Waarom het temperament van de T6 ertoe doet
De T6-aanduiding beschrijft een specifieke volgorde, niet een enkele legering. Het materiaal wordt met oplossingswarmte behandeld, afgeschrikt en vervolgens kunstmatig verouderd bij een verhoogde temperatuur totdat de legeringselementen neerslaan als fijne deeltjes die slip blokkeren. Zowel 6061 als 7075 reageren op die volgorde, en daarom worden ze zo vaak vergeleken in dezelfde temperatuur in plaats van als ruwe legeringen.
Temperbeheersing verandert de cijfers waarop een ontwerper kan vertrouwen. Een 6061-deel in de T4-toestand is vervormbaar maar veel zachter dan hetzelfde deel in T6, en een 7075-deel in T6 heeft een ruwweg twee keer zo sterke opbrengst als zijn uitgegloeide toestand. Dit is ook de reden waarom er een spanningsarme variant zoals T651 bestaat: deze levert het T6-eigenschapsniveau en beperkt tegelijkertijd de interne spanningen die ervoor zorgen dat dunne platen tijdens de bewerking vervormen.
6061-T6 in de praktijk
6061-T6 is het werkpaard van de algemene techniek. De minimale vloeigrens van 276 MPa en treksterkte van 310 MPa, gecombineerd met een Brinell-hardheid van bijna 95 en een dichtheid van 2,70 g/cm3, dekken een zeer breed scala aan structurele belastingen zonder speciale behandeling.
Uitstekende bewerkbaarheid met voorspelbare spaanvorming en lage gereedschapsslijtage
Gemakkelijk te lassen door TIG en MIG, waarbij herstel van de eigenschappen mogelijk is door post-veroudering van het lassen
Goede corrosiebestendigheid in vochtige, industriële en zeelucht, geholpen door een zelf-herstellende oxidefilm
Uniforme anodisatiereactie, inclusief kleuranodisatie voor zichtbare delen
Elasticiteitsmodulus van 68,9 GPa, dus ontwerpen die door stijfheid- worden aangedreven, hebben sectiegeometrie nodig in plaats van upgrades van de legering
Typische toepassingen zijn onder meer machineframes, beugels, spruitstukken, vrachtwagen- en traileronderdelen, maritieme accessoires, fietsframes en niet-kritieke vliegtuigonderdelen.
7075-T6 in de praktijk
7075-T6 ruilt vervaardigbaarheid in voor sterkte. De minimale vloeigrens van 503 MPa en treksterkte van 572 MPa, bij een Brinell-hardheid van ongeveer 150, brachten het in hetzelfde bereik als veel constructiestaal met een derde van het gewicht.
Hoogste sterkte-tot-gewichtsverhouding onder de gebruikelijke smeedlegeringen
Sterke vermoeiingsprestaties voor cyclisch belaste onderdelen
Goede bewerkbaarheid in verhouding tot de hardheid, waarbij fijne oppervlakteafwerkingen mogelijk zijn
Lagere corrosieweerstand dan 6061, dus anodiseren of coaten is normaal gesproken gespecificeerd
Niet aanbevolen voor smeltlassen; klinken, bouten of lijmen zijn de standaard verbindingsroutes
Zijn natuurlijke thuis is de lucht- en ruimtevaartstructuur, hoog-gereedschap, mallen, tandwielen, assen, hardware voor rotsklimmen en prestatie-kritische componenten waarbij gewichtsbesparing de prijspremie rechtvaardigt.
Vergelijking-per-zijkant
| Criterium | 6061-T6 | 7075-T6 |
|---|---|---|
| Belangrijkste legeringselementen | Mg, Si | Zn, Cu, Mg |
| Opbrengststerkte, 0,2% offset | 276 MPa (40 ksi) | 503 MPa (73 ksi) |
| Treksterkte | 310 MPa (45 ksi) | 572 MPa (83 ksi) |
| Hardheid, Brinell | 95 | 150 |
| Elasticiteitsmodulus | 68,9 GPa | 71,7 GPa |
| Smeltbereik | 582-652 C | 477-635 C |
| Corrosiebestendigheid | Goed | Gematigd |
| Lasbaarheid | Uitstekend | Slecht, niet aanbevolen |
| Bewerkbaarheid | Uitstekend | Goed |
| Anodiserende reactie | Goed, neemt de kleur goed op | Eerlijk gezegd is de kwaliteit van de coating gevoeliger |
| Relatieve kosten | Basislijn | Meestal een kwart of meer hoger |
| Typische plicht | Algemene constructie- en fabricagewerkzaamheden | Componenten voor de lucht- en ruimtevaart en hoge-belasting |
Kosten, bewerking en doorlooptijd
Twee praktische regels houden de materiaalkeuze eerlijk. De eerste is dat de goedkopere legering alleen wint als het ontwerp de sterkere niet nodig heeft: 25% toevoegen aan de materiaalprijs is zinloos als een dikkere 6061-sectie hetzelfde werk doet, en het is valse zuinigheid als de extra sectie meer bewerkingstijd zou vergen dan de premiumkosten van de legering.
De tweede is dat temperatuur en materiaalvorm de doorlooptijd domineren.. 6061-T6 is verkrijgbaar in bijna elke dikte, breedte en vorm, dus een verandering in plaatdikte vertraagt zelden een bouw.. 7075-T6 is geconcentreerd in een smaller bereik van diktes en wordt vaker geleverd tegen walsminima, vooral bij zware plaat, dus moet deze vroeg in de projectplanning worden besteld. Een spanningsarme 7075-T651-plaat moet worden gespecificeerd als het voltooide onderdeel na de bewerking vlak moet blijven, omdat een gewone T6-plaat kan bewegen als er materiaal wordt verwijderd.
Voor gelaste constructies is 6061-T6 de enige realistische keuze van de twee, en ontwerpers moeten rekening houden met de sterktedaling in de door hitte beïnvloede zone door lokale dikte of een dubbele plaat toe te voegen. Voor geschroefde of geklonken samenstellingen maakt 7075-T6 lichtere secties en minder bevestigingsmiddelen mogelijk, wat vaak de hogere metaalprijs in transport- en handlingstructuren compenseert.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat betekent T6 in 6061-T6 en 7075-T6?
T6 betekent dat het product een oplossingswarmtebehandeling heeft ondergaan, is afgeschrikt en vervolgens kunstmatig is verouderd, wat het hoogste algemeen geleverde sterkteniveau voor beide legeringen oplevert.
Vraag: Is 7075-T6 twee keer zo sterk als 6061-T6?
Niet helemaal. In vloeitermen is 7075-T6 ongeveer 80% sterker, 503 MPa tegen 276 MPa, terwijl hun stijfheid zeer dichtbij ligt omdat de elasticiteitsmodulus voornamelijk afhangt van aluminium zelf.
Vraag: Kunnen 6061-T6 en 7075-T6 aan elkaar worden gelast?
6061-T6 kan zonder problemen aan andere legeringen uit de 6000-serie worden gelast. Het lassen van 7075-T6 wordt helemaal niet aanbevolen, dus assemblages die de twee combineren, worden normaal gesproken mechanisch samengevoegd.
Vraag: Welke legering behoudt zijn vorm beter na bewerking?
Spanningsarme -hardingen zoals 6061-T651 en 7075-T651 zijn het betere antwoord voor beide legeringen, omdat strekken na veroudering de restspanningen vermindert die beweging veroorzaken in dunne of asymmetrische onderdelen.
Vraag: Welke legering moet buitenshuis worden gebruikt?
6061-T6 presteert goed buitenshuis en heeft weinig meer nodig dan een geanodiseerde afwerking.. 7075-T6 moet worden geanodiseerd of gecoat en de snijranden moeten worden afgedicht, vooral in kustgebieden of in chemisch agressieve omgevingen.
Vraag: Is 6061-T6 een goede keuze voor machinaal bewerkte onderdelen in grote volumes?
Ja. De combinatie van matige sterkte, uitstekende bewerkbaarheid en consistente beschikbaarheid levert doorgaans de laagste kosten per afgewerkt onderdeel op, waarbij 7075-T6 gereserveerd is voor onderdelen waar kracht echt regeert.
