全国咨询热线:0516-61669777
24小时咨询热线:15862155817
您的位置:首页 > 新闻资讯 > 常见问答 > 6061T6铝板和7075T651铝板区别

咨询热线

15862155817

6061T6铝板和7075T651铝板区别

发布时间:2022-07-22人气:2

1.我有一个问题

在机械设计中,我们经常用到铝合金。

比方,6061T6铝板和7075T651铝板就是运用最多的两种铝合金。

由于它们有很好的重量强度比,也就是说它们重量轻,而强度也不错,所以深受欢送,特别是关于重量比拟敏感的中央,比方高速运动平台,飞机构造,自行车架等。

那么问题来了,6061T6铝板和7075T651铝板,详细有什么区别?6xxx和7xxx的含义是什么?T6和T651又表示什么意义?

说到这里,不得不说起铝合金的分类及其命名办法。

2.铝合金的分类

(1)锻造和铸造铝合金

我们晓得,铝合金是以铝为根底元素,并添加了一种或二种主要合金元素,有金属特性的合金。

在大多数铝合金中,铝含量为90%-96%,合金元素包括铜,锌,锰,镁,硅等。

依据制造工艺类型,铝合金能够分为锻造铝合金和铸造铝合金。

锻造铝合金,是以锭或方坯方式消费,随后经过多种工艺,例如轧制,挤压,变形,拉拔等工艺消费出的,终端用户能够加工成零件的合金。

铸造铝合金,就是经过铸造的办法,制造的铸锭合金。

锻造铝合金和铸造铝合金

铸造铝合金的合金成分大于10%,而锻造铝合金的合金元素不超越4%。

由于合金元素含量越多,延展性就越低,不利于后期加工。

所以在实践工程中,多数状况都是运用锻造铝合金,比方常用的6061,7075,5083,1100,以至AL-Li8090-T8771等,就是锻造铝合金。

(2)可热处置铝合金和不可热处置铝合金

依据能否能够热处置,铝合金又能够分为可热处置铝合金,和不可热处置铝合金。

可热处置铝合金,是在固溶热处置以及时效过程中,其主要合金元素(及局部次要合金元素),能够提供显著的固溶和沉淀硬化作用,从而能够进步强度和硬度的合金。

这里触及到几个概念,比方固溶热处置,时效。

关于合金的强化,后续还会牵扯一些概念,比方冷加工,应变硬化等,我就在这里一同把这几个概念说了吧,免得四处找。

冷加工(Cold Working):金属在一定的温度和速率下发作塑性变形,完成应变硬化。

例如经过滚压,拉拔等塑性变形,来进步其强度。

其原理是,冷加工使得微观构造中构成位错和空位,抑止了原子之间的相对运动,从而合金的强度得以进步。

应变硬化(Strain Hardening):经过冷加工对金属构造停止改性,从而使得强度和硬度增加,而延展性降落。可参考这篇文章中的图4,来了解应变硬化。

固溶热处置(Solution Treatment):一种热处置办法,包括将产品加热到适宜的温度,并在该温度下坚持足够长的时间,以允许溶质进入固体溶液,然后疾速冷却,以将溶质坚持在固体溶液中。

关于铝合金,固溶热处置,就是将合金加热至高温440℃-530℃(详细温度跟合金元素有关),目的是使合金元素溶于铝中,这时资料会变软。随后通常在水中极速冷却(淬火),以坚持合金中溶质元素的散布。

固溶热处置,淬火,以及时效处置

时效(Ageing):固溶热处置后,溶质原子在室温下又分离(沉淀)在一同,这叫自然时效。假如是在低温熔炉中,溶质原子分离得更快,这叫人工时效。所以,时效其实就是提供了更精密的原子沉淀,所以能够进步强度。

关于铝合金,时效是指从过饱固体溶液中,析出一局部合金元素或者化合物,以产生所需的机械性能。

固溶热处置并淬火后,资料比拟软,这个时分很合适做拉伸,来强化资料。

假如淬火后,放置在空气中自然时效,资料会变得越来越硬,只是这个变化十分迟缓,有的合金以至几年后才变成最硬的状态。

而假如淬火后,立即停止人工时效,也就是把资料又加热至100-200°C,并保温一段时间,那么资料会由于沉淀出硬化的化合物,而变得坚硬,强度也会大大进步。

不同的时效温度对6160铝合金强度和硬度的影响:从图中能够看出,较高的温度,能够更快地使合金到达其最高强度。但是温度越高,最后取得的强度,不如低温下取得的高。

在时效过程中,温度和时间的把握十分重要,高温且过长的时效时间,会构成较大的沉淀元素,沉淀硬化效果大大降低。

相反,过低的时效温度,会耗费过多的沉淀时间,才干产生好的强化效果,时间长就意味着效率低了,本钱高了。

退火(Annealing):加热并迟缓冷却,消弭内应力,进步韧性。

回火(Temper):淬火后再次加热,回火英语是Temper,Temper有发脾气的意义,平常火气不大,发脾气时火就大了,能够了解为发脾气时,火就回来了,所以Temper叫回火(仅为便当记忆)。

好了,解释了一堆概念,这下我们能够继续往下说了。

不可热处置铝合金,在固溶热处置以及时效过程中,其主要合金元素,不能提供显著的固溶和沉淀硬化作用,所以只能经过应变硬化,例如冷轧或拉丝等冷加工办法,来进步其强度。

比方1,3,5类锻造铝合金,是不可热处置铝合金,而2,6,7类则能够热处置。

可热处置及不可热处置锻造铝合金

关于铸造铝合金,1,4,5类不可热处置,而2,3,7,8类能够热处置。

不可热处置铝合金,只能经过加工硬化(Work Hardening),例如滚压,拉拔等,来进步其强度。

由于冷加工使得构造中构成位错和空位,抑止原子之间的相对运动,所以进步了合金的强度。

可热处置铝合金,可以经过热处置,也能够经过加工硬化,来进步其强度。

也就是说,能否可以热处置,决议了铝合金的强化方式。

不同类型铝合金的强化方式和强度范围

3.铝合金的表示办法

铝合金由四位数字加一些符号来表示,比方5083-H112,7075-T73等。

在表示办法上,锻造铝合金和铸造铝合金区别也很明显。

铸造铝合金前4位数中有小数点,而锻造铝合金中没有小数点。

例如,1xxx,3xxx,5xxx,7xxx等表示锻造铝合金,而1xx.x,3xx.x,5xx.x,7xx.x等表示铸造铝合金。

由于实践工程中以锻造铝合金居多,所以接下来,我主要集中在锻造铝合金来说。

第一位数字表示铝合金的类型,由1-9组成,不同的数字表示不同的合金成分。

第2个数字表示合金成分的改型,0表示原始成分,1表示第一次改型,2表示第二次改型,依次类推,表示不同的合金元素含量的差别。例如7075表示铝-锌原始合金, 7175和7475表示铝-锌改型合金,7175和7475是7075的改型牌号。

第3和第4位数字,表示该合金系列中的特定合金。这些数字的值没有特别的意义。

假如用一张图来表示锻造铝合金的话,就是下面这张。

锻造铝合金的表示办法

1xxx系列

1类铝合金其实并不是真正的铝合金,由于它的铝含量是99%,属于商业纯铝。

机械方面,这类合金有很好的延展性,比方1100常用来做钣金,还有常见的药品和食物铝箔包装,也是用1类合金。

另外,1类合金有很好的抗腐蚀性,加工性,并且能够经过加工硬化来进步其强度。

这类合金,由于有出色的导电性,导热性,所以普遍应用于电力保送范畴。

2xxx系列

2类合金的主要合金元素是铜,还含有少量的镁。

由于铜在高温时能够溶解于铝中,所以此类合金对固溶强化会有反响,称为可热处置铝合金。

经过热处置后,它能够具有很好的强度,可与低碳钢媲美。

当然,由于含铜,所以也更易于腐蚀。

2024是典型的,运用最普遍的2类铝合金。

3xxx系列

3类铝合金的主要合金元素是锰。

此类合金具有中等强度,具有出色的加工性能。

比方,该等级中的3003铝合金,由于有很好的可加工性,常用于散热安装。

再如3004铝合金,延展性和加工性好,常用于制造易拉罐。

4xxx系列

4类铝合金的主要合金元素是硅。

硅的参加能够降低熔点,但不影响延展性,所以,这类合金通常用作焊丝,用来衔接其他的铝。

另外,由于4系列合金的氧化层,在美学上令人心旷神怡,所以也通常运用于建筑中。最有代表性的是4047,它有很好的导热,导电和抗腐蚀性能等。

此类合金通常是不能热处置的,但是依据硅的含量,和其他合金元素的成分,有些又能够停止一定水平的热处置。

5xxx系列

5xxx系列合金的主要元素是镁,在特定合金中,还含有少量的锰。

这类合金可应变硬化,易于焊接,并且具有极好的抗腐蚀性,所以可用于海洋环境,像船体,舷梯和其他海洋设备。

比方5052合金,具有良好的耐海水腐蚀性,和出色的可加工性,常用于海洋船只,而5083则可用于坦克战机,5005常用于建筑构造等。

6xxx系列

6系列铝合金的主要合金元素是镁和硅,在固溶热处置时,它们将会合成Mg2Si。

此类合金能够经过热处置进步强度,固然没有2xxx和7xxx系列铝合金的强度高,但是它交融了良好的强度,可加工性,焊接性,成型性及抗腐蚀性。

经过挤压成型的6系列合金,是机械及建筑构造范畴的第一选择。

比方,6061铝合金,是可热处置铝合金中最灵敏的,它同时保存了大多数铝的出色特性,所以它也是我们在设计中,运用最频繁的铝合金。该牌号具有普遍的机械性能和耐腐蚀性,在退火条件下具有优良的可加工性,能够运用常规办法加工,而且它还能够停止焊接。

7xxx类铝合金

7类铝合金的主要合金元素是锌,通常还有一定量的铜和镁。

由于运用了锌,所以此类合金是一切锻造合金中最巩固的,其强度以至能够超越某些钢。

正由于如此,所以7类合金常用于飞机工业中。固然锌的添加也会降低其可加工性,但是其出色的强度补偿了这些缺陷。

比方7075铝合金,由于它具有出色的重量强度比,是高应力零件的理想选择。并且能够依据需求,停止成型加工,热处置等操作。

8xxx系列铝合金

8类铝合金运用不常用的元素作为其合金元素,例如锂,锡,或铁等。

此类合金普通用于有特定请求的场所,例如高温性能,较低的密度,较高的刚度等请求。

比方铝锂合金8090-T8771,用于高速转动的,低转动惯量高刚性的大转盘。

8类合金也通常用于直升机部件,和其他航空航天应用中。

4.铝合金的回火处置

铝合金组别,用四位数字表示,不同的数字表示不同的合金成分。

比方,2类合金的主要合金元素是铜,6类铝合金的主要合金元素是镁和硅,7类铝合金的主要元素是锌。

而铝合金的热处置用大写字母和数字来表示。

大写字母,例如F,O,H, W,T等,表示不同的热处置类型。

比方6061T6铝板:表示该铝合金属于第6类铝合金,即铝-镁-硅铝合金,并停止了固溶热处置,以及人工时效:T6。

再比方,7075T651铝板,根本回火为T6,表示固溶热处置,淬火,然后人工时效,5表示经过了应力释放,1表示应力释放的拉伸量为0.5-2%。

铝合金的回火及强化办法

不同字母的详细含义如下:

F=As Fabricated,表示经过成型工艺办法制造的产品。

用于关于应变硬化和热处置没有特别请求,仅在成型过程中取得一些回火,对机械性能没有限定的合金。

例如经过轧制,挤压,锻造,拉拔或铸造等工艺办法,制造的锻造或铸造合金产品,这些工艺在加工或应变硬化过程中,对热条件没有特殊控制。

比方,2014-F表示2014铝合金的加工产品方式,加工工艺能够是轧制,挤压,锻造,或这些工艺的组合。

O:退火(Annealed)

退火的主要目的是进步可加工性,韧性,以及延展性,并使得铝合金具有最低强度的状态。

例如5083-O表示5083的恣意产品方式,其最近的处置是加热到高温345°C,然后自然冷却到室温。

H:应变硬化(Strain Hardened)

关于不可热处置的铝合金,通常经过常温下应变硬化的方式,来进步其强度。

H后面通常会有2,3个符号,用来表示冷加工量,及随后的热处置。

比方H后面的第一个数,H1表示仅应变硬化,H2表示应变硬化和局部退火。H3表示应变硬化,然后停止热稳定处置,H4表示应变硬化及喷漆。

H1-H4的详细含义如下。

H1:无热处置过程,仅经过应变硬化来进步强度,这个代号后面的数值表示硬化水平。

H2: 应变硬化并局部退火。用于:停止了超额的应变硬化,然后经过局部退火,降低强度至需求程度的产品。H2后面的数字表示退火后剩下的应变硬化量。

H3: 应变硬化并低温稳定化。用于先经过应变硬化,然后运用低温稳定化,来降低强度,进步延展性的产品。此符号后面的数字,表示应变硬化并低温稳定化后,剩余的硬化量。

H后面的第二个数,例如H1X中的X,表示合金的实践应变硬化量。

再如H2X中的X,表示金属在超越所需的冷加工量,并停止局部退火后,剩余的有效冷加工量。

而H3X中的X,在冷加工和温度稳定化处置之后,剩余的有效冷加工。

H4X中的X,表示在冷加工和后续的成型,喷漆过程中触及的热暴露之后,剩余的有效冷加工。

如上所说,H后面的第二个数字,表示应变硬化的水平,假如HX(X=1,2,3,4)后面跟了如下的数字,那么它的详细含义如下:

2: 1/4硬化量。

4: 1/2硬化量。

6: 3/4硬化量。

8: 全硬化量。

9: 超额硬化量。

总之,H后面的第二个数表示剩余的冷加工量。

H后面的第三位数,比方HXX1,是两位数回火的变种,它用来表示机械性能或者精加工的控制,但是这种差别通常并不大。

比方,H111表示退火后,在拉伸中停止细微应变硬化,通常应用于必需在退火后停止矫直,以到达直线度公差的挤压型材。

H112用于经过高温成型工艺,取得了少许的回火,并且对应变硬化量和热处置量没有特别的控制,但是对机械性能有一定请求的产品。

H111,H311及H321分别用于比H11,H31及H32硬化量要少些的合金。

W:固溶热处置(Solution Heat Treated)

这是一种不稳定回火,仅应用于运用固溶热处置后,又阅历室温自然时效的合金。仅当指定自然时效周期时,才运用此符号。

T:热处置(Thermal Treated,Heat Treated)

T表示热处置,经过热处置,来产生除了F,O或H之外的稳定回火。

T是热处置合金中,运用最普遍的符号,它能够用于任何可热处置合金。

可热处置合金在经过固溶热处置后,通常会停止快速淬火,并辅以自然或人工时效。

T后面总是有一个或多个数字,用来定义后续不同的处置。

T1:高温成型并冷却后,自然时效至根本稳定状态。

应用于高温成型(例如浇铸或挤压)工艺后,依照足以进步强度的冷却速度,停止的室温时效处置产品。

适用于在高温成型并冷却后,未停止冷加工的产品,或冷加工,例如展平或拉直,对机械性能的影响不明显的产品。

T2: 高温成型并冷却,然后停止冷加工,并自然时效至稳态。

T3: 固溶热处置,然后停止冷加工,最后自然时效至稳定状态。应用于经过冷加工,例如展平或者拉直,能够进步强度的产品。

T4: 固溶热处置,然后自然时效至稳定状态。应用于固溶热处置之后,未停止冷加工的产品,或者冷加工不能进步强度的产品。

T5:高温成型并冷却,然后人工时效。应用于高温成型(例如浇铸或挤压)并冷却后,停止人工时效,以进步机械强度和尺寸稳定性的产品。

T6: 固溶热处置,然后人工时效。应用于固溶热处置之后,不停止冷加工,或者冷加工不能进步强度的产品。

T7: 固溶热处置,然后在熔炉中时效至稳态化。稳态化的目的是进步其抗拉强度。

T8: 固溶热处置,然后冷加工硬化,最后人工时效处置。应用于经过冷加工,例如展平或者拉直,能够进步强度的产品。

T9: 固溶热处置,然后人工时效硬化,最后冷加工进步强度。

T10:高温成型冷却后停止冷加工,然后人工时效完成沉淀硬化。

5.6061T6铝板和7075T651铝板的区别

OK,到这里,我们对铝合金系统有了一个全局的认识。

那么如今,我们再来说说6061和7075,应该就比拟容易了解了。

6061T6铝板:表示该铝合金属于第6类铝合金,即铝-镁-硅铝合金,并停止了固溶热处置,以及人工时效处置:T6。

其中T6表示,该铝合金运用了回炽热处置。

该热处置分两步,第一步加热合金,第二步实效处置。

在第一步中,铝合金被放入恒定温度为527℃左右的温度之中,并坚持大约1小时,目的是让铝合金中的合金元素溶解,并平均散布在铝中。

之后取出,在冷水中快速淬火,淬火的目的是让合金元素镁和硅等,保存在固定位置。

由于假如将零件迟缓冷却,通常会发作合金元素析出。

第二步,时效处置,就是将工件重新加热到177℃,并保温1-18小时(详细保温时间,依照工件尺寸,外形,应用等要素来肯定)。

这一步的目的,是让硬化元素Mg2Si沉淀析出,加强铝合金的强度。

7075T651铝板:这是典型的7系列合金,也就是以锌为主要合金元素的铝合金。

它的热处置类型和6061T6铝板相同,根本回火为T6,表示固溶热处置,然后淬火,最后人工时效,时效的强化元素是Mg和ZnAlCu2。

还有一点不同的是,5表示经过了拉伸来释放应力,1表示应力释放的拉伸量为0.5-2%。


你觉得这篇文章怎么样?

0 0
标签:全部
网友评论

管理员

该内容暂无评论

美国网友
在线客服
服务热线

服务热线

15862155817

微信咨询
徐州金誉铝业有限公司
返回顶部