Waarom deze vergelijking ertoe doet
Aluminium 7075-T651 en aluminium 6061-T6 zijn de twee kwaliteiten die het vaakst worden genoemd als een bewerkt onderdeel zowel licht als sterk moet zijn, maar toch bevinden ze zich aan tegenovergestelde kanten van de technische balans. Eén daarvan is een zink-dragende legering die tot een zeer hoge sterkte is gebracht voor gewichts-kritische structuren; de andere is een magnesium-siliciumlegering die wordt gewaardeerd om zijn allround verwerkbaarheid, corrosieweerstand en zuinigheid. Als u hiertussen kiest, bepaalt u het gewicht van de componenten, de gereedschapsstrategie, de kosten voor oppervlaktebescherming en de manier waarop het onderdeel kan worden samengevoegd. Deze vergelijking zet hun samenstelling, mechanische waarden, fysiek gedrag en fabricagekenmerken naast elkaar.
Chemische samenstelling vergeleken
| Element (gew%) | Aluminium 7075 | Aluminium 6061 |
|---|---|---|
| Zink | 5.1 - 6.1 | Maximaal 0,25 |
| Magnesium | 2.1 - 2.9 | 0.8 - 1.2 |
| Koper | 1.2 - 2.0 | 0.15 - 0.40 |
| Silicium | Maximaal 0,40 | 0.40 - 0.80 |
| Chroom | 0.18 - 0.28 | 0.04 - 0.35 |
| Mangaan | Maximaal 0,30 | Maximaal 0,15 |
| Ijzer | maximaal 0,50 | Maximaal 0,70 |
| Aluminium | Rest | Rest |
De combinatie van zink, magnesium en koper in 7075 zorgt voor de precipitatie-hardingsreactie, terwijl het magnesium en silicium in 6061 de eenvoudigere hardingsfase vormen, waardoor de legering ook veel toleranter is ten aanzien van lassen en vervormen.
Mechanische eigenschappen vergeleken
| Eigendom | 7075-T651 plaat | 6061-T6 |
|---|---|---|
| Vloeigrens Rp0,2 (MPa) | ongeveer 470 - 505 | ongeveer 240 - 276 |
| Treksterkte Rm (MPa) | ongeveer 540 - 570 | ongeveer 290 - 310 |
| Verlenging (%) | ongeveer 9 - 11 | ongeveer 8 - 12 |
| Hardheid (HBW) | ongeveer 150 | ongeveer 95 |
| Sterkte-tot-gewichtsverhouding | Zeer hoog | Gematigd |
| Vermoeidheidsprestaties | Beter bij gelijke spanningsamplitude | Voldoende voor algemene taken |
De kloof is groot: 7075-T651 levert grofweg 1,7 tot 1,8 keer de vloeigrens van 6061-T6, dus een onderdeel kan dunner en lichter zijn voor dezelfde belasting, of veel sterker bij dezelfde massa.. 6061-T6 antwoordt met een iets grotere rek, waardoor het vergevingsgezinder wordt op plaatsen waar onderdelen moeten vervormen voordat ze bezwijken of waar dunne wanden en krappe hoeken worden bewerkt.
Wat de temperatuuraanduidingen T651 en T6 u vertellen
T6betekent dat het product een oplossingswarmtebehandeling heeft ondergaan en vervolgens kunstmatig is verouderd tot maximale sterkte, zonder rekbewerking. Het geldt voor beide legeringen en is de meest algemeen verkrijgbare hoge- toestand.
T651betekent dezelfde behandeling toegepast op een plaat die spanningsvrij is gemaakt door uitrekken na de oplossingsbehandeling en vóór veroudering. Door het uitrekken wordt de plaat rechtgetrokken en wordt de meeste interne restspanning verwijderd, zodat de 7075-T651 machines met veel minder vervorming bewerkt en de vlakheid op grote onderdelen beter behoudt.
Voor zwaar bewerkte componenten is het verschil belangrijker dan de sterktecijfers.. 6061-T6-plaat wordt vaak ook spanningsvrij geleverd door uitrekken, net als T651, wat een direct vergelijkbaar dimensionaal gedrag oplevert.
Fysiek en thermisch gedrag
| Eigendom | 7075 | 6061 |
|---|---|---|
| Dichtheid (g/cm3) | 2.81 | 2.70 |
| Elasticiteitsmodulus (GPa) | 71.7 | 68.9 |
| Thermische geleidbaarheid (W/(mK)) | ongeveer 130 | ongeveer 167 |
| Smeltbereik (graden C) | ongeveer 477 - 635 | ongeveer 582 - 652 |
| Thermische uitzettingscoëfficiënt (micrometer/(mK)) | ongeveer 23,6 | ongeveer 23,6 |
6061 geleidt de warmte merkbaar beter, wat helpt bij koellichamen, armaturen en onderdelen die wrijvingswarmte moeten afvoeren, terwijl 7075 heter wordt bij zware sneden en meer aandacht nodig heeft voor de koelmiddeltoevoer en snijparameters.
Bewerken, vormen en verbinden
Bewerkbaarheid.Beide kwaliteiten zijn goed te bewerken, maar 6061-T6 is vergevingsgezinder bij lange dunne wanden, diepe zakken en gereedschappen met een kleine diameter, omdat de lagere hardheid minder snijkracht vereist en een continue, gemakkelijk te verwijderen spaan produceert.
Vervormingscontrole.Uitgerekte plaatversies van beide legeringen zijn vlakker; 7075 tolereert hogere snijsnelheden, maar bestraft een slechte werkhouding, dus voorbewerken, een ontspanningspauze en een nabewerking zijn standaardpraktijken.
Vormen.6061-T6 buigt naar kleinere radiussen en kan gematigd koudvervormd worden met minder scheuren, terwijl 7075 in T6 of T651 een beperkte vervormbaarheid heeft en normaal gesproken moet worden uitgegloeid of warmvervormd voor alles wat verder gaat dan een lichte kromming.
Lassen.6061-T6 wordt routinematig gelast, waarbij het sterkteherstel in de door hitte beïnvloede zone wordt beheerd door middel van een verbindingsontwerp.. 7075 wordt door conventionele fusieprocessen als niet-lasbaar beschouwd vanwege heetscheuren en ernstig sterkteverlies.
Afwerking.Beide zijn geanodiseerd en voorzien van beschermende coatings, en beide moeten bij nat gebruik worden geïsoleerd van stalen of roestvrijstalen hardware om galvanische aantasting te voorkomen.
Corrosiebestendigheid en serviceomgeving
6061-T6 biedt een duidelijk betere algemene corrosieweerstand en gedraagt zich voorspelbaar in maritieme atmosferen, vochtige industriële installaties en architectonisch gebruik buitenshuis. Het is de standaardkeuze wanneer een onderdeel wordt blootgesteld zonder zware bescherming. 7075 heeft een lagere weerstand vanwege het kopergehalte en is gevoeliger voor spanningscorrosie wanneer het continu wordt belast in een vochtige of chloride-houdende omgeving; Oververouderde temperaturen zoals T73 en T7351, of een volledig anodiseer- en primersysteem, worden gebruikt waar dergelijk onderhoud niet kan worden vermeden. Geen van beide legeringen mag bloot blijven in permanent contact met een edeler metaal in aanwezigheid van vocht.
Kosten, beschikbaarheid en selectiebegeleiding
Selecteer 7075-T651wanneer stijfheid en draagvermogen per kilogram het ontwerp bepalen: cascoconstructies, landingsgestel-onderdelen, hoge- spanningsbeugels, mallen, precisiegereedschap en competitieve sporthardware.
Selecteer 6061-T6voor frames voor algemene- doeleinden, toebehoren voor auto's en schepen, armaturen, mallen, hydraulische spruitstukken, industriële apparatuur en architecturale componenten waarbij kosten, lasbaarheid en corrosieweerstand belangrijker zijn dan pieksterkte.
De legeringskosten per kilogram zijn hoger voor 7075 vanwege het legeringsgehalte en de smallere productiebasis, en de kortere standtijd en strengere bewerkingscontroles dragen bij aan de kosten van het eindproduct.
Waar een onderdeel na bewerking moet worden gelast, is 6061-T6 meestal het enige praktische antwoord; waar een onderdeel met voorspelbare resultaten moet worden geanodiseerd tot een decoratieve kleur, gedraagt 6061 zich ook consistenter.
Als gewichtsvermindering alleen al de premie rechtvaardigt, bereken dan de sectiereductie die de hogere vloeigrens mogelijk maakt voordat u de kwaliteiten wijzigt, aangezien een dunner 7075-onderdeel een lagere stijfheid kan vertonen als de modulus-gedreven doorbuigingslimiet het bepalende geval is.
Veelgestelde vragen
Vraag: Welke legering is sterker, 7075-T651 of 6061-T6?
7075-T651 is aanzienlijk sterker, met ongeveer 470 tot 505 MPa vloeigrens tegen ongeveer 240 tot 276 MPa voor 6061-T6, dus het draagt een veel hogere belasting voor dezelfde doorsnede.
Vraag: Welke is gemakkelijker te bewerken?
6061-T6 is over het algemeen vergevingsgezinder, vooral op dunne wanden en complexe geometrie.. 7075-T651-machines zorgen voor een uitstekende afwerking bij hogere snelheden, maar vereisen een stevige werkstukopspanning en zorgvuldig spanningsbeheer.
Vraag: Kan 6061-T6 worden gelast?
Ja, het wordt routinematig gelast met conventionele boogprocessen en is de normale keuze wanneer een machinaal bewerkt onderdeel moet worden verbonden met een gefabriceerde structuur.. 7075 mag niet door smeltlassen worden gelast.
Vraag: Waarom heeft 6061-T6 de voorkeur buitenshuis en in de zeelucht?
Het lagere kopergehalte geeft een betere algemene corrosieweerstand en verdraagt bloot of licht beschermde blootstelling veel beter dan 7075, dat normaal gesproken geanodiseerd of gecoat moet worden bij dergelijk gebruik.
Vraag: Betekent de hogere sterkte van 7075 altijd een lichter onderdeel?
Niet altijd. Wanneer doorbuiging het ontwerp bepaalt, betekent de vergelijkbare elastische modulus van de twee legeringen dat de sectie niet veel kan worden verkleind, zodat de gewichtsbesparing kleiner kan zijn dan het sterkteverschil suggereert.
Vraag: Is 7075-T651 plaat verkrijgbaar in hetzelfde diktebereik als 6061-T6?
Beide zijn op voorraad als plaat en plaat in een breed scala aan diktes, hoewel de dikste plaatformaten en de grootste beschikbaarheid van op maat gesneden formaten vaker worden geassocieerd met 6061-T6.
