איזון
יסודות הסגסוגת העיקריים מסגסוגת אלומיניום 6061 כוללים 97% אלומיניום, 0.2% כרום, 0.28% נחושת, 0.6% סיליקון, 1.0% מגנזיום ומספר קטן של יסודות אחרים. יש רשימה נרחבת של סגסוגות אלומיניום, כל אחת עם מספר קוד ייחודי, כלומר סדרות 1000, סדרות 6000 וסדרות 7000. כל אחת מהספרות הללו מציינת תכונות ספציפיות המתארות את הייחודיות של סגסוגות האלומיניום.
לדוגמה, אלומיניום 6061 הוא חבר פופולרי בסדרת 6000. המספר הראשוני שלו, 6, מייצג את יסודות הסגסוג העיקריים (מגנזיום וסיליקון). סגסוגת זו מכילה את היסודות הללו בחלקים גבוהים יותר מאשר יסודות סגסוגת אחרים.
בינתיים, הספרה השנייה מציינת בקרת טומאה הדורשת תשומת לב מספקת, שכן האלמנטים המתגזרים מעורבבים עם אלמנט האלומיניום הבסיסי. כתוצאה מכך, המספר "0" ב-6061 מראה שלא נדרש טיפול מיוחד כדי להדק את הבקרות. לספרות השלישית והרביעית אין תפקיד ספציפי מאשר ציון הסגסוגות הקיימות בסדרה שלהן.
עם זאת, זה מקרה שונה עם סדרת 1000. שתי הספרות האחרונות שלו מצביעות על תוספת הטוהר המינימלית מעבר ל-99%. לדוגמה, סדרות 1000 ו-1050 מראות שהסגסוגת תכיל 99% ו-99.5% מינימליות מאלומיניום, בהתאמה.
מאפיינים של אלומיניום 6061
סגסוגת האלומיניום 6061 היא דרגת האלומיניום הנפוצה ביותר בתעשיות, בין אם בצורת הזווית, המוט, הגיליון או הצלחת שלה. החוזק הבינוני עד הגבוה של האלומיניום, יכולת הריתוך והעיבוד הטובים של האלומיניום 6061 הופכים אותו לסגסוגת רב-תכליתית.
בדרך כלל, סגסוגת האלומיניום 6061 שעברה טיפול בחום שיפרה חוזק ועמידות בפני קורוזיה. טיפול זה כולל חשיפת הסגסוגת לטמפרטורה גבוהה מתחת לנקודת ההיתוך. כתוצאה מכך, התעסקות מחזקת את האלומיניום על ידי הורדת הלחצים הפנימיים והשבריריות שלו.
מאפייני החומר של 6061 אלומיניום
תכונות החומר של אלומיניום 6061 כוללות אך אינן מוגבלות לתכונות תרמיות, עיבוד ופיזיקליות. הטבלה שלהלן ממחישה כמה מתכונות החומר של סגסוגת אלומיניום 6061:
| מאפייני חומר | ערך |
| קשיות, רוקוול א | 40 |
| קשיות, רוקוול ב | 60 |
| קשיות, ויקרס | 107 |
| קשיות, ברינל | 95 |
| קשיות, קנופ | 120 |
| מודול האלסטיות | 68.9 Gpa או 10,000 ksi |
| עייפות מתח | 14,000 psi או 96.5 MPa |
| לחץ תשואה | 35,000 psi או 241 Mpa |
| מתח מתיחה | 42,000 psi או 290 Mpa |
| לחץ נושא אולטימטיבי | 88, 000 psi או 607 Mpa |
| מתח גזירה | 30,000 psi או 207 Mpa |
| התארכות בהפסקה | 12% |
| מקדם פואסון | 0.33 |
| יכולת עיבוד | 50% |
| מודול גזירה | 3770 ksi או 26 Gpa |
| מוליכות תרמית | 167 W/mk |
| קיבולת חום ספציפית | 0.896 J/g-ºC |
שמות מסחריים נפוצים עבור סגסוגת אלומיניום 6061
השמות המסחריים האופייניים של סגסוגת האלומיניום 6061 כוללים
- 6061-T651
- 6061-O
- 6061–T6
- 6061-Ta4
- סגסוגת 61s
יישומים של סגסוגת אלומיניום 6061
לסגסוגת האלומיניום 6061 יש שימושים מגוונים במספר תעשיות בשל חוזק יוצא דופן, קל משקל, עמידות בפני חלודה ומחיר סביר. מלבד ייצור שלדות אופניים, פחיות אלומיניום, אביזרי חשמל, חלקים תעשייתיים ומכלי מזון, הנה יישומים נוספים של סגסוגת 6061:
חלקי רכב
סגסוגת האלומיניום 6061 משמשת בתחום הרכב לייצור חלקים שונים. לסגסוגת זו חוזק מצוין לייצור רכיבי מסגרת כגון מנוע, רכב, בלם, מתלים ורכיבי מערכת הנעה.
כמו כן, תכונותיו הקלות הופכות אותו לחומר אידיאלי עבור לוחות גוף. זה עוזר להפחית את המשקל הכולל של הרכב מבלי לפגוע בעמידות ובחוזק שלו.
רכיבי מטוסים
אלומיניום 6061 הוא אחד החומרים הנפוצים ביותר ביישומי תעופה וחלל בגלל יחס חוזק-משקל מעולה שלו ועמידות גבוהה בפני קורוזיה. יצרנים משתמשים לעתים קרובות בסגסוגות 6061 כדי ליצור רכיבי מטוס כגון מחיצות, גופי גוף, מייצבים, כנפיים ורכיבים מבניים אחרים עבור מטוסים מסחריים או צבאיים. הגמישות והעמידות של סגסוגת זו הופכים אותה לבחירה המושלמת עבור יישומים עם ביקוש גבוה.
מוצרי ספורט
מגזר הספורט נהנה מתכונות עמידות בפני קורוזיה יוצאות דופן ומיחס החוזק למשקל של האלומיניום 6061. יצרנים ומעצבי מוצר משתמשים לעתים קרובות בסגסוגת זו כדי לייצר מוצרי ספורט כמו חפיסות סקייטבורד, מחבטות בייסבול, מקל הוקי, מוטות אלות גולף, גלשנים, וידיות מחבט טניס. הגמישות של סגסוגת 6061 הופכת אותה לחומר מתאים ליישום זה.
טווח טמפרטורת הפעלה מסגסוגת אלומיניום 6061
טווח טמפרטורת הפעולה של סגסוגת מסוימת מתאר את טווח טמפרטורת העבודה החמה, ההזדקנות והחישול שלה. טמפרטורת העבודה החמה האידיאלית עבור אלומיניום 6061 נופלת בטווח של 260-372 ºC.
כמו כן, אתה יכול לחשל את האלומיניום 6061 ב-413 מעלות צלזיוס למשך כ-2-3 שעות. לאחר מכן, ניתן לקרר את המתכת בטמפרטורה מבוקרת של 10 מעלות צלזיוס לשעה עד שתגיע ל-260 מעלות צלזיוס. בנוסף, יישון אלומיניום 6061 נעשה בצורה הטובה ביותר ב-160 מעלות צלזיוס למשך 8 שעות בדיוק לפני הקירור באוויר.
האם 6061 אלומיניום ניתן לריתוך?
האלומיניום 6061 ניתן לריתוך גבוה. ניתן לרתך אותו באופן שגרתי באמצעות חומר המילוי המתאים. חומר מילוי זה עוזר למנוע את כל מורכבות הריתוך הכרוכה בפיצוח התמצקות אלומיניום 6061. כדי לקבל את התוצאה הטובה ביותר מריתוך אלומיניום 6061, עליך להשתמש בחומר המילוי המושלם, הכולל סגסוגת אלומיניום 5356 או 4043.
חשוב מכך, מומלץ לעולם לא להשתמש בחומר מילוי 6061 לריתוך סגסוגת אלומיניום 6061 כדי למנוע סדקים.
האם אלומיניום 6061 חזק מספיק?
דרגת המזון של האלומיניום 6061 המשמש קובעת את חוזק החומר. לדוגמה, חוזק ה-6061-T6 תלוי בתפוקה ובחוזק המתיחה הסופי. חוזק התפוקה נמדד על ידי גבול המתח המותר עבור סגסוגת כאשר מופעל כוח. חומר מקבל עיוות לצמיתות על ידי כוח המופעל מעל חוזק התפוקה המרבי. חומר כזה לא יוכל לשמור על צורתו או מבנהו המקוריים.
יתרה מכך, מתח המתיחה של החומר מתייחס למתח הגבוה ביותר שמעבר לו הוא נכשל ונשבר. מתח המתיחה האולטימטיבי של אלומיניום T6 Temper 6061 הוא לפחות 42,000 psi (290 Mpa), בעוד שמתח התפוקה שלו הוא כ-35,000 psi (241 Mpa).
טיפים מועילים שיש לקחת בחשבון בעת בחירת דרגת אלומיניום?
להלן טיפים מועילים שכדאי לקחת בחשבון בעת בחירת דרגת אלומיניום עבור הפרויקטים שלך:
- כוח
- עמידות בפני קורוזיה
- יכולת עבודה
- רְתִיכוּת
- יכולת עיבוד
- טיפול בחום
- יישום לשימוש קצה
סגסוגות אלומיניום הן בדרגות וצורות שונות, והיישום לשימוש הקצה קובע לעתים קרובות את דרגת האלומיניום לשימוש. קביעת התכונות של כל כיתה נגישה יותר כאשר השימוש הסופי מוגדר היטב. עם זאת, אתה יכול לבחור את הציון המתאים למאפיינים הנדרשים.
לדוגמה, אם הפרויקט שלך דורש חומר בעל תכונות ריתוך גבוהות ללא דגש רב מדי, סגסוגת אלומיניום 1100 היא האפשרות האידיאלית. יש לו יכולת ריתוך מעולה אבל לא מתאים ליישומים בעלי חוזק גבוה כל כך.
סיכום
המאמר סיפק מידע מפורט על סגסוגת האלומיניום 6061. עכשיו כשאתה מבין את ההרכב, התכונות והיישומים של סגסוגת האלומיניום הזו, אתה אמור להיות מסוגל להחליט אם היא מתאימה למוצרים שלך.
עם זאת, BE-CU היא האפשרות שלך אם אתה זקוק לסיוע מקצועי בפרויקט הייצור הבא שלך. אנו מציעים מגוון רחב של יכולות ייצור המשיגות את התוצאות הטובות ביותר. המהנדסים והטכנאים המומחים שלנו תמיד מוכנים לטפל בכל צרכי האב-טיפוס והייצור שלך. אל תהססו לפנות אלינו עוד היום, ובואו לדון בפרטי הפרויקט הבא שלכם.
