A6061 | |
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Propiedades físicas | |
Densidad (ρ) | 2,70 g / cm 3 [1] |
Propiedades mecánicas | |
Módulo de Young (E) | 68 GPa (9,900 ksi) |
Resistencia a la tracción (σ t ) | 124–290 MPa (18,0–42,1 ksi) |
Alargamiento (ε) a la rotura | 12-25% |
Razón de Poisson (ν) | 0,33 |
Propiedades termales | |
Temperatura de fusión (T m ) | 585 ° C (1.085 ° F) |
Conductividad térmica (k) | 151–202 W / (m · K) |
Coeficiente de expansión térmica lineal (α) | 2,32 × 10 −5 K −1 |
Capacidad calorífica específica (c) | 897 J / (kg · K) |
Propiedades electricas | |
Volumen de resistividad (ρ) | 32,5–39,2 nOhm · m |
6061 ( designación A96061 del Sistema Unificado de Numeración (UNS) ) es una aleación de aluminio endurecida por precipitación , que contiene magnesio y silicio como sus principales elementos de aleación . Originalmente llamado "Aleación 61S", fue desarrollado en 1935. [2] Tiene buenas propiedades mecánicas, exhibe buena soldabilidad y es muy comúnmente extruido (segundo en popularidad solo después del 6063 ). [3] Es una de las aleaciones de aluminio más comunes para uso general.
Por lo general, está disponible en grados pre-templados como 6061-O (recocido), grados templados como 6061-T6 (en solución y envejecido artificialmente) y 6061-T651 (en solución, estirado con alivio de tensión y envejecido artificialmente).
Alabama | Mg | Si | Fe | Cu | Cr | Zn | Ti | Minnesota | Recordatorio |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
95,85 - 98,56 | 0,8 - 1,2 | 0,40 - 0,8 | 0,0 - 0,7 | 0,15 - 0,40 | 0,04 - 0,35 | 0,0 - 0,25 | 0,0 - 0,25 | 0,0 - 0,15 | 0,05 cada uno, 0,15 en total |
Las propiedades mecánicas del 6061 dependen en gran medida del temple o tratamiento térmico del material. [5] El módulo de Young es 69 GPa (10,000 ksi) independientemente del temperamento. [6]
El 6061 recocido (temple 6061-O) tiene una resistencia máxima a la tracción máxima de no más de 150 MPa (22 ksi), [7] [8] y un límite elástico máximo de no más de 83 MPa (12 ksi) [7] o 110 MPa (16 ksi). [8] El material tiene un alargamiento (estiramiento antes de la falla final) del 10 al 18%. Para obtener la condición de recocido, la aleación se calienta típicamente a 415 ° C durante 2-3 horas. [9]
El temple T4 6061 tiene una resistencia máxima a la tracción de al menos 180 MPa (26 ksi) [8] o 210 MPa (30 ksi) [7] y un límite elástico de al menos 110 MPa (16 ksi). Tiene un alargamiento del 10-16%.
El temple T6 6061 ha sido tratado para proporcionar el máximo endurecimiento por precipitación (y por lo tanto el máximo límite elástico) para una aleación de aluminio 6061. Tiene una resistencia máxima a la tracción de al menos 290 MPa (42 ksi) y un límite elástico de al menos 240 MPa (35 ksi). Los valores más típicos son 310 MPa (45 ksi) y 270 MPa (39 ksi), respectivamente. [10] Esto puede exceder el límite elástico de ciertos tipos de acero inoxidable . [11] En espesores de 6,35 mm (0,250 pulgadas) o menos, tiene un alargamiento del 8% o más; en secciones más gruesas, tiene un alargamiento del 10%. El temple T651 tiene propiedades mecánicas similares. El valor típico de conductividad térmica para 6061-T6 a 25 ° C (77 ° F) es de alrededor de 152 W / m K. Una hoja de datos del material [12] define ellímite de fatiga bajo carga cíclica como 97 MPa (14 ksi) para 500,000,000 ciclos completamente invertidos usando una máquina de prueba RR Moore estándar y una muestra. Tenga en cuenta que el aluminio no muestra una "rodilla" bien definida en su gráfico Sn, por lo que existe cierto debate sobre cuántos ciclos equivalen a "vida infinita". También tenga en cuenta que el valor real del límite de fatiga para una aplicación puede verse dramáticamente afectado por los factores convencionales de reducción de carga, pendiente y acabado de la superficie.
Diferentes tratamientos térmicos de aluminio controlan el tamaño y la dispersión del Mg
2Si precipita en el material. Los tamaños de los límites de los granos también cambian, pero no tienen un impacto tan importante en la resistencia como los precipitados. Los tamaños de los granos pueden cambiar órdenes de magnitud en función del estrés y pueden tener granos tan pequeños como unos pocos cientos de nanómetros, pero normalmente tienen un diámetro de unos pocos micrómetros a cientos de micrómetros. Fases secundarias de hierro, manganeso y cromo ( Fe
2Si
2Alabama
9, (Fe, Mn, Cr)
3SiAl
12) a menudo se forman como inclusiones en el material. [13]
Los tamaños de grano en las aleaciones de aluminio dependen en gran medida de las técnicas de procesamiento y el tratamiento térmico. Diferentes secciones transversales de material que se ha sometido a esfuerzos pueden causar diferencias de orden de magnitud en el tamaño de grano. [14] Algunas aleaciones de aluminio especialmente procesadas tienen diámetros de grano que son cientos de nanómetros, [15] pero la mayoría van desde unos pocos micrómetros hasta cientos de micrómetros. [dieciséis]
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6061 se usa comúnmente para lo siguiente:
6061-T6 se utiliza para:
6061 es altamente soldable, por ejemplo utilizando soldadura de gas inerte de tungsteno (TIG) o soldadura de gas inerte de metal (MIG). Normalmente, después de la soldadura, las propiedades cercanas a la soldadura son las de 6061-T4, una pérdida de resistencia de alrededor del 40%. El material se puede volver a tratar con calor para restaurar un temple cercano a -T6 en toda la pieza. Después de soldar, el material puede envejecer naturalmente y también recuperar algo de su resistencia. La mayor parte de la fuerza se recupera entre los primeros días y algunas semanas. No obstante, el Aluminium Design Manual (Aluminium Association) recomienda que la resistencia de diseño del material adyacente a la soldadura sea de 165 MPa / 24000 PSI sin el tratamiento térmico adecuado después de la soldadura. El material de relleno típico es 4043 o 5356.
6061 es una aleación que se utiliza en la producción de extrusiones , formas estructurales de sección transversal larga y constante producidas al empujar el metal a través de un troquel perfilado .
6061 es una aleación apta para forja en caliente . La palanquilla se calienta a través de un horno de inducción y se forja mediante un proceso de matriz cerrada. Esta aleación en particular es adecuada para forjados en matriz abierta. Las piezas de automóviles, las piezas de vehículos todo terreno y las piezas industriales son solo algunos de los usos como forja. El aluminio 6061 se puede forjar en barras planas o redondas, anillos, bloques, discos y espacios en blanco, huecos y husillos. 6061 se puede forjar en formas especiales y personalizadas. [22]
6061 no es una aleación que se cuela tradicionalmente debido a su bajo contenido de silicio que afecta la fluidez en la fundición. Se puede fundir de forma adecuada utilizando un método de fundición centrífuga especializado . El modelo 6061 de fundición centrífuga es ideal para aplicaciones de anillos y manguitos más grandes que superan las limitaciones de la mayoría de las ofertas forjadas. [23]
Tabla de equivalentes de aluminio 6061 [24]
nosotros | unión Europea | YO ASI | Japón | porcelana | |||||||
Estándar | Grado (UNS) | Estándar SAE AMS | Calificación | Estándar | Numérico (símbolos químicos) | Estándar | Calificación | Estándar | Calificación | Estándar | Calificación |
AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO; ASTM B209; ASTM B211; ASTM B221; ASTM B210; ASTM B308 / B308M; ASTM B241 / B241M | 6061 (UNS A96061) | SAE AMS 4025; SAE AMS 4026; SAE AMS 4027; SAE AMS 4117 | 6061 | EN 573-3 | EN AW-6061 (EN AW-AlMg1SiCu) | ISO 209 | AW-6061 | JIS H4000; JIS H4040 | 6061 | GB / T 3880.2 GB / T 3190 | 6061 |
Las diferentes formas y templos de la aleación de aluminio 6061 se examinan en las siguientes normas: [25]
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