6061是什么材质1
文章插图
6061是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品,具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点 。
5083,6061,7075有什么区别?让我们重新认识铝合金21.我有一个问题
在机械设计中,我们经常用到铝合金 。
比如,6061-T6和7075-T651就是使用最多的两种铝合金 。
因为它们有很好的重量强度比,也就是说它们重量轻,而强度也不错,所以深受欢迎,特别是对于重量比较敏感的地方,比如高速运动平台,飞机结构,自行车架等 。
那么问题来了,6061-T6和7075-T651,具体有什么区别?6xxx和7xxx的含义是什么?T6和T651又表示什么意思?
说到这里,不得不说起铝合金的分类及其命名方法 。
2.铝合金的分类
(1)锻造和铸造铝合金
我们知道,铝合金是以铝为基础元素,并添加了一种或二种主要合金元素,有金属特性的合金 。
在大多数铝合金中,铝含量为90%-96%,合金元素包括铜,锌,锰,镁,硅等 。
根据制作工艺类型,铝合金可以分为锻造铝合金和铸造铝合金 。
锻造铝合金,是以锭或方坯形式生产,随后通过多种工艺,例如轧制,挤压,变形,拉拔等工艺生产出的,终端用户可以加工成零件的合金 。
铸造铝合金,就是通过铸造的方法,制作的铸锭合金 。
锻造铝合金和铸造铝合金
铸造铝合金的合金成分大于10%,而锻造铝合金的合金元素不超过4% 。
因为合金元素含量越多,延展性就越低,不利于后期加工 。
所以在实际工程中,多数情况都是使用锻造铝合金,比如常用的6061,7075,5083,1100,甚至AL-Li8090-T8771等,就是锻造铝合金 。
(2)可热处理铝合金和不可热处理铝合金
根据是否可以热处理,铝合金又可以分为可热处理铝合金,和不可热处理铝合金 。
可热处理铝合金,是在固溶热处理以及时效过程中,其主要合金元素(及部分次要合金元素),可以提供显著的固溶和沉淀硬化作用,从而可以提高强度和硬度的合金 。
这里涉及到几个概念,比如固溶热处理,时效 。
关于合金的强化,后续还会牵扯一些概念,比如冷加工,应变硬化等,我就在这里一起把这几个概念说了吧,省得到处找 。
冷加工(Cold Working):金属在一定的温度和速率下发生塑性变形,实现应变硬化 。
例如通过滚压,拉拔等塑性变形,来提高其强度 。
其原理是,冷加工使得微观结构中形成位错和空位,抑制了原子之间的相对运动,从而合金的强度得以提高 。
应变硬化(Strain Hardening):通过冷加工对金属结构进行改性,从而使得强度和硬度增加,而延展性下降 。可参考这篇文章中的图4,来理解应变硬化 。
固溶热处理(Solution Treatment):一种热处理方法,包括将产品加热到合适的温度,并在该温度下保持足够长的时间,以允许溶质进入固体溶液,然后迅速冷却,以将溶质保持在固体溶液中 。
对于铝合金,固溶热处理,就是将合金加热至高温440℃-530℃(具体温度跟合金元素有关),目的是使合金元素溶于铝中,这时材料会变软 。随后通常在水中极速冷却(淬火),以保持合金中溶质元素的分布 。
固溶热处理,淬火,以及时效处理
时效(Ageing):固溶热处理后,溶质原子在室温下又结合(沉淀)在一起,这叫自然时效 。如果是在低温熔炉中,溶质原子结合得更快,这叫人工时效 。所以,时效其实就是提供了更精细的原子沉淀,所以可以提高强度 。
对于铝合金,时效是指从过饱固体溶液中,析出一部分合金元素或者化合物,以产生所需的机械性能 。
固溶热处理并淬火后,材料比较软,这个时候很适合做拉伸,来强化材料 。
如果淬火后,放置在空气中自然时效,材料会变得越来越硬,只是这个变化非常缓慢,有的合金甚至几年后才变成最硬的状态 。
而如果淬火后,立刻进行人工时效,也就是把材料又加热至100-200°C,并保温一段时间,那么材料会因为沉淀出硬化的化合物,而变得坚硬,强度也会大大提高 。
不同的时效温度对6160铝合金强度和硬度的影响:
从图中可以看出,较高的温度,可以更快地使合金达到其最高强度 。但是温度越高,最后获得的强度,不如低温下获得的高 。
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