6061-T6 vs 7075-T651: welke aluminiumlegering is de juiste voor uw toepassing?

Wat is het verschil tussen aluminiumlegeringen 6061-T6 en 7075-T651 en welke moet je kiezen voor je project? Dit artikel duikt in de eigenschappen, toepassingen en belangrijkste verschillen tussen deze twee populaire legeringen. Van hun sterkte en hardheid tot hun corrosiebestendigheid en bewerkbaarheid, je zult leren hoe de unieke eigenschappen van elke legering ze geschikt maken voor verschillende toepassingen. Aan het einde ben je uitgerust om een weloverwogen beslissing te nemen over welke aluminiumlegering het beste is voor jouw specifieke behoeften.

Inhoudsopgave

1. Ik heb een vraag

Bij mechanisch ontwerp gebruiken we vaak aluminiumlegeringen. 6061-T6 en 7075-T651 zijn bijvoorbeeld de twee meest gebruikte aluminiumlegeringen.

Omdat ze een goede sterkte-gewichtsverhouding hebben, wat betekent dat ze licht maar ook sterk zijn, worden ze vaak gebruikt in gewichtsgevoelige toepassingen zoals hogesnelheidsplatforms, vliegtuigconstructies en fietsframes.

De vraag is dus: Wat is het verschil tussen 6061-T6 en 7075-T651? Wat betekenen de aanduidingen "6xxx" en "7xxx" betekenen? En wat betekenen "T6" en "T651"?

Nu we het hierover hebben, moeten we de classificatie en naamgeving van aluminiumlegeringen vermelden.

2. Classificatie van aluminiumlegeringen

(1) Gesmeed en gegoten aluminium legeringen:

We weten dat aluminiumlegeringen gebaseerd zijn op aluminium waaraan één of twee belangrijke legeringselementen zijn toegevoegd die metaaleigenschappen hebben.

In de meeste aluminiumlegeringen ligt het aluminiumgehalte tussen 90% tot 96% en andere legeringselementen zijn onder andere koper, zink, mangaan, magnesium en silicium.

Volgens het type productieproces kunnen aluminiumlegeringen worden ingedeeld in gesmede aluminiumlegeringen en gegoten aluminium legeringen.

Gesmede aluminiumlegeringen worden geproduceerd in de vorm van ingots of knuppels en vervolgens bewerkt via verschillende processen zoals walsen, extrusie, vervorming, trekken, enz. om legeringen te produceren die door eindgebruikers tot onderdelen kunnen worden bewerkt.

Gegoten aluminiumlegeringen worden gemaakt door gietmethoden om ingotlegeringen te produceren.

Smeedbare aluminiumlegeringen van verschillende kwaliteiten
RangHoofd legeringselementenVersterkingsmethodeSterkteCorrosiebestendigheidVerwerkbaarheid/vormbaarheidVerbinding/lasprestaties
1xxxOngelegeerd (99% AI)spanningsuitharding5113
2xxxkoperwarmtebehandeling1445
 mangaanspanningsuitharding3211
4xxxsiliciumVerstevigd magnesium met warmtebehandelbaar3411
5xXxmagnesiumspanningsuitharding2111
6xxxMagnesium, siliciumwarmtebehandeling2322
7xxxzinkwarmtebehandeling1143
8xxxLithium, tinwarmtebehandeling    
Gegoten aluminiumlegeringen van verschillende kwaliteiten
RangBelangrijkste legeringselementenVersterkingsmethodeKrakende gevoeligheidCorrosiebestendigheidAfwerkingLasprestaties
1xx.xOngelegeerd (99% A)spanningsuitharding— 111
2xx.xkoperwarmtebehandeling441-32-4
3xx.xSilicium, magnesium, koperwarmtebehandeling1-22-33-41-3
4xx.xsiliciumspanningsuitharding12-34-51
5xx.xmagnesiumspanningsuitharding421-23
6xx.xnietsniets  
7xx.xzinkwarmtebehandeling441-24
8xx.xTin, koper, nikkelwarmtebehandeling5535
Opmerking: Cellen zonder cijfers zijn vaak niet gespecificeerd of moeilijk samen te vatten. Niveau 1 duidt op een zeer goede beoordeling, niveau 5 op een slechte beoordeling en de niveaus 2-4 vallen binnen het tussenliggende bereik.

Gesmede aluminiumlegeringen en gegoten aluminiumlegeringen.

Gesmede aluminiumlegeringen bevatten niet meer dan 4% legeringselementen, terwijl gegoten aluminiumlegeringen een legeringssamenstelling hebben die groter is dan 10%.

Dit komt omdat het hogere gehalte aan legeringselementen leidt tot lagere taaiheid, wat latere verwerking kan belemmeren.

Daarom wordt in de praktijk in de meeste gevallen gebruik gemaakt van gesmede aluminiumlegeringen zoals de veelgebruikte 6061, 7075, 5083, 1100 en zelfs AL-Li8090-T8771.

(2) Warmtebehandelbare aluminiumlegeringen en niet-warmtebehandelbare aluminiumlegeringen.

Aluminiumlegeringen kunnen ook worden ingedeeld in warmtebehandelbare en niet-warmtebehandelbare categorieën op basis van het feit of ze een warmtebehandeling kunnen ondergaan. Warmtebehandelbare aluminiumlegeringen vertrouwen op de belangrijkste legeringselementen (en enkele minder belangrijke) om significante vaste oplossing en precipitatieharding te bieden tijdens het verouderingsproces, waardoor de sterkte en hardheid van de legering.

Dit omvat verschillende concepten zoals warmtebehandeling in vaste oplossing en veroudering. Later zullen we andere concepten behandelen die te maken hebben met het versterken van legeringen, zoals koudvervormen en spanningsuitharden.

Koudvervormen verwijst naar plastische vervorming die optreedt in metalen bij een bepaalde temperatuur en snelheid, waardoor spanningsuitharding wordt bereikt - bijvoorbeeld door walsen of trekken - om de sterkte te verhogen.

Het principe achter koud bewerken is dat het dislocaties en vacatures creëert in de microstructuur, waardoor de relatieve beweging tussen atomen wordt onderdrukt en uiteindelijk de sterkte van de legering toeneemt.

Verstevigen is een manier om de metaalstructuur te wijzigen door koudvervormen, waardoor de sterkte en hardheid toenemen maar de vervormbaarheid afneemt. Zie figuur 4 in dit artikel voor een beter begrip van spanningsharden.

Warmtebehandeling met vaste oplossing is een methode om een product te verhitten tot een geschikte temperatuur en het daar lang genoeg vast te houden zodat de opgeloste stoffen vaste oplossingen worden, gevolgd door snelle afkoeling om de opgeloste stoffen in de vaste oplossing te houden.

Voor aluminiumlegeringen betekent warmtebehandeling in vaste oplossing het verhitten van de legering tot een hoge temperatuur van 440℃-530℃ (de specifieke temperatuur hangt af van de legeringselementen), waarbij de legeringselementen in het aluminium worden opgelost om het zachter te maken.

Het materiaal wordt dan meestal afgekoeld in water om de verdeling van opgeloste elementen in de legering te behouden.

Warmtebehandeling in vaste oplossing, afschrikken en veroudering.

Veroudering verwijst naar het neerslaan van opgeloste atomen uit een oververzadigde vaste oplossing na een warmtebehandeling in vaste oplossing. Dit kan natuurlijk gebeuren bij kamertemperatuur of kunstmatig in een oven bij lage temperatuur, wat resulteert in fijnere atomaire neerslag en zo de sterkte van de legering verbetert.

Voor aluminiumlegeringen is veroudering het proces van het neerslaan van een deel van de legeringselementen of verbindingen uit de oververzadigde vaste oplossing om de gewenste mechanische eigenschappen te verkrijgen.

Na warmtebehandeling in vaste oplossing en afschrikken is het materiaal relatief zacht, waardoor het geschikt is voor strekken om het materiaal sterker te maken.

Als het materiaal na het afschrikken op natuurlijke wijze in de lucht veroudert, zal het geleidelijk harder worden. Deze verandering gaat echter heel langzaam en bij sommige legeringen kan het enkele jaren duren voordat ze hun maximale hardheid bereiken.

Als het materiaal onmiddellijk kunstmatig wordt verouderd, waarbij het opnieuw wordt verwarmd tot 100-200°C en een bepaalde tijd wordt vastgehouden, zal het uitharden door het neerslaan van verhardingsverbindingen en zal de sterkte sterk toenemen.

De invloed van verschillende verouderingstemperaturen op de sterkte en hardheid van aluminiumlegering 6160:

Tijdens het verouderingsproces is het cruciaal om de temperatuur en de tijd goed te regelen. Een hoge temperatuur met een lange verouderingstijd kan leiden tot de vorming van grotere precipitatie-elementen en het precipitatiehardingseffect sterk verminderen.

Aan de andere kant zal een te lage verouderingstemperatuur te veel precipitatietijd vergen om goede versterkende effecten te produceren. Een langere tijd betekent een lagere efficiëntie en hogere kosten.

Uitgloeien: verhitten en langzaam afkoelen om inwendige spanning en taaiheid verbeteren.

Temperen: opnieuw verhitten na blussen. Het Engelse woord "temper" betekent ook boos worden. Als iemand kalm is, is zijn humeur klein, maar als hij boos wordt, laait zijn humeur op. Het is begrijpelijk dat als iemand boos wordt, zijn humeur terugkomt, vandaar de term "temperen" (gewoon voor het geheugen).

Nu we een aantal concepten hebben uitgelegd, gaan we verder.

Niet-warmtebehandelbare aluminiumlegeringen kunnen geen significante vaste oplossing- en precipitatiehardingseffecten geven met hun primaire legeringselementen tijdens warmtebehandelings- en verouderingsprocessen in oplossing. Daarom kan hun sterkte alleen worden verbeterd door middel van verstevigingsmethoden zoals koudwalsen of trekken.

Bijvoorbeeld, klasse 1, 3 en 5 smeden aluminiumlegeringen zijn niet warmtebehandelbaar, terwijl klasse 2, 6 en 7 warmtebehandelbaar zijn.

Warmtebehandelbare en niet-warmtebehandelbare gesmede aluminiumlegeringen

Voor gegoten aluminiumlegeringen zijn type 1, 4 en 5 niet warmtebehandelbaar, terwijl type 2, 3, 7 en 8 wel warmtebehandelbaar zijn.

Niet-warmtebehandelbare aluminiumlegeringen kunnen alleen sterker worden door hardingsprocessen zoals walsen en trekken, die dislocaties en vacatures in de structuur creëren, waardoor de relatieve atoombeweging wordt geremd en de sterkte van de legering toeneemt.

Warmtebehandelbare aluminiumlegeringen kunnen sterker worden door zowel warmtebehandeling als door harding.

Met andere woorden, of een aluminiumlegering al dan niet een warmtebehandeling kan ondergaan, bepaalt de versterkingsmethode.

Sterkte van gesmeed aluminium
RangInhoud van het hoofdelement
(%)
VersterkingsmethodeTreksterkte
(MPa)
Opbrengststerkte
(MPa) 0,2%
1xxxAluminium: 99,00-99,99Koud werken75-17528-152
2xxxKoper: 2,2-6,8warmtebehandeling170-52076-345
3xxxMangaan: 0,3-1,5Koud werken140-28041-248
4xxxSilicium: 3.6-13.5
Koper: 0,1-4,7
Magnesium: 0.05-1.3
Koudbewerking, sommige kunnen een warmtebehandeling ondergaan105-35045-180
5xxxMagnesium: 0.5-5.5Koud werken140-38041-345
6xXxSilicium: 0.2-1.8
Magnesium: 0.35-1.5
warmtebehandeling150-38055.2-276
7xXxZink: 0,8-8,2
Magnesium: 0.1-3.4
Koper: 0,05-2,6
warmtebehandeling380-620103-503
Opmerking: De treksterkte en rekgrens in de tabel zijn gemiddelde waarden.
Sterkte van gegoten aluminiumlegeringen
RangInhoud van het hoofdelement
(%)
VersterkingsmethodeTreksterkte
(MPa)
Opbrengststerkte
(MPa) 0,2%
1xx.xAluminium: 99-99,99Koud werken131-44828-152
2xx.xKoper: 4-4,6warmtebehandeling131-27690-345
3xx.xSilicium: 5-17warmtebehandeling117-17266-172
4xx.XSilicium: 5-12Koud werken117-17241-48
5xx.xMagnesium: 5-12Koud werken131-44862-152
6xx.x/
7xx.xZink: 6,2-7,5warmtebehandeling207-379117-310
Opmerking: De treksterkte en rekgrens in de tabel zijn gemiddelde waarden.
De versterkingsmethoden en sterktebereiken van verschillende soorten aluminiumlegeringen.

3. Weergave van aluminiumlegeringen

Aluminiumlegeringen worden weergegeven door vier cijfers gevolgd door enkele symbolen, zoals 5083-H112, 7075-T73, enz.

De representatiemethode maakt ook duidelijk onderscheid tussen gesmede aluminiumlegeringen en gegoten aluminiumlegeringen.

Er is een decimaalteken in de eerste 4 cijfers van gegoten aluminiumlegeringen, terwijl er geen decimaalteken is in gesmede aluminiumlegeringen.

Bijvoorbeeld, 1xxx, 3xxx, 5xxx, 7xxx staan voor gesmede aluminiumlegeringen, terwijl 1xx.x, 3xx.x, 5xx.x, 7xx.x staan voor gegoten aluminiumlegeringen.

Omdat gesmede aluminiumlegeringen vaker worden gebruikt in de huidige techniek, zal ik me hieronder voornamelijk richten op gesmede aluminiumlegeringen.

Het eerste cijfer staat voor het type aluminiumlegering, bestaande uit de cijfers 1-9, waarbij verschillende cijfers staan voor verschillende legeringssamenstellingen.

Het tweede cijfer staat voor de wijziging van de samenstelling van de legering, waarbij 0 staat voor de originele samenstelling, 1 voor de eerste wijziging, 2 voor de tweede wijziging enzovoort, wat de verschillen in de inhoud van verschillende legeringselementen aangeeft. Bijvoorbeeld, 7075 vertegenwoordigt de originele aluminium-zink legering, terwijl 7175 en 7475 gewijzigde aluminium-zink legeringen vertegenwoordigen. 7175 en 7475 zijn gewijzigde kwaliteiten van 7075.

Het derde en vierde cijfer staan voor specifieke legeringen in de legeringsreeks. De waarden van deze cijfers hebben geen speciale betekenis.

1xxx serie

De 1xxx serie aluminium legeringen is eigenlijk geen echte aluminiumlegering, omdat hun aluminiumgehalte 99% is, waardoor ze commercieel zuiver aluminium zijn.

In termen van mechanica heeft dit type legering een goede vervormbaarheid. 1100 wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt voor plaatmetaal voor het vormen en voor gewone farmaceutische en voedsel aluminiumfolieverpakkingen, die ook worden gemaakt van legeringen uit de 1xxx-reeks.

Bovendien hebben legeringen uit de 1xxx serie een goede corrosiebestendigheid en verwerkbaarheid en kunnen ze door verwerking worden gehard om hun sterkte te verhogen.

Door hun uitstekende geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid worden deze legeringen veel gebruikt op het gebied van energieoverdracht.

2xxx-serie

Het belangrijkste legeringselement van de 2xxx serie is koper, met een kleine hoeveelheid magnesium.

Omdat koper bij hoge temperaturen kan oplossen in aluminium, reageert dit type legering op versterking in vaste oplossing en wordt het een warmtebehandelbare aluminiumlegering genoemd.

Na een warmtebehandeling kan het een uitstekende sterkte hebben, vergelijkbaar met laag koolstofstaal.

Door de aanwezigheid van koper is het natuurlijk ook gevoeliger voor corrosie.

2024 is een typische en veelgebruikte aluminiumlegering uit de 2xxx-serie.

3xxx-serie

Het primaire legeringselement van klasse 3 aluminiumlegeringen is mangaan.

Deze legeringen hebben een gemiddelde sterkte en een uitstekende verwerkbaarheid.

De aluminiumlegering 3003 in deze klasse wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt voor warmteafvoerapparaten vanwege de goede vervormbaarheid.

Een ander voorbeeld is de aluminiumlegering 3004, die goed vervormbaar en verwerkbaar is en vaak wordt gebruikt voor de productie van drankblikjes.

4xxx-serie

Het primaire legeringselement van klasse 4 aluminiumlegeringen is silicium.

De toevoeging van silicium kan het smeltpunt verlagen zonder de vervormbaarheid te beïnvloeden. Daarom worden deze legeringen meestal gebruikt als lasdraad om andere materialen te verbinden. aluminium materialen.

Bovendien is de oxidelaag van klasse 4-legeringen esthetisch aantrekkelijk, waardoor ze populair zijn in bouwtoepassingen. De meest representatieve legering in deze klasse is 4047, die een goed thermisch en elektrisch geleidingsvermogen heeft, evenals corrosiebestendigheid.

Deze legeringen zijn meestal niet warmtebehandelbaar, maar afhankelijk van het siliciumgehalte en andere legeringselementen kunnen sommige een bepaalde mate van warmtebehandeling ondergaan.

5xxx-serie

Het primaire element van klasse 5 aluminiumlegeringen is magnesium, met een kleine hoeveelheid mangaan in specifieke legeringen.

Deze legeringen kunnen worden versterkt door spanningsuitharding, zijn gemakkelijk te lassen en hebben een uitstekende corrosiebestendigheid, waardoor ze geschikt zijn voor maritieme omgevingen, zoals scheepsrompen, loopplanken en andere maritieme apparatuur.

De legering 5052 heeft bijvoorbeeld een goede weerstand tegen zeewatercorrosie en een uitstekende vervormbaarheid, waardoor het vaak wordt gebruikt in zeeschepen. De legering 5083 is geschikt voor tanks en gevechtsvliegtuigen, terwijl de legering 5005 vaak wordt gebruikt in bouwconstructies.

De 6xxx serie

De belangrijkste legeringselementen van de 6xxx serie aluminiumlegering zijn magnesium en silicium, die Mg2Si vormen tijdens een warmtebehandeling in vaste oplossing.

Dit type legering kan zijn sterkte verbeteren door een warmtebehandeling. Hoewel het niet de hoge sterkte heeft van de 2xxx en 7xxx series aluminiumlegeringen, combineert het goede sterkte, verwerkbaarheid, lasbaarheidvervormbaarheid en corrosiebestendigheid.

De 6xxx-serie legering geproduceerd door extrusie is de eerste keuze in de mechanische en structurele engineering.

Bijvoorbeeld, 6061 aluminiumlegering is de meest flexibele warmtebehandelbare aluminiumlegering, die de meeste uitstekende eigenschappen van aluminium behoudt. Daarom is het ook de meest gebruikte aluminiumlegering in onze ontwerpen. Deze kwaliteit heeft een breed scala aan mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid, uitstekende verwerkbaarheid onder gegloeide omstandigheden, kan worden verwerkt met conventionele methoden en kan ook worden gelast.

7xxx serie aluminiumlegeringen

Het belangrijkste legeringselement van de 7xxx serie aluminiumlegeringen is zink, meestal met een bepaalde hoeveelheid koper en magnesium.

Door het gebruik van zink is dit type legering de sterkste van alle smeedlegeringen en de sterkte kan zelfs die van sommige staalsoorten overtreffen.

Daarom worden 7xxx legeringen vaak gebruikt in de vliegtuigindustrie. Hoewel de toevoeging van zink de verwerkbaarheid vermindert, compenseert de uitstekende sterkte deze tekortkomingen.

Bijvoorbeeld, 7075 aluminiumlegering, omdat het een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding heeft, is de ideale keuze voor onderdelen met een hoge belasting. Het kan naar behoefte worden gevormd en bewerkt, en ook warmtebehandeld en andere bewerkingen ondergaan.

8xxx serie aluminiumlegeringen

De 8xxx serie aluminiumlegeringen gebruiken ongebruikelijke elementen als legeringselement, zoals lithium, tin of ijzer.

Dit type legering wordt meestal gebruikt in specifieke toepassingen, zoals prestaties bij hoge temperaturen, lagere dichtheid, hogere stijfheid en andere vereisten.

Zo wordt bijvoorbeeld de aluminium-lithiumlegering 8090-T8771 gebruikt voor het roteren met hoge snelheid, het lage traagheidsmoment en de grote draaitafel met hoge stijfheid.

8xxx legeringen worden ook vaak gebruikt in helikopteronderdelen en andere ruimtevaarttoepassingen.

4. Temperen van aluminiumlegeringen

Aluminiumlegeringen worden gegroepeerd en weergegeven met getallen van vier cijfers, waarbij verschillende cijfers staan voor verschillende legeringssamenstellingen.

Het belangrijkste legeringselement van 2xxx legeringen is bijvoorbeeld koper, terwijl de belangrijkste legeringselementen van 6xxx aluminiumlegeringen magnesium en silicium zijn en het belangrijkste element van 7xxx aluminiumlegeringen zink is.

Warmtebehandeling aluminiumlegering wordt weergegeven door hoofdletters en cijfers.

Hoofdletters, zoals F, O, H, W, T, enz. staan voor verschillende soorten warmtebehandelingen.

Bijvoorbeeld 6061-T6: Deze aluminiumlegering behoort tot de 6xxx-serie aluminiumlegering, die een aluminium-magnesium-siliciumlegering is, een warmtebehandeling in vaste oplossing heeft ondergaan en vervolgens kunstmatig is verouderd: T6.

Een ander voorbeeld is 7075-T651, dat in principe is gehard als T6. Dit betekent dat het een warmtebehandeling in vaste oplossing heeft ondergaan, is afgekoeld en daarna kunstmatig is verouderd. Het getal 5 staat voor spanningsontlasting en het getal 1 geeft aan dat de rek na spanningsontlasting tussen 0,5-2% ligt.

Methoden voor het temperen en versterken van aluminiumlegeringen
F– F=Als Gefabriceerd, waarmee een product wordt aangeduid dat is gemaakt door middel van een gietproces. Bijvoorbeeld, gesmede of gegoten legeringproducten worden vervaardigd door processen zoals walsen, extruderen, smeden, trekken of gieten, die geen speciale controle hebben over de thermische omstandigheden tijdens de verwerking of de spanningsuitharding. 2014-F staat bijvoorbeeld voor de bewerkte productvorm van de 2014 aluminiumlegering, die elk productproces of productvorm kan vertegenwoordigen, zoals producten die geproduceerd zijn met behulp van wals-, extrusie- of smeedprocessen of combinaties van deze processen.
O– Gegloeid. Dit symbool duidt op gesmede of gegoten legeringproducten gemaakt door bepaalde vormprocessenZoals walsen, extruderen, smeden, trekken of gieten. Gebruikt om de minimale sterkte van de relevante legering te bereiken, de latere bewerkbaarheid te verbeteren of de ductiliteit en taaiheid te verbeteren.
H –Verstevigd door koudvervormen. Voor aluminiumlegeringen die niet warmtebehandelbaar zijn, wordt de sterkte meestal verbeterd door versteviging bij kamertemperatuur. H wordt meestal gevolgd door twee of drie symbolen om de hoeveelheid koude arbeid en daaropvolgende warmtebehandeling aan te geven.
 H1Trekharden. Toegepast op producten die geen warmtebehandeling ondergaan, maar alleen de vereiste sterkte verkrijgen door middel van versteviging. Het getal achter H1 geeft de hoeveelheid versteviging aan.
H2Verstevigen en gedeeltelijk gloeien. Bij dit type ontlaten wordt de legering opzettelijk overbelast en daarna gedeeltelijk gegloeid om de sterkte te verlagen tot de vereiste waarde. Het getal achter H2 geeft de resterende hoeveelheid versteviging aan na gedeeltelijke gloeiing.
H3Versteviging gevolgd door een thermische stabilisatiebehandeling. Het wordt toegepast op producten die spanningsharding ondergaan en dan het weefsel stabiliseren door warmte gegenereerd door warmtebehandeling of verwerking bij lage temperatuur. Een stabilisatiebehandeling kan over het algemeen de vervormbaarheid verbeteren. H3 ontlaten wordt alleen gebruikt voor legeringen die natuurlijke veroudering ondergaan bij kamertemperatuur en daardoor zachter worden, zoals magnesiumhoudende legeringen. Het getal achter H3 geeft de resterende hoeveelheid spanningsuitharding aan na stabilisatie.
H4Verstevigen en verven. Van toepassing op producten die worden geverfd na spanningsuitharding. Tijdens het verfproces wordt wat warmte ingebracht, wat de restharding in de legering kan verminderen en de stabiliteit van de legering kan verbeteren.
Het getal na H4 geeft de resterende hoeveelheid spanningsuitharding aan na het verven.
HX22/8=1/4 maal versterking, met een treksterktetoename van 25% van de totale hardingshoeveelheid vergeleken met gloeien
HX44/8=1/2 maal versterking, met een treksterktetoename van 50% van de totale hardingshoeveelheid vergeleken met gloeien
HX66/8=3/4 keer versterken, treksterkte verhoogd met 75% van de totale uitharding in vergelijking met gloeien
HX8Volledig gehard. Gebruik 8 voor basisversterking.
HX9Extreem versterkt, meestal 14 Mpa hoger dan de HX8, of meer
 H111Geeft aan dat na het gloeien een lichte versteviging wordt uitgevoerd tijdens het strekken en wordt meestal toegepast op geëxtrudeerde profielen die na het gloeien moeten worden rechtgetrokken om een rechtheidstolerantie.
 H112Gebruikt voor producten die een kleine hoeveelheid ontlaten hebben bereikt door een gietproces op hoge temperatuur en geen speciale controle hebben over spanningsuitharding en warmtebehandeling, maar wel bepaalde eisen hebben voor mechanische eigenschappen of mechanische testen.
 HX11Geschikt voor producten die voldoende rekharding kunnen produceren na het laatste uitgloeien.
T Warmtebehandeling
 T1Na het gieten op hoge temperatuur (walsen of extrusie) en afkoelen, natuurlijk verouderen tot een stabiele staat.
T2Op hoge temperatuur gieten en koelen, gevolgd door koude verwerking en natuurlijke veroudering tot stationaire toestand.
T3Oploswarmtebehandeling gevolgd door koude verwerking gevolgd door natuurlijke veroudering tot een stabiele toestand. Op grote schaal gebruikt in 2-serie aluminiumlegeringen, zoals 2024.
T4Na oplossingswarmtebehandeling natuurlijk verouderen tot een stabiele toestand. Het wordt voornamelijk gebruikt voor legeringen van 2 reeksen.
T5Na het gieten en afkoelen bij hoge temperatuur wordt kunstmatige veroudering uitgevoerd.
TX51Spanning komt vrij door uitrekken, meestal tussen 1% en 3%. Geschikt voor geëxtrudeerde producten van gewalste platen en staven, soms gebruikt voor matrijs- of ringsmeedwerk.
TX510
TX511
TX52"Spanningsontlasting door compressie wordt vaak gebruikt voor hand- en matrijssmeedwerk.".
TX54Ontlast stress door strekken en comprimeren.
T6Na de warmtebehandeling wordt kunstmatige veroudering uitgevoerd om precipitatieharding te bereiken.
T651Na T6-behandeling, inwendige spanning wordt geëlimineerd door 0,5% - 2% uit te rekken.
T7Oploswarmtebehandeling gevolgd door veroudering in een oven tot overjarige toestand (of stationaire toestand).
T8Oploswarmtebehandeling, koudverharding en vervolgens kunstmatige verouderingsbehandeling.
T9Oploswarmtebehandeling, kunstmatig verouderen en koudvervormen versterken de sterkte.
T10Na het gieten op hoge temperatuur en het koelen, wordt de koude verwerking uitgevoerd en dan wordt kunstmatige veroudering uitgevoerd om precipitatieharding te bereiken.
W –Oplosgegloeid

Methoden voor het temperen en versterken van aluminiumlegeringen

De specifieke betekenissen van de verschillende letters zijn als volgt:

F = As Fabricated, staat voor producten gemaakt door middel van vervormingsprocessen.

Deze legeringen hebben geen speciale vereisten voor spanningsuitharding en warmtebehandeling en kunnen enigszins worden getemperd tijdens het vervormingsproces. Er zijn geen beperkingen op mechanische eigenschappen.

2014-F staat bijvoorbeeld voor een gevormd product van 2014 aluminiumlegering, dat gevormd kan worden door walsen, extruderen, smeden, trekken of gieten, en deze processen hebben geen speciale controle over de thermische omstandigheden.

O: Uitgegloeid

De belangrijkste doel van gloeien is om de verwerkbaarheid, vervormbaarheid en rek te verbeteren en om aluminiumlegeringen op hun laagste sterkte te brengen.

5083-O staat bijvoorbeeld voor elke productvorm van 5083, waarvan de meest recente behandeling verhitting tot een hoge temperatuur van 345 °C was en daarna natuurlijke afkoeling tot kamertemperatuur.

H: Verstevigd

Voor niet-warmtebehandelbare aluminiumlegeringen wordt de sterkte meestal verhoogd door versteviging bij kamertemperatuur. H heeft meestal 2 of 3 symbolen, die de hoeveelheid koudvervormen en daaropvolgende warmtebehandeling aangeven.

Bijvoorbeeld, het eerste getal na H, H1 vertegenwoordigt alleen versteviging, H2 vertegenwoordigt versteviging en gedeeltelijk gloeien, H3 vertegenwoordigt versteviging gevolgd door stabilisatie bij lage temperatuur, en H4 vertegenwoordigt versteviging en verven.

De specifieke betekenissen van H1-H4 zijn als volgt:

H1: Geen warmtebehandeling, alleen spanningsharden om de sterkte te verhogen. De numerieke waarde achter deze code geeft de mate van harding weer.

H2: Verstevigen en gedeeltelijk uitgloeien. Wordt gebruikt voor producten die overmatig verstevigd zijn en daarna gedeeltelijk uitgegloeid om de sterkte terug te brengen tot het vereiste niveau. Het getal achter H2 staat voor de resterende versteviging na gloeien.

H3: Versteviging en stabilisatie bij lage temperatuur. Wordt gebruikt voor producten die verstevigd zijn en daarna gestabiliseerd bij lage temperatuur om de sterkte te verminderen en de vervormbaarheid te verhogen. Het getal achter dit symbool staat voor de resterende harding na versteviging en stabilisatie bij lage temperatuur.

Het tweede getal na H, zoals X in H1X, staat voor het werkelijke verstevigingsniveau van de legering.

Bijvoorbeeld, X in H2X vertegenwoordigt de effectieve hoeveelheid koude die overblijft na het overschrijden van de vereiste hoeveelheid koude en gedeeltelijke gloei.

X in H3X staat voor de effectieve hoeveelheid koude die overblijft na koude bewerking en stabilisatiebehandeling.

X in H4X staat voor de effectieve hoeveelheid koude die overblijft na het koud bewerken, de daaropvolgende vervormings- en verfprocessen waarbij blootstelling aan hitte optreedt.

Zoals hierboven vermeld, staat het tweede cijfer na H voor de mate van versteviging. Als er een cijfer volgt op HX (X = 1, 2, 3, 4), is de specifieke betekenis als volgt:

2: 1/4 uithardingshoeveelheid.

4: 1/2 uithardingshoeveelheid.

6: 3/4 uithardende hoeveelheid.

8: Volledige uithardingshoeveelheid.

9: Overtollige uithardingshoeveelheid.

Samengevat staat het tweede cijfer na H voor de resterende hoeveelheid koude bewerking.

Het derde cijfer na H, zoals HXX1, is een variatie op tweecijferig temperen, dat wordt gebruikt om mechanische eigenschappen of precisiebewerking te regelen, maar de verschillen zijn meestal niet significant.

H111 staat bijvoorbeeld voor zachtgloeien gevolgd door een lichte versteviging tijdens strekken, wat meestal gebruikt wordt voor geëxtrudeerde profielen die na het gloeien rechtgetrokken moeten worden om het volgende te bereiken rechtheidstolerantie.

H112 wordt gebruikt voor producten die een lichte ontlatenheid hebben ondergaan door middel van vormprocessen bij hoge temperatuur en geen speciale controle hebben over de hoeveelheid spanningsharding en warmtebehandeling, maar wel bepaalde eisen stellen aan de mechanische eigenschappen.

H111, H311 en H321 worden gebruikt voor legeringen die minder hard zijn dan H11, H31 en H32.

W: Oplosgegloeid

Dit is een onstabiele toestand en wordt alleen toegepast op legeringen die een oplossingswarmtebehandeling hebben ondergaan en daarna natuurlijke veroudering bij kamertemperatuur. Dit symbool wordt alleen gebruikt als een specifieke natuurlijke verouderingsperiode vereist is.

T: Thermisch behandeld, warmtebehandeld

T staat voor warmtebehandeling, die een andere stabiele ontlatenheid produceert dan F, O of H na warmtebehandeling.

T is het meest gebruikte symbool in warmtebehandelbare legeringen en kan worden gebruikt voor elke warmtebehandelbare legering.

Na de warmtebehandeling worden warmtebehandelbare legeringen meestal snel afgekoeld en natuurlijk of kunstmatig verouderd.

Er komen altijd een of meer getallen na T om de verschillende behandelingen aan te geven.

T1: Na vormen en afkoelen op hoge temperatuur, natuurlijke veroudering tot een gestabiliseerde basistoestand.

Wordt gebruikt voor producten die op hoge temperatuur worden gevormd (zoals gieten of extrusie) en vervolgens op kamertemperatuur worden verouderd met een koelsnelheid die voldoende is om de sterkte te verhogen.

Van toepassing op producten die niet koud bewerkt zijn na vormen en afkoelen bij hoge temperatuur, of producten waarvan het effect op de mechanische eigenschappen, zoals afvlakken of uitrekken, niet significant is.

T2: Na vormen en koelen op hoge temperatuur, koudveroudering en natuurlijke veroudering tot gestabiliseerde toestand.

T3: Oplosgegloeid, daarna koud bewerkt en ten slotte natuurlijk verouderd tot een stabiele toestand. Gebruikt voor producten die versterkt kunnen worden door koud te bewerken, zoals pletten of strekken.

T4: Oplosgegloeid en daarna natuurlijk verouderd tot een gestabiliseerde toestand. Wordt gebruikt voor producten die niet koud zijn bewerkt na oplosgloeien of producten waarvan koud bewerken de sterkte niet kan verhogen.

T5: Na vormen en koelen op hoge temperatuur, kunstmatig verouderd. Wordt gebruikt voor producten die op hoge temperatuur worden gevormd (zoals gieten of extruderen) en gekoeld en daarna kunstmatig verouderd om de mechanische sterkte en maatvastheid te verbeteren.

T6: Oplosgegloeid en daarna kunstmatig verouderd. Wordt gebruikt voor producten die niet koud zijn bewerkt na oplosgloeien of voor producten waarbij koud bewerken de sterkte niet kan verhogen.

T7: Oplosgegloeid en daarna verouderd in de oven om te stabiliseren. Het doel van stabilisatie is om de treksterkte te verhogen.

T8: Oplosgegloeid, daarna koud bewerkt om uit te harden en ten slotte kunstmatig verouderd. Wordt gebruikt voor producten die versterkt kunnen worden door koud te bewerken, zoals pletten of strekken.

T9: Oplosgegloeid, daarna kunstmatig verouderd om te harden en ten slotte koud bewerkt om de sterkte te verhogen.

T10: Na vormen en koelen op hoge temperatuur, koud bewerkt en dan kunstmatig verouderd om precipitatieharding te bereiken.

5. Het verschil tussen 6061-T6 en 7075-T651.

Oké, op dit punt hebben we een globaal begrip van aluminiumlegeringsystemen.

Laten we het nu hebben over 6061 en 7075, wat relatief eenvoudig te begrijpen zou moeten zijn.

Laten we eerst de resultaten presenteren en dan dieper ingaan op de details.

Vergelijking van materiaaleigenschappen tussen 60617075 aluminiumlegeringen
 6061-T6/6061-T6517075-T6/7075-T651
Opbrengststerkte (Mpa) 0,2%276503
Treksterkte (Mpa)310572
Afschuifsterkte (Mpa)207330
elasticiteitsmodulus (Gpa)68.971.7
Brinell-hardheid (HB)95150
Rek (%) @ 24 ℃1711
Dichtheid (g/cm3)2.72.81
VerwerkbaarheidgoedEnigszins slecht (moeilijker)
LasbaarheidLasbaarNiet lasbaar
Prestaties warmtebehandelingWarmtebehandelbaarWarmtebehandelbaar
CorrosiebestendigheidHoge corrosiebestendigheid, bestand tegen spanningscorrosieIets lager. Vatbaar voor spanningscorrosie en scheuren.
toepassingSportplatform, fietsframe, gebouw en andere structuren.Luchtvaarttandwielen, stangen en andere toepassingen met hoge belasting.
Thermische uitzettingscoëfficiënt (um/m/C) @ 20-100 ℃23.623.4
Warmtegeleidingsvermogen (W/m/K)167130
Smeltpunt (C)582-652477-635
Weerstandsvermogen (ohmcm)drie punt negen negen × 10-6515×10-6

Vergelijking van prestaties tussen aluminiumlegering 6061 en 7075.

6061-T6: Deze aluminiumlegering behoort tot de zesde categorie van aluminium-magnesium-siliciumlegeringen en heeft een warmtebehandeling in oplossing en kunstmatige verouderingsbehandeling ondergaan: T6.

T6″ geeft aan dat de aluminiumlegering het volgende heeft ondergaan temperen warmtebehandeling.

Deze warmtebehandeling is verdeeld in twee stappen. In de eerste stap wordt de legering verhit tot een constante temperatuur van ongeveer 527℃ en ongeveer 1 uur vastgehouden om de legeringselementen in het aluminium op te lossen en gelijkmatig in het aluminium te verdelen.

Daarna wordt de legering verwijderd en snel afgekoeld in koud water om de legeringselementen zoals magnesium en silicium op een vaste plaats te houden. Als het onderdeel langzaam wordt afgekoeld, treedt meestal precipitatie van legeringselementen op.

De tweede stap, verouderingsbehandeling, is het opnieuw verhitten van het werkstuk tot 177℃ en het 1-18 uur warm houden (de specifieke wachttijd wordt bepaald aan de hand van factoren zoals de grootte, vorm en toepassing van het werkstuk). Het doel van deze stap is om het hardingselement Mg2Si in de aluminiumlegering neer te slaan en te versterken.

7075-T651: Dit is een typische 7-serie legering, een aluminiumlegering met zink als belangrijkste legeringselement.

Het type warmtebehandeling is vergelijkbaar met 6061-T6 en de basistemperaturen zijn T6, wat duidt op een warmtebehandeling in oplossing, gevolgd door afschrikken en uiteindelijk kunstmatig verouderen. De versterkende verouderingselementen zijn Mg en ZnAlCu2.

Eén verschil is dat "5" aangeeft dat het is uitgerekt om spanning los te laten en "1" geeft aan dat de hoeveelheid spanning die vrijkomt door het uitrekken 0,5-2% is.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Dit vind je misschien ook leuk
We hebben ze speciaal voor jou uitgezocht. Lees verder en kom meer te weten!
6061 vs 6063 vs 7075 verschil uitgelegd

6061 vs 6063 vs 7075: Verschil uitgelegd

I. 6061-T6 6061-T6, bekend als hard aluminium voor de luchtvaart, is licht, heeft een hoge sterkte en hoge productiekosten, vandaar de hoge prijs. Het is een afkorting voor de T6 hardingsbehandeling van...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.