
6061 알루미늄 특수 모양의 용서
6061 알루미늄 합금은 자동차 생산에 일반적으로 사용되는 재료로, 탁월한 강도와 부식 저항으로 유명한 . 6061 알루미늄 합금은 자동차 부품 제조에서 많은 자동차 제조업체에 선호되는 선택입니다. 우수한 성능은 다양한 응용 분야에 적합하기 때문에 .}
1. 자재 개요 및 제조 공정
6061 알루미늄 합금은 널리 사용되는 열처리 가능한 알루미늄-마그네슘-실리콘 합금 (AL-MG-SI 시리즈)이며, 우수한 전반적인 성능으로 알려진 . . . . . .은 뛰어난 부식성, 우수한 용접 성 및 우수한 기계적으로... {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7} {7}. 다이 단조 또는 오픈-다이와 마무리 공정의 조합을 통해 달성 된 조건 . 목표는 재료의 장점을 극대화하고 근처 네트 기하학적 모양을 달성하여 후속 가공 .을 줄이는 것입니다.
1 차 합금 요소:
마그네슘 (mg) : 0.8-1.2% (실리콘으로 강화되고 강도 및 내식성 향상)
실리콘 (si) : 0.4-0.8% (마그네슘으로 강화되고 연령 강화 반응을 향상시킵니다)
구리 (Cu) : 0.15-0.40% (강도 증가)
Chromium (Cr) : 0.04-0.35% (재결정 화을 억제하고 강인함을 향상시킵니다)
기본 자료:
알루미늄 (AL) : 균형
통제 된 불순물:
철 (FE) : 0.7% 최대
망간 (MN) : 0.15% 최대
아연 (Zn) : 0.25% 최대
티타늄 (TI) : 0.15% 최대
기타 요소 : 각각 0.05% 최대, 총 0.15% 최대
제조 공정 (특수 모양의 마초 용): 특수 모양의 용서의 생산은 특히 복잡한 형태, 균일 한 내부 구조 및 안정적인 최종 기계적 특성에서 입자 흐름의 무결성을 보장하기 위해 정확한 다이 디자인, 다중 통과 변형 및 세심한 열 처리를 강조합니다. .
원료 준비 및 절단:
고품질 6061 캐스트 잉곳 또는 대형 압출 막대는 빌릿을 단조하여 선택됩니다 . 재료는 엄격한 화학 성분 분석 및 내부 품질 검사 .을 겪어야합니다.
빌릿은 특수 형 부품의 복잡한 모양 및 볼륨 요구 사항에 따라 정확하게 계산 및 절단되어 최대 재료 활용 .을 보장합니다.
난방:
빌릿은 정밀한 제어 된 단조 용광로에서 플라스틱 변형 온도 범위로 균일하게 가열됩니다 (일반적으로 400-500도) . 특수 모양의 부품의 경우 가열 균일 성이 후속 형성에 중요합니다.
멀티 패스 단조 (주로 죽거나 열린 다이 위조와 결합):
사전 포깅: 일련의 사전 형성 다이는 최종 지오메트리에 가까운 거친 모양으로 빌릿을 점차적으로 복잡하게 변형시키는 데 사용됩니다.
단조를 마치십시오: 최종 다이에 하나 이상의 파업/압력이 다이 캐비티를 완전히 채우기 위해 최종 다이에 적용되며, 최종 특수 모양 형상 . 다이 디자인은 접힘, 불완전한 충전 또는 다른 결함에 대해 .를 보장하기 위해 금속 흐름을 완전히 고려해야합니다.
닫힌 다이 단조: 일반적으로 특수 모양의 부품에 사용되는이 제품은 폐쇄 된 다이 캐비티 내에서 금속 흐름을 정확하게 제어하여 높은 정확도와 복잡한 내부 구조를 달성합니다 .
트리밍 및 펀칭 (필요한 경우):
단조 후, 내부 공동 또는 구멍이있는 특수 모양의 부품에 대한 다이 또는 특수 장비 .을 사용하여 단조 주변을 주변으로 플래시합니다. 펀칭 작업이 필요할 수도 있습니다 ..
열처리:
솔루션 열처리: 단조는 대략 530-545 정도로 가열되며 복잡한 특수 모양의 부품에 대해 합금 요소 .를 완전히 용해시키기에 충분한 시간 동안 유지되며, 솔루션 처리 중 온도 균일 성 및 유지 시간은 국부적 인 과열 또는 불충분 한 솔루션을 피하기 위해 정확하게 제어되어야합니다.
담금질: 일반적으로 물 담금질 .에 의해 용액화 온도에서 빠른 냉각 . 특수 모양의 부품의 경우, 잔류 응력을 줄이고 왜곡을 방지하는 데 특히 중요합니다 .
노화 처리 (T6 성미): 표준 인공 노화 치료 (일반적으로 160-180 시간에 8-18 시간에 대한 정도)는 강화 단계의 균일 한 강수를 보장하고 최대 강도를 달성합니다 .
교정 및 스트레스 완화 (필요한 경우):
복잡하고 쉽게 변형 가능한 특수 모양의 부품의 경우 치수를 수정하기 위해 켄칭 후 기계식 교정이 필요할 수 있습니다 .
스트레칭 (T651) 또는 압축 (T652) 응력 완화를 수행하여 Quenching 잔류 응력을 크게 줄이고, 가공 왜곡을 최소화하며, 치수 안정성을 향상시킬 수 있습니다 .
마무리 및 검사:
디버링, 샷 피닝 (피로 성능 향상), 표면 품질 검사 .
마지막으로 포괄적 인 비파괴 테스트 (e . g ., 초음파, 침투성) 및 기계적 특성 테스트가 수행되어 제품이 사양에 맞는지 확인합니다 .
2. 6061 특수 모양의 용서의 기계적 특성
6061 T6 Temper의 특수 모양의 용서는 다양한 복잡한 구조적 구성 요소의 강도와 인성 요구 사항을 충족하기에 충분한 우수한 기계적 특성을 나타냅니다 .
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속성 유형 |
T6 전형적인 값 |
테스트 방향 (모양 위조에 따라 다름) |
기준 |
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궁극적 인 인장 강도 (UTS) |
290-330 MPA |
종 방향 (L) / 가로 (LT) |
ASTM B557 |
|
항복 강도 (0.2% YS) |
240-290 MPA |
종 방향 (L) / 가로 (LT) |
ASTM B557 |
|
신장 (2 인치) |
10-18% |
종 방향 (L) / 가로 (LT) |
ASTM B557 |
|
브리넬 경도 |
{0} HB |
N/A |
ASTM E10 |
|
피로 강도 (5 × 10 ° 사이클) |
95-115 MPA |
N/A |
ASTM E466 |
|
골절 인성 (K1C) |
25-35 mpa√m |
N/A |
ASTM E399 |
|
전단 강도 |
190-220 MPA |
N/A |
ASTM B769 |
속성 균일 성 및 이방성:
특수 모양의 마초의 기계적 특성은 곡물 흐름 방향으로의 시험 방향의 상대적 방향에 따라 약간 달라질 수 있지만, 전체적으로 곡물 정제 및 단조의 밀도 효과로 인해 이방성은 주조의 것보다 훨씬 적습니다 ..
복잡한 모양의 경우 적절한 단조 공정 및 다이 디자인은 임계 응력 영역의 곡물 흐름을 하중 방향으로 정렬하여 로컬 특성을 최적화 할 수 있습니다. .
3. 미세 구조적 특성
6061 특수 모양의 마이크로 구조는 복잡한 모양의 고강도와 신뢰성을 달성하는 데 핵심 .
주요 미세 구조적 특징:
세련되고 조밀 한 곡물 구조:
단조 공정은 거친 곡물 곡물을 무너 뜨리고 세분화하여 균일하고 조밀 한 재결정 곡물을 형성하여 주조 결함 (예 : 다공성, 가스 포켓)을 제거합니다 .
평균 입자 크기는 일반적으로 주물보다 훨씬 작으므로 재료의 연성, 강인성 및 피로 수명이 향상됩니다 .
연속 곡물 흐름은 부분 모양과 매우 일치합니다:
이것은 특수 모양의 그림 .의 핵심 이점입니다 .는 다이 캐비티 내에서 금속이 흐르기 때문에 그 곡물이 길고 부품의 복잡한 외부 및 내부 구조를 따라 연속 섬유 흐름 라인을 형성합니다 ..
실제 작동 조건 하에서 부품의 1 차 응력 방향과 의이 곡물 흐름 정렬은 부하를 효과적으로 전달하여 부품의 피로 성능, 충격 강인성 및 스트레스 부식에 대한 저항을 크게 향상시킵니다 (e . g ., 코너, 보스, 홀 에지) ..
강화 단계의 균일 한 분포 (침전물):
T6 노화 처리는 알루미늄 매트릭스 내에서 1 차 강화 위상 Mg ₂SI의 균일 한 분산 강수를 촉진합니다. . 이들 미세 침전은 효과적으로 탈구 이동을 방해하여 강도와 경도를 증가시킨다. ..
노화 과정의 정확한 제어는 유해한 연속 입자 경계 침전을 피하면서 최적의 크기와 분포를 보장하고, 좋은 부식 저항을 유지합니다 .
높은 야금 청결:
단조 공정은 내부 미세한 결함을 효과적으로 닫아 밀도를 향상시킵니다 .
불순물 요소의 엄격한 제어 (e . g ., fe) 함량은 거친 금속 금속 화합물의 형성을 피하기 때문에 재료의 강인성을 보장합니다 .
4. 치수 사양 및 공차
6061 스페셜 모양의 그림은 복잡한 형상의 거의 네트 형성을 달성하여 후속 가공을 줄일 수 있습니다 .
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매개 변수 |
일반적인 크기 범위 |
상업적 위조 공차 (T6) |
정밀 가공 공차 |
테스트 방법 |
|
최대 봉투 치수 |
{0} mm |
± 1% 또는 ± 2 mm |
± 0.1 - ± 0.5 mm |
CMM/레이저 스캔 |
|
최소 벽 두께 |
{0} mm |
± 0.8 mm |
± 0.2 - ± 0.5 mm |
CMM/두께 게이지 |
|
중량 범위 |
{0} kg |
±5% |
N/A |
전자 규모 |
|
표면 거칠기 (위조) |
ra 6.3 - 25 μm |
N/A |
ra 1.6 - 6.3 μm |
프로파일 미터 |
|
평탄 |
N/A |
0.5 mm/100mm |
0.1 mm/100mm |
평탄도 게이지/cmm |
|
수직 |
N/A |
0.5도 |
0.1도 |
각도 게이지/CMM |
사용자 정의 기능:
Die Design and Manufacturing은 고객이 제공하는 3D 모델 (CAD) 및 엔지니어링 도면을 기반으로 수행 할 수있어 고도로 맞춤형 특수 모양의 위조 제작 .을 가능하게합니다.
거친 단조, 마무리 단조, 트리밍, 펀칭, 열 처리에 대한 대략/마감 처리까지의 다양한 서비스가 제공 될 수 있습니다 .
5. 성미 지정 및 열처리 옵션
6061 합금은 주로 열처리를 통해 기계적 특성을 달성합니다 .
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성질 코드 |
프로세스 설명 |
최적의 응용 프로그램 |
주요 특성 |
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O |
완전히 어닐링되고 부드럽습니다 |
추가 처리 전에 중간 상태 |
최대 연성, 가장 낮은 강도, 냉 작업의 쉬운 |
|
T4 |
용액 열처리 된 다음 자연적으로 노화됩니다 |
최대 강도, 좋은 연성이 필요하지 않은 응용 |
적당한 강도, 좋은 연성 |
|
T6 |
용액 열처리 된 다음 인위적으로 노화됩니다 |
일반적인 고 강성 구조 구성 요소 |
최대 강도, 높은 경도, 좋은 부식 저항 |
|
T651 |
솔루션 열처리, 인위적으로 숙성, 스트레치 스트레스가 해제됩니다 |
정확한 가공, 고 차원 안정성이 필요합니다 |
고강도, 최소 잔류 응력, 가공 왜곡 감소 |
|
T652 |
솔루션 열처리, 인위적으로 노화 된 압축 응력 종료 |
정확한 가공, 고 차원 안정성이 필요합니다 |
고강도, 최소 잔류 응력, 가공 왜곡 감소 |
성미 선택 지침:
T6 성미: 6061 특수 모양의 마구간에 가장 일반적으로 사용되는 성미는 힘과 경도의 최상의 조합을 제공하면서 좋은 강인함과 부식 저항을 유지합니다 .
T651/T652 성미: 복잡한 모양, 매우 정확한 치수 및 그에 따른 광범위한 정밀 가공의 경우, T651 또는 T652 성사의 경우, 켄칭 잔류 응력을 효과적으로 제거하고 가공 왜곡을 줄이기 위해 .
6. 가공 및 제조 특성
6061 특수 모양의 용서는 좋은 가공성과 우수한 용접 가능성을 보유하고 있습니다 .
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작업 |
도구 자료 |
권장 매개 변수 |
의견 |
|
선회 |
카바이드, HSS |
vc =150-400 m/min, f =0.2-0.8 mm/rev |
칩 관리, 얽힘을 피하십시오 |
|
갈기 |
카바이드, HSS |
vc =200-500 m/min, fz =0.08-0.4 mm |
고도도 공작 기계, 칩 대피에 대한 관심 |
|
교련 |
카바이드, HSS |
vc =50-100 m/min, f =0.1-0.3 mm/rev |
날카로운 절단 가장자리, 큰 나선 각도, 냉담한 선호 |
|
태핑 |
HSS-E-PM |
vc =10-25 m/min |
적절한 윤활, 실이 찢어지는 것을 방지합니다 |
|
용접 |
MIG/TIG |
양호한 용접 가능성, 적절한 필러 와이어를 선택하십시오 (e . g ., 4043, 5356) |
용접 후 강도가 감소 할 수 있으며, 웰스 후 지역 노화를 고려하십시오 |
|
표면 처리 |
양극화, 변환 코팅 |
양극화는 색깔, 단단하고 내마모성, 부식성이 쉽습니다 |
널리 적용되는 미적 및 보호 요구를 충족시킵니다 |
제작 지침:
가공 가능성: 6061은 가공 가능성이 우수하여 표준 알루미늄 합금 가공 도구 및 매개 변수를 복잡한 특수 모양 부품 가공에서 .을 사용할 수 있으므로 고정구 설계 및 칩 대피에주의를 기울여야합니다. ..
용접 성: 6061은 전통적으로 융합 용접 될 수있는 소수의 고강도 알루미늄 합금 중 하나입니다. . 용접 후 강도가 감소 할 수 있지만 적절한 필러 와이어 및 용접 공정을 선택하여 최적화 할 수 있습니다 (. g ., 국부적 인 후 열처리).}
잔류 스트레스: 6061 개의 용서는 특히 특수 모양의 부품 . 합리적 가공 경로 및 도구 전략 (e . g ., 대칭 절단, 계층 절단)에 대한 잔류 스트레스를 가지고 있습니다.
7. 부식성 및 보호 시스템
6061 합금은 특히 대기 및 해양 환경에서 우수한 부식 저항으로 유명합니다 .
|
부식 유형 |
T6 (전형적인) |
보호 시스템 |
|
대기 부식 |
훌륭한 |
특별한 보호가 필요하지 않거나 양극화 |
|
해수 부식 |
좋은 |
양극화, 코팅, 갈바니 분리 |
|
스트레스 부식 균열 (SCC) |
매우 낮은 감도 |
T6 성질은 본질적으로 우수한 저항을 제공합니다 |
|
각질 제거 부식 |
매우 낮은 감도 |
T6 성질은 본질적으로 우수한 저항을 제공합니다 |
|
곡물 간 부식 |
매우 낮은 감도 |
열처리 제어 |
부식 방지 전략:
합금 및 성미 선택: 6061- T6 TEMPERT 자체는 특히 SCC 및 각질 제거 부식에 대한 탁월한 내식 저항을 제공합니다 .
표면 처리:
양극화: 가장 일반적인 보호 방법은 특수 모양의 부품 표면에 밀집된 산화물 필름을 형성하고 부식 및 내마모성을 향상 시키며 미적 목적으로 채색 할 수 있습니다 .
화학 전환 코팅: 페인트 또는 접착제를위한 좋은 프라이머 역할 .
코팅 시스템: 고성능 코팅은 특히 가혹한 환경에서 적용될 수 있습니다 .
갈바니 부식 관리: 특수 모양의 부품은 종종 다른 금속과 연결되어 있습니다. 비전도 개스킷 또는 절연 코팅과 같은 분리 조치는 갈바니 부식을 방지하기 위해 .를 취해야합니다.
8. 엔지니어링 설계를위한 물리적 특성
|
재산 |
값 |
설계 고려 사항 |
|
밀도 |
2.70 g/cm³ |
경량 설계, 중심 제어 |
|
용융 범위 |
582-652 학위 |
열처리 및 용접 창 |
|
열전도율 |
167 W/m·K |
열 관리, 열 소산 설계 |
|
전기 전도성 |
43% IAC |
좋은 전기 전도성 |
|
비열 |
896 J/KG · K |
열 질량 및 열 용량 계산 |
|
열 팽창 (CTE) |
23.4 ×10⁻⁶/K |
온도 변화로 인한 치수 변화 |
|
영률 |
68.9 GPA |
편향 및 강성 계산 |
|
포아송의 비율 |
0.33 |
구조 분석 매개 변수 |
|
댐핑 용량 |
적당한 |
진동 및 소음 제어 |
설계 고려 사항:
강도 대 중량비: 6061은 우수한 강도 대 무게 비율을 제공하며, 경량을 필요로하는 구조에 적합하지만 극도의 정도는 아닙니다 .
제작의 용이성: 우수한 가공 가능성과 용접 성이 제조 복잡성과 비용을 줄이고 . 특수 모양의 마구간은 최적화 된 설계를 통해 가공 허용량을 크게 줄일 수 있습니다 .
부식 저항: 탁월한 부식 저항은 다양한 실외 및 부식성 환경에 적합합니다 .
비용 효율성: 6061은 고강도 합금에 비해 비용 효율성이 향상됩니다 .
작동 온도: 모든 알루미늄 합금과 마찬가지로 6061은 고온 저항성이 아닙니다. 권장 작동 온도는 150도 미만 .
9. 품질 보증 및 테스트
6061 알루미늄 특수 모양 형성 용서에 대한 품질 관리는 성능과 신뢰성을 보장하는 중요한 측면이며, 특히 복잡한 모양의 내부 품질 및 차원 정확도에주의를 기울여 .
표준 테스트 절차:
원료 인증: AMS, ASTM 등을 준수하기위한 화학 조성 분석 . 및 추적 성 .
공정 제어 단조: 가열 온도, 다이 조건, 변형 패스 및 압력 모니터링은 주름, 균열 또는 기타 결함이없는 설계된 방향으로 금속 흐름 라인이 형성되도록하는 압력 .
열처리 공정 모니터링: 용광로 온도 균일 성 (AMS 2750E 클래스 2), 솔루션 담금질, 노화 곡선 등 .
화학 성분 분석: 합금 요소의 검증 및 불순물 내용 .
기계적 특성 테스트:
인장 테스트: 대표 위치 및 방향 (세로, 횡 방향)에서 찍은 샘플, uts, ys, el . 특수 모양의 부품의 경우 샘플링 위치는 입자 흐름 방향 .를 고려해야합니다.
경도 테스트: 균일 성을 평가하기위한 다중 점 측정 .
충격 테스트: charpy v-notch 영향 테스트 필요한 경우 .
비파괴 테스트 (NDT):
초음파 테스트: 내부 결함을 감지하기위한 위조 영역의 부피 검사 .
침투성 테스트: 표면 위반 결함을 감지하기위한 100% 표면 검사 .
자기 입자 테스트/에디 전류 테스트: 자기 또는 전기 전도도 요구 사항이있는 특수 모양의 부품의 경우 .
미세 구조 분석:
입자 크기, 입자 흐름 연속성, 재결정 공간, 침전물 분포, 결함 유형 등을 평가하기위한 금속 학적 검사 .
치수 및 표면 품질 검사:
좌표 측정기 (CMM) 또는 레이저 스캐너와 같은 고급 장비를 사용한 정확한 3D 차원 측정, 복잡한 모양의 치수 정확도 및 기하학적 공차 .
표면 거칠기 측정 .
표준 및 인증:
ASTM B247 (알루미늄 합금 용서), AMS 4117 (6061- T6 Forgings), ISO, EN, GB/T 및 기타 산업 표준을 준수합니다. .
품질 관리 시스템 인증 : ISO 9001.
EN 10204 Type 3 . 1 자재 테스트 보고서가 제공 될 수 있으며 고객 요청에 따라 타사 독립 인증을 정리할 수 있습니다.
10. 응용 프로그램 및 설계 고려 사항
6061 알루미늄 스페셜 모양의 마초는 탁월한 강도, 신뢰성, 경량 및 복잡한 모양을 제조하는 능력으로 인해 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다 .
기본 응용 프로그램 영역:
항공 우주: 항공기 구조 구성 요소 (e {. g ., 브래킷, 커넥터, 플랩 부착물), 엔진 구성 요소, 랜딩 기어 어셈블리, 고강도, 경량 및 신뢰할 수있는 복잡한 구성 부품 .
자동차 산업: 서스펜션 시스템 구성 요소 (e {. g ., 스티어링 너클, 제어 암), 엔진 마운트, 구조 커넥터, 휠 구성 요소, 브레이크 구성 요소, 중량 감소 및 성능 향상 .
철도 교통: 트레인 바디 커넥터, 가짜 구성 요소,로드 베어링 브래킷 등 .
기계식 장비: 대형 펌프 및 밸브 케이싱, 유압 시스템 통합 블록, 로봇 조인트, 고압 용기, 도구 핸들 등 .
의료 장비: 구조적지지, 연결 부품 등 ., 높은 차원 정확도와 표면 품질이 필요합니다 .
방어와 군사: 무기 구조 구성 요소, 지침 구성 요소 등 .
디자인 장점:
고강도 및 높은 신뢰성: 단조 공정은 조밀 한 내부 재료, 정제 된 곡물 및 연속 입자 흐름을 초래하여 피로 수명, 충격 강인성 및 스트레스 부식 균열 저항 .을 크게 향상시킵니다.
가벼운 디자인: 체중에 민감한 응용 분야에 중요한 강도와 체중의 최적 균형을 달성합니다 .
Net graping: 다이 단조는 최종 치수와 모양에 가까운 복잡한 부품을 생산하여 후속 가공 및 재료 폐기물을 크게 줄이고 제조 비용을 낮추고 리드 타임 .
탁월한 부식 저항: 야외, 습한 또는 특정 부식성 환경에서 장기 용도로 적합 .
가공 가능성과 용접 성: 후속 가공, 표면 처리 및 어셈블리 .을 용이하게합니다.
설계 제한:
다이 비용: 복잡한 특수 모양의 부품의 경우, 다이 설계 및 제조 비용이 높아서 대량 생산에 적합하여 비용을 상각합니다 .
크기 제한: 단조 치수는 장비를 단조하여 제한됩니다. 매우 큰 복잡한 특수 모양의 부품은 한 조각으로 위조하기 어려울 수 있습니다 .
고온 성능: 알루미늄 합금의 공통 제한; 150도 이상의 장기 운영 환경에 적합하지 않습니다 .
경제 및 지속 가능성 고려 사항:
총 수명주기 비용: 초기 다이 투자는 높지만 탁월한 성능과 후속 가공 비용이 줄어들면서 총 수명주기 비용이 더 향상 될 수 있습니다. .
재료 활용 효율성: NET NET 성형 공정은 재료 활용을 효과적으로 향상시키고 폐기물을 줄입니다 .
환경 친화 성: 알루미늄 합금은 재활용 가능성이 높으며 녹색 제조 및 원형 경제 원리와 일치합니다. .
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