Hai gia đình hợp kim, hai triết lý thiết kế
5052 thuộc họ 5xxx, trong đó magie là chất bổ sung hợp kim chính và độ bền đến từ quá trình làm cứng. 6061 thuộc họ 6xxx, trong đó magie và silicon tạo thành magie silicide, vì vậy hợp kim phản ứng với quá trình xử lý nhiệt dung dịch và lão hóa nhân tạo. Sự khác biệt duy nhất về luyện kim đó giải thích hầu hết mọi khác biệt thực tế giữa hai loại: chúng được cung cấp như thế nào, chúng được nối với nhau như thế nào, chúng được gia công như thế nào và chúng được sử dụng ở đâu.
Giới hạn hóa học và thành phần
| Yếu tố | 5052 (UNS A95052) | 6061 (UNS A96061) |
|---|---|---|
| Magie | 2.2-2.8% | 0.8-1.2% |
| Silicon | tối đa 0,25% | 0.40-0.8% |
| crom | 0.15-0.35% | 0.04-0.35% |
| đồng | tối đa 0,10% | 0.15-0.40% |
| Mangan | tối đa 0,10% | tối đa 0,15% |
| Sắt | tối đa 0,40% | tối đa 0,7% |
Các giới hạn này tuân theo các chế phẩm đã đăng ký được công bố trong ASTM B209 và EN 573-3. Việc bổ sung crom vào 5052 giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn do ứng suất và đồng ở 6061 là thứ cho phép hợp kim đạt được các đặc tính T6 đồng thời làm cho nó bền hơn đáng kể so với tấm không hợp kim hoặc tấm 3xxx.
Tính sẵn có
5052 được cung cấp ở dạng nhiệt độ-đã được làm cứng và ở trạng thái ủ: O, H32, H34, H36, H38 và H112. Nó không thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, do đó các đặc tính của tấm được cố định bằng lượng giảm nguội cộng với xử lý ổn định. 6061 được cung cấp ở dạng O, T4, T6 và, đối với tấm, T651, trong đó hoạt động kéo giãn T651 làm giảm ứng suất bên trong khi gia công. Người mua chỉ định 5052-H24 hoặc 6061-H32 đang yêu cầu tính khí không tồn tại trong các bảng đã đăng ký.
Hành vi cơ học và khả năng định dạng
Ở nhiệt độ thường được giao dịch nhiều nhất, 5052-H32 là tấm có độ bền vừa phải, độ dẻo cao với đặc tính mỏi tuyệt vời, trong khi 6061-T6 là vật liệu bền hơn đáng kể với độ giãn dài thấp hơn. Các giá trị được công bố điển hình đặt độ bền kéo 5052-H32 trong khoảng từ 210 đến 260 MPa và độ bền kéo 6061-T6 khoảng 310 MPa với cường độ năng suất gần 276 MPa. Hậu quả thực tế là 5052 chấp nhận bán kính uốn chặt và tạo hình sâu, trong khi 6061-T6 thường được uốn ở bán kính rộng hơn hoặc được hình thành ở điều kiện T4 và già đi sau đó. Các cạnh bị cắt của 6061-T6 dễ bị nứt hơn trong quá trình tạo hình khắc nghiệt, do đó việc giảm góc và bán kính uốn cong phải được lên kế hoạch trong thiết kế khuôn.
Ăn mòn, hàn và gia công
5052 có khả năng chống ăn mòn chung tốt hơn cả hai và là lựa chọn tiêu chuẩn cho chế tạo hàng hải và ven biển; nó được hàn bằng chất độn 5356 hoặc 5556 và giữ độ bền mối nối tốt mà không cần-xử lý nhiệt sau hàn. 6061 có khả năng chống ăn mòn trong khí quyển tốt nhưng hàm lượng đồng khiến nó nhạy cảm hơn với một số môi trường nhất định và các mối hàn mất độ bền trong vùng-bị ảnh hưởng nhiệt trừ khi bộ phận đó được-lão hóa lại. Khi gia công, thứ hạng đảo ngược: 6061-máy T6 sạch sẽ với khả năng kiểm soát phoi tốt và là mặc định cho giá đỡ, ống góp và vỏ thiết bị được gia công, trong khi 5052 dẻo dai, dễ có cạnh sắc và thường cần dụng cụ sắc bén, góc nghiêng cao hơn và bôi trơn nhiều. 5083 và 5086 là các loại thường được chọn khi 5052 cần độ bền cao hơn trong các cấu trúc hàn hàng hải.
Hướng dẫn tuyển chọn theo đơn đăng ký
Chọn 5052 cho thùng nhiên liệu, tấm biển, bình chịu áp lực, tấm tàu chở dầu, bảng thiết bị, vỏ kim loại tấm, ống dẫn và công trình kiến trúc nơi khả năng định hình và khả năng chống muối chiếm ưu thế. Chọn 6061 cho giá đỡ kết cấu, tấm gia công, khung xe đạp, xi lanh khí nén, đồ gá lắp và đồ đạc cố định, thân xe tải và bộ tản nhiệt nơi độ bền, độ ổn định kích thước sau khi gia công và chất lượng anodizing chiếm ưu thế. Trong trường hợp một bộ phận phải vừa được hàn vừa bền thì mức thỏa hiệp thông thường là 5083 hoặc 6061 ở điều kiện T4 với-lão hóa sau hàn thay vì buộc một lớp phải thực hiện cả hai công việc.
Câu hỏi thường gặp
Q:5052 có thể được xử lý nhiệt để tăng cường độ?
Đáp: Không. 5052 là hợp kim-không xử lý nhiệt{2}}; sức mạnh đến từ quá trình làm cứng, do đó, nhiệt độ cao hơn như H34 hoặc H38 phải được đặt hàng từ nhà máy.
Q:Lớp nào tốt hơn cho anodizing?
Đáp: 6061 thường tạo ra màng anốt sạch hơn vì nó không chứa các pha giàu magie-có thể gây ra sự biến đổi màu sắc. 5052 anod hóa tốt nhưng bề ngoài phụ thuộc chặt chẽ hơn vào tính đồng nhất về nhiệt độ.
Q:5052 có mạnh hơn 6061 không?
Trả lời: Không. Trong các loại nhiệt độ thường được cung cấp, 6061-T6 rõ ràng là vật liệu bền hơn; 5052-H32 được chọn vì độ dẻo và khả năng chống ăn mòn hơn là độ bền.
Q:Hai hợp kim có thể được hàn với nhau?
Trả lời: Các hợp kim nhôm thuộc các họ khác nhau có thể được hàn bằng chất độn 5xxx, nhưng độ bền của mối nối và đặc tính ăn mòn phải được xác nhận bằng quá trình kiểm tra chất lượng quy trình cho thiết kế cụ thể.
Q:Cái nào đắt hơn?
Trả lời: 6061 thường có giá tính theo kg cao hơn do bổ sung hợp kim và quy trình xử lý nhiệt; 5052 là một bảng kỹ thuật chung có-chi phí thấp hơn.
Q:Nhiệt độ dịch vụ tối đa là bao nhiêu?
Đáp: Cả hai hợp kim thường được giữ ở nhiệt độ dưới khoảng 150 độ C để sử dụng kết cấu lâu dài-vì nhiệt độ cao hơn bắt đầu làm mềm 5052 và 6061 quá nóng.