صفائح الألمنيوم T6 6061
صفائح الألمنيوم T6 6061 عبارة عن صفائح من سبائك الألومنيوم معالجة بالحرارة ومتوسطة القوة ومقاومة للتآكل مع إمكانية تصنيع ممتازة وقابلية لحام جيدة ونسبة موثوقة من القوة إلى الوزن. مثالي للوحات الفضاء الجوي، والمكونات البحرية، ووسائل النقل، والإطارات، والتركيبات، والأجزاء الهيكلية حيث تكون المتانة خفيفة الوزن أمرًا ضروريًا.
صفائح الألمنيوم T6 6061 عبارة عن سبيكة من الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون مقوية بالترسيب ويتم توفيرها في مزاج T6. في هذه الحالة، يتم معالجة الصفائح بالحرارة وتعتيقها صناعيًا لتحقيق مزيج متوازن من القوة والمتانة وقابلية التشكيل.
يتم استخدامه على نطاق واسع كصفائح هيكلية للأغراض العامة حيث يكون توفير الوزن ومقاومة التآكل أمرًا مهمًا بقدر أهمية الأداء الميكانيكي وكفاءة التكلفة.
الميزات والفوائد
| ميزة | وصف | فائدة العملاء |
|---|---|---|
| المزاج T6 | يتم معالجة المحلول بالحرارة وعمره بشكل مصطنع | قوة ميكانيكية عالية باستمرار والاستقرار |
| قوة متوسطة إلى عالية | قوة أعلى من 5052/5083 ورقة، أقل من 7075 | أداء هيكلي موثوق به بوزن معتدل |
| مقاومة جيدة للتآكل | خاصة في البيئات الجوية والتآكل الخفيف | انخفاض الصيانة وعمر الخدمة الأطول |
| إمكانية تصنيع ممتازة | تنظيف القطع والحفر والطحن والتنصت | معالجة أسرع وتحمل أكثر صرامة |
| قابلية اللحام جيدة | مناسبة لحام TIG/MIG مع حشو مناسب | سهولة تصنيع التجميعات الملحومة |
| قابلية التشكيل العادلة | مناسبة للثني والدحرجة والتشكيل البسيط (ليست قابلة للتشكيل مثل المواد الناعمة) | متعددة الاستخدامات لمعظم عمليات الصفائح المعدنية القياسية |
| جودة سطح موحدة | متوفر بلمسة نهائية من المطحنة أو سطح مصقول/مؤكسد | مظهر جذاب وقاعدة جيدة للطلاء أو الأنودة |
| أبعاد مستقرة بعد الشيخوخة | انخفاض الضغط المتبقي عند معالجتها بشكل صحيح | تحسين التسطيح ودقة الأبعاد في الأجزاء الهامة |
| نطاق سمك واسع | من صفائح الكسوة الرقيقة إلى الألواح الهيكلية السميكة | عائلة سبيكة واحدة لكل من التطبيقات الجلدية والهيكلية |
التطبيقات النموذجية لصفائح الألومنيوم 6061‑T6
تحظى صفائح الألمنيوم T6 6061 بشعبية كبيرة في العديد من الصناعات نظرًا لتعدد استخداماتها وخصائصها المتوازنة.
| الصناعة / القطاع | الاستخدامات النموذجية |
|---|---|
| الفضاء والطيران | أغلفة الطائرات (المناطق غير الحرجة)، والألواح الداخلية، والأقواس، والمقويات، وأغلفة المعدات |
| مواصلات | ألواح الشاحنات والمقطورات، والسقف والجدران الجانبية، وخزانات الوقود، وأجسام الشحن، ولوحات التشغيل |
| البحرية والبحرية | كبائن القوارب، والتزيين، والهياكل الفوقية، والممرات، والتجهيزات البحرية، والمنحدرات |
| السيارات ورياضة السيارات | لوحات الهيكل، ولوحات جدار الحماية، وألواح الانزلاق، والأقواس، وألواح التقوية، ومكونات السباق |
| بناء | الحوائط الساترة، تكسية الواجهات، المظلات، الدرابزين، السلالم، الممرات، درج السلالم |
| المعدات الصناعية | حراس الآلة، والقواعد، والإطارات، والأدوات والتركيبات، ولوحات الأدوات، والمرفقات |
| الالكترونيات والطاقة | المشتتات الحرارية، والمساكن، والإطارات، والدعامات الهيكلية الخفيفة لمعدات الطاقة الشمسية والطاقة |
| المنتجات الاستهلاكية | المعدات الرياضية، إطارات الدراجات (أجزاء الألواح)، مكونات الأثاث، الصناديق، صناديق الأدوات |
عندما تكون هناك حاجة إلى قابلية تشكيل أعلى (سحب عميق، انحناءات حادة في نصف قطر صغير)، يمكن استخدام درجات حرارة أكثر ليونة (6061‑O أو 6061‑T4) أولاً، ثم يتم تعتيقها بشكل مصطنع للوصول إلى قوة قريبة من T6 بعد التشكيل.
التركيب الكيميائي لسبائك الألومنيوم 6061
حدود التركيب الكيميائي النموذجية وفقًا للمعايير المشتركة (على سبيل المثال، ASTM، EN). قد تختلف النطاقات الدقيقة قليلاً حسب المعيار والشركة المصنعة.
| عنصر | النطاق النموذجي (بالوزن%) |
|---|---|
| السيليكون (سي) | 0.40 - 0.80 |
| الحديد (الحديد) | ≥ 0.70 |
| نحاس | 0.15 - 0.40 |
| المنغنيز (من) | ≥ 0.15 |
| المغنيسيوم (ملغ) | 0.80 - 1.20 |
| الكروم (الكروم) | 0.04 - 0.35 |
| الزنك (الزنك) | ≥ 0.25 |
| التيتانيوم (تي) | ≥ 0.15 |
| الآخرين (كل) | ≥ 0.05 |
| أخرى (المجموع) | ≥ 0.15 |
| الألومنيوم (آل) | توازن |
يشكل مزيج المغنيسيوم والسيليكون رواسب Mg₂Si أثناء الشيخوخة، مما يوفر مستوى قوة T6.
الخواص الميكانيكية في مزاج T6
الخواص الميكانيكية النموذجية لدرجة حرارة الغرفة لصفائح الألومنيوم 6061‑T6. القيم تقريبية وتعتمد على السُمك والمعيار.
| ملكية | القيمة النموذجية* | ملحوظات |
|---|---|---|
| قوة الشد، في نهاية المطاف | 260–310 ميجا باسكال (38–45 كيلو بوصة مربعة) | نهاية أعلى عادة للمقاييس الأرق |
| قوة الشد، العائد (0.2% YS) | 240–280 ميجا باسكال (35–40 كيلو بوصة مربعة) | هامش جيد بين العائد والنهائي |
| استطالة (A50 أو A5) | 8 – 12% | يتناقص مع زيادة القوة / مقاييس أرق |
| معامل المرونة (E) | ~69 جيجا باسكال (10000 كيلو لكل بوصة مربعة) | نموذجي للألمنيوم المطاوع |
| قوة القص | ~200 ميجا باسكال (29 كيلو لكل بوصة مربعة) | لتصميم الاتصالات ومناطق التثبيت |
| صلابة برينل (HBW 10/500) | ~95 | يشير إلى مقاومة التآكل الجيدة للعديد من التطبيقات |
| كثافة | ~2.70 جم/سم3 | حوالي ثلث كثافة الكربون الصلب |
* القيم للاشارة فقط. ارجع دائمًا إلى شهادات المطحنة والمعايير ذات الصلة بالتصميم.
الخصائص الفيزيائية والحرارية
| ملكية | القيمة النموذجية | الصلة |
|---|---|---|
| كثافة | 2.70 جم/سم3 | بناء خفيف الوزن |
| نطاق الانصهار | ~582 - 652 درجة مئوية | لتخطيط العمليات واعتبارات التعرض للحرارة |
| معامل التمدد الحراري | 23.6 × 10⁻⁶ /ك (20–100 درجة مئوية) | مهم للتجميعات متعددة المواد |
| الموصلية الحرارية | ~167 واط/م·ك | جيد لأحواض الحرارة والتحكم الحراري |
| الموصلية الكهربائية | ~40-43% IACS | مناسب لمكونات التأريض والحافلة منخفضة الطاقة |
| حرارة محددة | ~0.90 كيلوجول/كجم·ك | يؤثر على سلوك التدوير الحراري |
التقسية والمعالجة الحرارية (حالة T6)
يتم تحقيق درجة حرارة T6 من خلال عملية معالجة حرارية يتم التحكم فيها:
| منصة | الوصف النموذجي | التأثير على الخصائص |
|---|---|---|
| المعالجة الحرارية الحل | التسخين إلى درجة حرارة عالية (حوالي 530-550 درجة مئوية) والإخماد السريع | يذوب Mg₂Si، محلول صلب مفرط التشبع |
| الشيخوخة الطبيعية | يحدث في درجة حرارة الغرفة (مدة قصيرة قبل الشيخوخة الاصطناعية) | تصلب أولي طفيف |
| الشيخوخة الاصطناعية (T6) | التحكم بالتدفئة عند درجة حرارة معتدلة لعدة ساعات | هطول غرامة Mg₂Si. أقصى قوة |
بعد اللحام أو الأعمال الباردة الثقيلة، قد تتغير الخصائص المحلية. بالنسبة للمكونات بالغة الأهمية، يجب مراعاة المعالجة الحرارية بعد اللحام أو هوامش التصميم.
نطاق الأبعاد والتسامح
الأبعاد المتاحة تختلف حسب المطحنة والموزع. النطاقات التجارية النموذجية:
| المعلمة | النطاق / الخيارات النموذجية |
|---|---|
| سماكة | ~0.5 مم إلى 6.0 مم (أوراق)؛ أكثر سمكا للوحات |
| عرض | 1000 ملم، 1250 ملم، 1500 ملم؛ أوسع عند الطلب |
| طول | 2000 مم، 2500 مم، 3000 مم؛ أطوال القطع المخصصة |
| التسامح القياسي | طبقاً للمواصفة ASTM B209 / EN 485 أو ما يعادلها |
| الانتهاء من السطح | تشطيب مطحنة، مصقول، جودة أنودة، مطلي |
| حالة الحافة | حافة المطحنة، الحافة المشقوقة، منزوعة الأزيز |
بالنسبة للأجزاء المسطحة للغاية أو المجهزة آليًا، يمكن تحديد صفائح ممددة أو مخففة الضغط لتقليل التشوه.
التصنيع والتشكيل والانضمام
| عملية | الأداء في ورقة 6061‑T6 | ملاحظات عملية |
|---|---|---|
| بالقطع | جيد جدًا | استخدام الأدوات الحادة، وسوائل القطع المناسبة |
| الانحناء | معتدل | نصف قطر الانحناء أكبر؛ ضع في اعتبارك مزاج T4 أو O قبل التشكيل |
| رسم عميق | محدودة في T6 | استخدمي مزاجًا أكثر نعومة + إعادة الشيخوخة للأشكال المعقدة |
| لحام | جيد مع الحشو المناسب (على سبيل المثال، 4043، 5356) | تم تقليل القوة في HAZ مقارنة بمادة T6 الأصلية |
| التثبيت/التثبيت | ممتاز للانضمام الميكانيكي | مناسبة للمسامير العمياء، والمسامير، والسحابات الهيكلية |
| المعالجة السطحية | جيد للأنودة، والطلاء، وطلاء المسحوق | يوصى بالتنظيف المناسب والمعالجة المسبقة |
عندما تكون هناك حاجة إلى أنصاف أقطار منحنية داخلية ضيقة أو تشكيلات معقدة، يحدد العديد من المصنعين ورقة 6061‑T4 للتشكيل، يليها التعتيق الاصطناعي لاستعادة القوة القريبة من T6.
مقاومة التآكل وحماية السطح
توفر صفائح الألومنيوم 6061‑T6 مقاومة قوية للتآكل في الغلاف الجوي والعديد من البيئات المسببة للتآكل بشكل معتدل. يؤدي أداءً جيدًا في:
- اللوحات المعمارية الخارجية
- هيئات النقل
- البيئات البحرية الخفيفة (فوق خط الماء، والمنشآت الفوقية)
بالنسبة للبيئات القاسية أو الغمر في المياه المالحة لفترة طويلة، يوصى بتوفير حماية إضافية:
| حالة التعرض | المعالجة السطحية الموصى بها |
|---|---|
| دفقة / رذاذ بحري | أنودة صلبة بالإضافة إلى الختم، أو نظام الطلاء البحري |
| اجواء صناعية | أنودة أو طلاء عالي الأداء |
| تطبيقات الديكور | أنودة واضحة أو ملونة للجماليات والارتداء |
| حافلة كهربائية / أرضية | أنودة خفيفة أو طلاء تحويل للحفاظ على الموصلية عند الحاجة |
لماذا تختار صفائح الألمنيوم T6 6061
تقع صفائح الألومنيوم T6 6061 في مكان رائع بين السبائك عالية القوة ومنخفضة الليونة (مثل 7xxx) والسبائك الأكثر ليونة والأكثر قابلية للتشكيل (سلسلة 5xxx). مظهرها المتوازن - القوة الجيدة، وقابلية المعالجة الجيدة، ومقاومة التآكل التي يمكن الاعتماد عليها - يجعلها مادة "عمود الفقري" ممتازة لتطبيقات الألواح الهيكلية وشبه الهيكلية.
بالنسبة للعملاء الذين يبحثون عن عائلة سبائك واحدة يمكنها تغطية الإطارات والألواح والأقواس والمرفقات بأداء متسق، غالبًا ما يكون 6061‑T6 هو الخيار الأكثر اقتصادية وسليمة من الناحية الفنية.
