T6 と T651: アルミニウム合金の比較ガイド
4月09,2024
アルミニウム合金にはさまざまなグレードがあり、それらを区別するのは簡単ではありません。この記事では、アルミニウム合金に最もよく使用される 6061 つの焼き戻しプロセスを比較します。 XNUMX 焼き戻し合金は同じ組成を持ちますが、機械加工性、成形性、硬度値などの機械的特性が異なります。ここでは、それぞれの熱処理プロセスのパラメーターを把握し、特定の焼き戻しプロセスがいつ必要になるかを把握することができます。各プロセスの長所と短所を理解した後、アプリケーションの要件に応じて決定を下すことができます。
当社の包括的な比較ガイドで、T6 アルミニウム合金と T651 アルミニウム合金の主な違いを見つけてください。これらの高性能合金の可能性を最大限に引き出し、次のプロジェクトに向けて十分な情報に基づいた意思決定を行ってください。
記事の内容のクイックビュー
T6アルミニウムとは
T6 アルミニウム合金は、その高強度と優れた機械的特性で知られ、さまざまな産業用途で使用されています。合金要素とともに焼き戻しを使用して、合金の特性を向上させることもできます。アルミニウム T6 は耐食性に優れ、溶接性も良好です。
T6アルミニウム機械加工部品 強度と耐食性が高いため、航空宇宙産業や自動車産業でよく使用されています。
アルミニウム T6 焼き戻し
テンパリングには5つほどの指定があります。 アルミニウム合金。 T は熱処理された合金に使用され、「T」の隣に使用される数字は特定の熱処理プロセスを表します。 T6 アルミニウム焼き戻しでは、まず溶液が熱処理され、続いて人工時効が行われます。
T6アルミニウム熱処理工程
まず、525℃でXNUMX時間加熱して合金の固溶体を作ります。 0これにより、合金は固体状態で完全に均質になります。この後、合金は水中で急冷され、析出物の形成が妨げられます。したがって、すべての合金元素は室温で固溶体として存在します。急速焼入れは合金を強化するために意図的に行われるのではなく、強度を高めるために行われます。次の図は、アルミニウム 6061 t6 焼き戻しの微細構造を示しています。
この合金を 162 ~ 205 ℃の温度範囲で加熱すると、 0C になると、合金元素が析出し始め、GP ゾーンと呼ばれる規則的な配列を形成し、アルミニウム合金に適切な強度をもたらします。加熱時間は1℃で205時間~ 0℃、8℃で162時間 0℃、異なる温度でのこれらの異なる加熱速度では、ほぼ同じ結果が得られます。
この YouTube リンクは、産業における熱処理をより深く理解するのに役立ちます。
アルミニウム T6 の機械的特性
アルミニウムに T6 焼き戻しを適用した後、降伏強度は 0 焼き戻しアルミニウムと比較してほぼ 6061 倍増加します。たとえば、0 55-temper の降伏強度は 125 MPa、引張強度は 6 MPa です。一方、t240 焼き戻しの降伏強さの最小値は 290 MPa で、引張強さは少なくとも XNUMX MPa です。そのため、高強度かつ軽量であるため、他の合金よりも優れており、さまざまな産業で使用されています。
高い強度対重量比、優れた溶接性、耐食性により、最も使用されているアルミニウム合金です。 T6 調質アルミニウムの主な用途は次のとおりです。
- 耐食性に優れているため、船舶などに使用されています。
- 民間航空機および軍用航空機。
- 自転車のフレーム。
- 自動車部品。
- 釣り用リールと消防士のはしご。
T6 アルミニウムの長所と短所
Advantages
- T6 焼き戻しは高い強度を提供し、他のアルミニウム グレードと同様に軽量です。
- T6焼き戻しにより、優れた耐食性と良好な溶接性が得られます。
- また、他の高強度アルミニウム合金と比較して、優れた成形性と機械加工性を備えています。
デメリット
- これらの理想的な特性は複雑な熱処理プロセスによって実現され、加熱速度、時間、温度などのパラメーターを注意深く確認する必要があります。
- この特殊な熱処理により、T5 などの他のアルミニウム グレードよりもはるかに高価になります。
- T6 焼き戻しはサンプルの延性も低下させます。
非常に厚いアルミニウムのサンプルは、T6 焼き戻し中の冷却が不均一であるため、効果的に熱処理できません。したがって、時間と材料を節約するには、この焼き戻しプロセスを厚いサンプル用に変更する必要があります。
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定義 T651 アルミニウム
アルミニウム T651 は基本的に T6 焼き戻しのサブセットです。 t6調質合金と比較して加工性が優れています。研削、研磨、切断などの機械加工プロセスに対処する必要がある場合、T651 焼戻しが役立ちます。
アルミニウム T651 焼き戻し
T651 の焼き戻しは、最初に固溶体を作ることによって達成され、その後、材料を引き伸ばすことによって応力緩和が行われ、最後に人工時効が行われてこの焼き戻しが達成されます。
T651アルミニウム熱処理工程
T651の熱処理はT6焼戻しとは少し異なります。水中での焼入れ後に応力を緩和する追加のステップが 6 つあります。その後、TXNUMX 焼き戻しと同様の方法で時効処理が行われます。
溶体化熱処理中に、内部応力が合金内に閉じ込められます。これらの応力を除去するために、延伸機を使用してサンプルを機械的に引き伸ばすことによって延伸が行われます (冷却延伸)。このステップにより合金の寸法安定性が向上し、さまざまな加工中にその形状を維持できるようになります。下の図は、T651 6061 アルミニウム合金の微細構造を示しています。
アルミニウム T651 の機械的特性
アルミニウム 6061 は、引張強度、硬度、弾性率などの機械的特性が同じです。そのため、この焼き戻し後も高い強度対重量比と硬度が維持され、加工により適したものになります。
加工中に外力がなくなると、内部応力だけが残ります。これらの内部応力は回復効果を引き起こし、サイズに顕著な変化をもたらします。
T651は、固定機器(航空宇宙および電気)、厚板、型鍛造、精密機械加工、金型製作、自動車部品などに幅広く使用されています。
アルミニウム T651 の長所と短所
Advantages
- T6 焼き戻しによって提供されるすべての最高の特性を保持します。軽量、溶接可能、耐食性、高強度などの特徴があります。
- 機械加工プロセスでは、加工後の材料の変形を防ぎ、寸法安定性を高めるため、T651 焼き戻しが推奨されます。
デメリット
- 熱処理の追加ステップにより、このプロセスのコストは t6 焼き戻しよりも高くなります。
- 制御された延伸の追加ステップの結果、処理時間も増加します。
アルミニウム T651 の長所と短所を理解して、プロジェクトをより適切かつ迅速に実行するか、中国 Tuofa 機械エンジニアに相談して連絡してください。 info@tuofa-cncmachining.com
要約表: T6 と T651 の違い
T651 は T6 焼戻しよりも優れた被削性を持っています。 T651 は加工後の歪みも少ないため、複雑な形状や高精度が要求される領域に適しています。また、T6 調質合金と比較して高価です。以下のグラフは、これら XNUMX つの気質の比較を示しています。
材料特性 |
T6 |
T651 |
降伏強さ |
276 MPaで |
276 MPaで |
抗張力 |
310 MPaで |
310 MPaで |
密度 |
2.7 g / cc |
2.7 g / cc |
弾性率 |
69GPa |
69GPa |
硬さ(ブリネル) |
93 |
93 |
熱膨張係数 |
24μm/m-℃ |
24μm/m-℃ |
熱伝導率 |
170 W / mK |
170 W / mK |
疲労強度 |
96 MPaで |
95 MPaで |
溶接性 |
グッド |
素晴らしい |
被削性 |
フェア |
素晴らしい |
耐食性 |
グッド |
グッド |
アルミニウム 6061 調質表
Tuofa CNC 機械加工のプロの機械エンジニアとして、アルミニウム 6061 の詳細な温度表を共有したいと思います。このチャートは、アルミニウム 6061 のさまざまな焼き戻しについての貴重な洞察を提供します。アルミニウム XNUMX は、優れた強度重量比と耐食性により、精密 CNC 加工で広く使用されている材料です。
参考までに、包括的なチャートを次に示します。
気性 | 説明 | アプリケーション | 代表的な特性 |
---|---|---|---|
6061-O | 焼き鈍し(軟質) | 板金加工、自動車部品 | 成形性、溶接性、耐食性が良好 |
6061-T4 | 溶液熱処理および自然熟成 | 航空宇宙部品、自動車部品 | 高強度、良好な加工性、適度な靭性 |
6061-T6 | 溶液熱処理および人工時効処理 | 構造用途、航空宇宙、海洋 | 高強度、良好な機械加工性、優れた耐食性 |
6061-T651 | ストレッチでストレス解消 | 精密加工、高応力用途 | 高強度、良好な靱性、加工時の歪みの低減 |
6061-T6511 | 押し出し加工とストレッチによる応力緩和 | 建築用途、押し出し成形 | T651 に似ていますが、押出成形品です |
アルミニウム 6061 T6 と T651
6061 アルミニウムをさまざまな方法で熱処理すると、合金元素を変えることなく機械的特性が変わります。 Al 6061 T6 と T651 の比較を以下に示します。
第3章:濃度
アルミニウム 6061 T6 と T651 は、310 MPa 近くの同じ引張強度を持っています。また、密度が同じであるため、重量比強度が高くなります。これは、熱処理中に残りのパラメータを変更せずに延伸のみが行われるためです。
熱処理
980°Fまで6時間加熱し、水中で急冷した後、人工時効が行われます。これは、T651 焼き戻しの場合に当てはまります。合金が水中で急冷されると、残留応力がサンプルの内部に閉じ込められます。これは、コアと表面の冷却が不均一であるためです。 T1 焼戻しでは、焼入れ後にサンプルを延伸機を使用して 3 ~ XNUMX % 延伸し、サンプルから残留応力を取り除きます。
寸法安定性のコントラスト
6061 T651 アルミニウムプレートでは寸法安定性がより保持されます。内部応力がないため、最終サンプルを歪ませることなくアルミニウム合金の機械加工を行うことができます。 T6 焼き戻しは高い強度を持っていますが、機械加工プロセス中にサンプルに大きな歪みが発生します。
アプリケーション
T651 は、寸法安定性と高い機械加工性により、複雑な用途に使用されます。どちらも業界で人気があり、他のアルミニウム合金よりも比較的多く使用されています。
6061T6アルミニウム |
6061T651アルミニウム |
航空機および船舶。 |
精密加工 |
水道管およびチューブ |
ロボット工学と自動化 |
自転車フレーム |
医療機器 |
スポーツ産業 |
工具と治具 |
自動車部品 |
金型鍛造 |
アルミニウム 7075 T6 と T651
アルミニウム 7075 T6 と T651 は、同じ合金の異なるグレードです。これらは同様の合金組成を持っていますが、熱処理プロセスが異なるため、T651 と T6 の異なるグレードが割り当てられています。
加工が異なるため、機械的特性も異なります。たとえば、T651 の降伏強度と引張強度は、T6 7075 アルミニウム材料よりもわずかに高くなります。 T651 は、T6 合金と比較して伸び率が低くなります。の材料特性の比較をさらに表示できます。 アルミニウム 7075 および 6061.
これらの気性から選択するには、次の YouTube ビデオをご覧ください。
機械加工性と製造性
T651 焼き戻しを使用する最大の利点は、T6 焼き戻しに比べて機械加工と製造が容易であることです。鍛造、切削、フライス加工などの加工時に歪みが生じないため、加工後も形状を保ちます。
T6 または T651 アルミニウムを選択する場合
T6アルミニウム
次の要件がある場合は、T6 焼き戻しを選択します。
- 高い強度対重量比が必要です。T6 焼き戻しは十分な硬度と強度を提供し、重荷重に耐える用途に使用できます。
- 部品の製造に必要な機械加工プロセスの数が少なく、複雑な場合には、T6 焼戻しが好まれます。
- 最後になりましたが、適切なプロセスを選択するには予算の制約も非常に重要です。 T6 テンパーは T651 に比べて安価です。
T651アルミニウム
t651 が推奨される業界またはアプリケーションは次のとおりです。
- アルミニウム合金 T651 の機械加工性を改善する必要がある場合は、制御された延伸によって焼き戻しが行われます。
- 機械加工プロセス後に高い寸法安定性が必要な場合、T651 は必須の焼き戻しプロセスです。内部応力を除去すると歪みも除去されます。これにより、オートメーションおよびロボット産業の候補になります。
- 制御された延伸によりアルミニウム合金の溶接性も向上するため、優れた溶接が必要な場合には T651 焼き戻しが行われます。
まとめ
熱処理プロセスのわずかな変更が、重要な機械的特性を向上させる理由になりました。固溶体形成、時効硬化プロセスは同じ方法で行われますが、T651 では焼入れ前に延伸も行われるため、以前よりも機械加工性と成形性が大幅に向上します。
これらの違いを理解して、両方の合金が所定の特性に合わせて用途に選択されます。 T651は溶接性、機械加工性、寸法安定性に優れています。しかし、熱処理工程が複雑でコストも高くなります。したがって、これらの特性にまったく妥協する必要がない場合は、T651 を選択する必要があります。ただし、これらの特性を妥協できる場合は、コストを節約し、より安価な t6 合金を使用する必要があります。 T651は厚板加工、フライス加工、型鍛造に最適です。
かなりの機械加工性と成形性が必要な場合は、入手が容易でコストも低いため、T6 焼き戻しを選択する必要があります。
Ams 4173 は基本的に 6061 アルミニウム合金または低合金鋼です。これは、航空宇宙材料仕様の略で、その特性に関する材料の完全なプロファイルを提供します。 ASTM b209 規格はアルミニウムとその合金に割り当てられています。シートやプレートなどを作る際の組成や熱処理仕様などのガイドラインが記載されています。
CNC機械加工アルミニウム部品 自動車部品、航空宇宙材料、機械、産業機器などに使用できます。 T651 は、望ましい機械的特性のため、この機械加工に適しています。 Tuofa はさまざまな製造技術を使用して部品を正確かつ迅速に製造しているため、CNC 加工については China Tuofa にご相談ください。 Tuofa のエンジニアは、特定の用途に応じてさまざまな材料に最適なプロセスを選択するようアドバイスします。機能的なプロトタイピング、手頃な価格、少量生産、歪みが非常に少ない高性能コンポーネントなどの設備が整っています。
よくあるご質問
6061 t651 丸棒
6061 t651 丸棒は、同じ t651 焼戻しを通じて多くの業界で製造されています。これらは、防火システム、輸送機器、石油化学、鉄鋼産業などの用途向けに特別に設計されています。
6061-T651仕様
以下は 6061 T651 アルミニウム合金の機械仕様です。
機械的性質 |
価値観 |
密度 |
2.7 g / cm2 |
究極の引張強さ |
310 MPaで |
降伏引張強さ |
275 MPaで |
疲労強度 |
96 MPaで |
硬度ブリネル |
94 |