轻有色金属指密度小于 4.5g /cm3 的有色金属材料,包括铝、镁、钠钾钙锶钡等纯金属及其合金。这类金属的共同特点是:密度小 (0.53~4.5g /cm3) ,化学活性大,与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。其中在工业上应用为广泛的是铝及铝合金,目前它的产量已超过有色金属材料总产量的1/3 。
以6061铝位代表的6000系列铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆、家具等。
化学成分
其主要化学成分为(各元素所占的质量分数):
铜Cu :0.15~0.4
锰Mn :0.15
镁Mg :0.8~1.2
锌Zn :0.25
铬Cr :0.04~0.35
钛Ti :0.15
硅Si :0.4~0.8
铁Fe :0.7
铝Al :余量
分类
他们是四位数字表示的以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金。
位是数字,用以区分组别。
后两位用于区分同一组别系列内的材料牌号,没有特殊意义。
四位数字体系和四位字符体系牌号个数字表示铝及铝合金的类别,其含义如下:
1XXX系列 工业纯铝;
2XXX系列 Al-Cu、Al-Cu-Mn合金
3XXX系列 Al-Mn、可加工纯铝;
4XXX系列 Al-Si合金;
5XXX系列 Al-Mg合金;
6XXX系列 Al-Mg-Si合金;
7XXX系列 Al-Zn-Mg-Cu合金;
6061合金铝6061属热处理可强化合金,具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性和,同时具有中等强度,在退火后仍能维持较好的操作性.
6061合金的主要合金元素是镁与硅,并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬,可以中和铁的坏作用;有时还添加少量的铜或锌,以提高合金的强度,而又不使其抗蚀性有明显降低;导电材料中还有少量的铜,以抵销钛及铁对导电性的不良影响;锆或钛能细化晶粒与控制再结晶;为了改善可切削性能,可加入铅与铋。在Mg2Si固溶于铝中,使合金有人工时效硬化功能。
6061-T651是6061合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品,其强度虽不能与2XXX系或7XXX系相比,但其镁、硅合金特性多,具有加工性能较佳、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、氧化效果较佳等优良特点。
化学成分范围
0.4~0.8Si,
0.70Femax,
0.15~0.40Cu,
0.15Mnmax,
0.80~1.20Mg,
0.04~0.35Cr,
0.25Znmax,
0.15Timax,
其他每种成分高含量0.05,
其他成分大总含量0.15,余量为Al。
物理性能
铝合金的典型物理性能(Typical Physical Properties)
铝合号及状态热膨胀系数 (20-100℃)μm/m?k熔点范围(℃)电导率20℃(68℉)(%IACS)电阻率20℃(68℉)Ωm㎡/m密度(20℃)(g/cm3)
2024-T351 | 23.2 | 500~635 | 30 | 0.058 | 2.82 |
5052-H112 | 23.8 | 607~650 | 35 | 0.050 | 2.72 |
5083-H112 | 23.4 | 570~640 | 29 | 0.059 | 2.72 |
6061-T651 | 23.6 | 580~650 | 43 | 0.040 | 2.73 |
7050-T651 | 23.5 | 490~630 | 41 | 0.0415 | 2.82 |
7075-T651 | 23.6 | 475~635 | 33 | 0.0515 | 2.82 |
机械性能
铝合金的典型机械性能(Typical Mechanical Properties)
铝合号及状态拉伸强度(25?C MPa)屈服强度(25?C MPa)硬度500kg力10mm球延伸率1.6mm(1/16in)厚度
5052-H112 | 175 | 195 | 60 | 12 |
5083-H112 | 180 | 211 | 65 | 14 |
6061-T651 | 310 | 276 | 95 | 12 |
7050-T651 | 510 | 455 | 135 | 10 |
7075-T651 | 572 | 503 | 150 | 11 |
2024-T351 | 470 | 325 | 120 | 20 |
对应牌号
国标:6061(LD30) GB/T 3190-2008
ISO:AlMg1SiCu ISO 209.1-1989
日标:A6061 JIS H4000-1999 JIS H4040-1999
非标:65032 IS 733-2001 IS 737-2001
EN:EN AW-6061/AlMg1SiCu EN 573-3-1994
德标:AlMgSi1Cu/3.3211 DIN 1725.1-1986/W-Nr
法标:6061(A-GSUC) NF A50-411 NF A50-451
英标:6061(N20/H20) BS 1470-1988
美标:6061/A96061 AA/UNS
计算公式
铝板重量(公斤)=0.0000028?厚?宽?长度 单位(mm)
铝管重量(公斤)=0.0000028?3.14?(外径2-内径2)?长度 单位(mm)
铝棒重量计算公式(公斤)=0.0000028 ?3.14?半径?半径?长度 单位(mm)
状态简介
铝合金基本状态代号:
F 自由加工状态
适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定(不常见)
O 退火状态
适用于经完全退火获得低强度的加工产品(偶尔会出现)
H 加工硬化状态
适用于通过加工硬化提高度度的产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理(一般为非热处理强化型材料)
W 固熔热处理状态
一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段(不常见)
T 热处理状态
(不同于F、O、H状态)
适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字(一般为热处理强化型材料)
我们常见的非热处理强化型铝合金后面的状态代号一般是字母H加两位数字。