6061 アルミニウム グレードの機械加工特性

アルミニウム 6061 は、世界で最も一般的に使用されているアルミニウム合金です。それには正当な理由があります。軽量、優れた耐食性、およびその他の望ましい特性に加えて、加工性、溶接性、および機械加工性が高く、あらゆるタイプの製造プロセスに最適です.

ただし、すべての 6061 アルミニウムが同じというわけではありません。 6061 アルミニウムの機械加工特性は、その焼き戻しまたは熱処理方法に依存し、これらの焼き戻しの影響を理解することは、6061 を扱うすべての人にとって不可欠です。

この投稿では、利用可能なさまざまな焼き戻しと、それらが 6061 アルミニウムの機械加工特性にどのように影響するかを見ていきます。

アルミニウムテンパーとは?

6061 アルミニウムの機械加工特性を理解するには、焼き戻しとそれが材料に与える影響を理解することが重要です。焼き戻しは、強度と硬度を高めるためにアルミニウムに適用される熱処理です。硬化プロセス中に蓄積された可能性のある応力を緩和することにより、材料の加工性と延性を向上させます。焼戻しは、機械加工性や耐久性など、最終用途で必要とされる望ましい特性を生み出すのに役立ちます。

5 つの主要なアルミニウム焼き戻しがあり、それぞれに文字と、目的の特性を達成するために合金が受けた処理の種類の説明が指定されています。

• F :製造されたまま
• O :アニール
• H :ひずみ硬化
• わ :溶液熱処理
• T :熱処理

アルミニウム合金の焼き戻し指定は、合金指定の末尾に表示されます。たとえば、アニールされた 6061 アルミニウムは 6061-O です。 T グループには、6061-T6 など、追加の文字で指定されたいくつかのバリエーションが含まれます。 H の指定は、主に非熱処理合金に使用され、熱処理可能な 6061 には適用されません。

それでは、それぞれの調質をさらに詳しく見て、それらがどのように達成され、6061 アルミニウムの溶接、成形、および機械加工の特性にどのように影響するかを見てみましょう.

6061-F:製造されたまま

6061-F は、熱条件を特別に制御せずに製造され、通常は指定された機械的特性はありません。ほとんどの 6061-F 製品は半完成品と見なされ、その後他の調質を達成するために作業、仕上げ、または処理する必要があります。

6061-O:アニール

アニールされたアルミニウムは、材料の粒子構造をリセットするのに十分な温度まで加熱されており、これにより、以前の作業または熱処理の影響が取り除かれます。次に、材料をゆっくり冷却して再結晶させます。これにより、転位と内部応力が除去され、低強度、低硬度の状態になります。

6061-O は柔らかく延性があり、成形や溶接作業に最適です。ただし、加工性は悪いです。軟質材料はかじりの原因となるグミ状の切りくずを生成し、切削工具によって発生する熱によって工作物が容易に変形する可能性があります。

6061-W:熱処理溶液

溶体化処理された合金は、高温に加熱され、一定時間保持された後、急速に急冷されます。 F テンパーと同様に、W テンパーは通常特定の特性を持たず、半製品として扱われます。

焼入れ後、6061-W の降伏強度は時間の経過とともに徐々に増加し、さらに処理して特性を安定させます。この自然時効プロセスは、焼き入れ後に追加処理を施すことができる T 焼き戻しとは異なります。

6061-TX:熱処理済み

T 質別は、溶体化熱処理、急冷、自然時効または炉内時効を経た熱処理可能な合金に適用されます。これは、6061 アルミニウムに最も一般的に使用されるタイプの焼き戻しです。

T テンパーには多くのバリエーションがあり、それぞれが熱処理、冷間加工、熟成の方法を表す番号で指定されています。 T の後の最初の数字は基本的な治療の種類を示し、追加の数字は、ストレスが軽減されたかどうか、どのように緩和されたか、およびその他の特別な治療を受けたかどうかを示します。

以下の表は、より一般的なアルミニウム 6061 T 焼き戻し指定の一部を示しています。

指定	処理プロセス	成形性	機械加工性	溶接性
6061-T4, 6061-T4511	溶液を加熱処理し、自然に熟成させて安定した状態にします	良い	悪い	素晴らしい
6061-T51	押し出し、冷却、人工熟成	悪い	普通	素晴らしい
6061-T6, 6061-T6511	溶液熱処理および人工熟成	悪い	良い	素晴らしい

6061-T6 は、機械加工用途で最も一般的に要求されるアルミニウム 6061 の焼き戻しの 1 つです。この焼き戻しを行うには、6061-O ビレットを約 900°F に加熱し、水中で急冷し、炉で数時間人工的に時効します。人工時効プロセスにより、析出硬化が可能になり、表面硬度が増加し、材料の粘着性が低下し、機械加工が容易になります。

他の調質と比較して、6061-T6 アルミニウムの機械加工特性により、切断がはるかに容易になります。ただし、機械加工性を向上させる特性は成形性も低下させ、成形をより困難にします。

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6061 アルミニウムにはさまざまな硬度があるため、特定の用途に適したものを選択するのは難しい場合があります。次の原材料の注文について十分な情報に基づいた決定を下せるように、利用可能なさまざまな温度を理解することが重要です。

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