Aluminum 6061 Vs 6063: Differences & How To Choose

Блог FS Fab

Алюминий марок 6063 и 6061 относится к сплавам серии 6xxx, содержащим кремний, магний, медь и хром. Однако разница между алюминием марок 6063 и 6061 заключается в их составе. Соотношение этих элементов приводит к тому, что на практике они ведут себя совершенно по-разному.

Чтобы узнать больше о Алюминий 6061 и 6063, в этой статье подробно рассмотрены состав, а также механические и физические свойства обоих алюминиевых сплавов. Вы также узнаете, как каждый из них поддается механической обработке, насколько устойчив к коррозии, какова его стоимость и как выбрать подходящий вариант.

Что такое алюминий 6061?

6061 — это твердый сплав, содержащий магний, кремний, медь и хром. Обычно он поставляется в состоянии T6, что обеспечивает более высокую прочность и улучшенные механические свойства. Дополнительные легирующие элементы, в частности медь, придают ему более высокую прочность по сравнению с большинством других сплавов серии 6xxx.

Поэтому сплав 6061 идеально подходит для применения в конструкциях, требующих высокой прочности, таких как прицепы, грузовые платформы, скобки, инструментальные пластины и детали для аэрокосмической промышленности. Кроме того, это один из самых популярных алюминиевых сплавов для Обработка на станках с ЧПУ поскольку он обеспечивает чистую обработку и соблюдает жесткие допуски.

Что такое алюминий 6063?

Сплав 6063 содержит те же легирующие элементы, что и сплав 6061, но в меньших количествах. Медь содержится лишь в следовых количествах. Это облегчает его проталкивание через экструзионную матрицу и формовку более тонкие стенки чем у сплава 6061. Кроме того, он подвергается анодированию более равномерно, что позволяет получить более чистую и однородную поверхность.

Сплав 6063 известен как архитектурный сплав, используемый для изготовления оконных рам, перил, декоративной отделки, труб и торговых витрин, для которых требуется гладкая высококачественная поверхность.

Различия между алюминием марок 6063 и 6061

Сплавы 6063 и 6061 относятся к одному семейству, однако их эксплуатационные характеристики зависят от содержания каждого легирующего элемента. Ниже приведено сравнение этих сплавов по составу, механической прочности, физическим свойствам, обрабатываемости и практическому применению.

Алюминий 6063 и 6061: краткое сравнение

Недвижимость	Алюминий 6061	Алюминий 6063
Основные легирующие элементы	Магний + кремний	Магний + кремний
Прочность на разрыв	Обычно ~290 МПа (T6)	Обычно ~240 МПа (T6)
Предел текучести	Обычно ~240 МПа (T6)	Обычно ~210 МПа (T6)
Обрабатываемость	Хорошо	Хорошо, но в целом менее подходит для сложной механической обработки
Устойчивость к коррозии	Хорошо	Превосходно
Отделка поверхности	Хорошо	Отлично, особенно после анодирования
Экструдируемость	Хорошо	Превосходно
Свариваемость	Хорошо	Хорошо
Типовые применения	Детали машин, конструкционные элементы, автозапчасти	Экструдированные профили, оконные рамы, архитектурные и декоративные элементы
Лучший выбор, когда	Приоритетными задачами являются повышение прочности и улучшение конструктивных характеристик	Внешний вид поверхности, экструзия и коррозионная стойкость имеют большее значение

Состав сплавов 6061 и 6063

6061 и 6063 — это алюминиевые сплавы серии 6xxx с схожим химическим составом. Однако в составе сплава 6061 содержится больше меди и хрома, что обусловливает его более высокую прочность.

Алюминий марок 6061 и 6063 — это магний-кремниевые сплавы, однако их химический состав незначительно различается. Алюминий марки 6061 содержит около 0,8–1,2% магния и 0,4–0,8% кремния, тогда как в алюминии 6063 их содержание ниже: примерно 0,45–0,9% магния и 0,2–0,6% кремния.

Сплав 6061 также содержит больше легирующих элементов, которые способствуют повышению его прочности. Как правило, он содержит 0,15–0,40% меди и 0,04–0,35% хрома, тогда как в сплаве 6063 максимальное содержание каждого из этих элементов составляет 0,10%. Содержание железа также ограничено максимум 0,701 TP3T в сплаве 6061 и максимум 0,351 TP3T в сплаве 6063.

В целом, более высокое содержание магния, кремния, меди и хрома в 6061 обеспечивает более высокую механическую прочность. Между тем, более «облегчённый» состав 6063 делает это подходит для экструзии и областей применения, требующих высококачественной поверхности.

6061 и 6063: физические свойства

Физические свойства характеризуют поведение материала с точки зрения его внутренних характеристик, не зависящих от приложенной силы. К ним относятся плотность, температура плавления и проводимость, по которым сплавы 6061 и 603 различаются, как показано ниже.

Физические свойства	6061	6063
Плотность	2,70 г/см³	2,70 г/см³
Диапазон плавления	582–652 °C	616–654 °C
Теплопроводность	154 Вт/м·К (T4) / 170 Вт/м·К (T6)	200 Вт/м·К
Электрическое удельное сопротивление	3,99×10⁻⁶ Ом·см (T6)	3,32×10⁻⁶ Ом·см (T6)

Плотность обоих сплавов практически одинакова и составляет 2,70 г/см³, что означает: выбор сплава не влияет на вес детали. Однако сплав 6063 обладает лучшей тепло- и электропроводностью, чем сплав 6061, благодаря более низкому содержанию меди и легирующих элементов.

Механические свойства сплавов 6061 и 6063

Механические свойства характеризуют реакцию материала на приложенные силы. В сплавах 6061 и 6063 эти свойства варьируются в зависимости от состояния закалки, как показано в таблице ниже.

Недвижимость	6061-T4	6061-T6	6063-T4	6063-T6
Прочность на разрыв	241 МПа / 35 000 фунтов на квадратный дюйм	310 МПа / 45 000 фунтов на квадратный дюйм	172 МПа / 25 000 фунтов на квадратный дюйм	241 МПа / 35 000 фунтов на квадратный дюйм
Предел текучести	145 МПа / 21 000 фунтов на квадратный дюйм	276 МПа / 40 000 фунтов на квадратный дюйм	90 МПа / 13 000 фунтов на квадратный дюйм	214 МПа / 31 000 фунтов на квадратный дюйм
Усталостная прочность	96,5 МПа / 14 000 фунтов на квадратный дюйм	97 МПа / 14 000 фунтов на квадратный дюйм	68,9 МПа / 10 000 фунтов на квадратный дюйм	68,9 МПа / 10 000 фунтов на квадратный дюйм
Прочность на сдвиг	165 МПа / 24 000 фунтов на квадратный дюйм	207 МПа / 30 000 фунтов на квадратный дюйм	110 МПа / 16 000 фунтов на квадратный дюйм	152 МПа / 22 000 фунтов на квадратный дюйм
Твёрдость по Бринеллю	65 HB	95 HB	46 HB	73 HB
Относительное удлинение при разрыве	16%	12%	22%	15%
Модуль упругости	68,9 ГПа / 10 000 кси	68,9 ГПа / 10 000 кси	68,9 ГПа / 10 000 кси	68,9 ГПа / 10 000 кси

Как правило, алюминий марки 6061 в промышленности обычно используется в состоянии T6, а алюминий марки 6063 — в состоянии T5.

6061-T6 (высокопрочный): Он обладает пределом прочности на разрыв до 290–311 МПа, а также отличается высокой твёрдостью, устойчивостью к деформации и усталостной прочностью, а также высокой несущей способностью. Это безопасный и надёжный выбор для применения в условиях длительных нагрузок, динамических нагрузок и в несущих конструкциях.
6063-T5 (средняя прочность): Благодаря пределу прочности на разрыв, составляющему всего 160–180 МПа, этот материал значительно менее прочный, что делает его непригодным для применения в условиях высоких нагрузок. Однако он обладает хорошей пластичностью и стойкостью к хрупкому разрушению, благодаря чему подходит для конструкций, подвергающихся небольшим нагрузкам, а также для декоративных конструкций.

Примечание: Не используйте сплав 6063 вместо сплава 6061 в несущих каркасах или опорах. Хотя в данный момент проблем, возможно, и нет, со временем высока вероятность того, что конструкция деформируется, провиснет и на ней появятся трещины, что может привести к серьезной угрозе безопасности.

Алюминий 6061 и 6063: обрабатываемость и технологичность

Обрабатываемость алюминия марок 6061 и 6063 различается ввиду разницы в их прочности и твёрдости. Ниже приводится сравнение этих марок с точки зрения обработки на станках с ЧПУ, экструзии, формовки, сварка, и анодирование.

Процесс	6061	6063
Обработка на станках с ЧПУ	Отлично подходит для короткой и стружечной стружки, обеспечивает чистый срез и высокую точность	«Фэйр». Из него получаются длинные, волокнистые чипсы, так как он более мягкий и клейковатый
Экструзия	Хорошо, но подходит только для более простых профилей	Отлично подходит для изготовления тонкостенных изделий сложной формы
Гибка и формовка	Хорош, но менее пластичен, чем 6063 в состоянии T6	Легче гнуть без появления трещин, особенно в случае T4 или T52
Сварка	Хорошо, но HAZ снижается до 40–50% базовой прочности	Хорошо работает при пропорциональном снижении зоны термического влияния, но при более низкой базовой прочности проблем возникает меньше
Анодирование	Возможно, но поверхность может получиться матовой или слегка окрашенной	Отлично, обеспечивает чистую, ровную и однородную анодированную поверхность

Алюминиевый сплав 6063 отличается мягкостью и хорошей текучестью. Он характеризуется низким сопротивлением экструзии, что облегчает экструзию тонкостенных профилей, профилей нестандартной формы и сложного сечения. Этот сплав позволяет достигать высоких скоростей экструзии, высоких коэффициентов выхода готовой продукции и низких производственных затрат. На его долю приходится более 90% дверей, окон, навесных фасадов, нестандартных рам и Легкий представленные на рынке модели.

В отличие от этого, алюминий марки 6061 обладает высокой сопротивляемостью экструзии и умеренной пластичностью, что делает его пригодным только для изготовления простых сечений, толстостенных профилей, алюминиевых листов, прутков и блоков. Тем не менее, с точки зрения обрабатываемости на станках с ЧПУ этот материал не имеет себе равных. Он обеспечивает стабильные показатели резания и высокую точность размеров, что делает его оптимальным выбором для тех, кому требуются прецизионные промышленные детали.

Как выбрать между 6063 и 6061

Выбор между этими двумя видами алюминия зависит от функциональных требований конкретного применения.

Алюминий 6061 и 6063: области применения

Области применения алюминия марки 6061

Алюминий марки 6061 широко используется для промышленные сооружения, механические узлы и несущие элементы благодаря более высокой прочности и хорошей обрабатываемости. Типичные области применения включают:

Автоматизация каркасы оборудования, приспособления и основания станков
Прецизионные детали, изготовленные на станках с ЧПУ, механические компоненты и пластины для пресс-форм
Автомобили компоненты, опорные кронштейны и конструкции оборудования
Алюминиевые детали требующих высокой износостойкости или твёрдого анодирования
Алюминиевые листы, прутки и толстостенные трубы, используемые для изготовления промышленных деталей

Области применения алюминия марки 6063

Алюминий марки 6063 особенно подходит для экструдированные профили, архитектурные решения и легкие конструкции. Благодаря отличной экструдируемости и качеству поверхности этот материал часто используется для:

Двери, окна, фасадные системы и перила
Каркасы мебели, декоративные накладки и профили для кухни или ванной комнаты
Радиаторы, тонкостенные профили и декоративные элементы
Легкие рамы для производственных линий и ненесущие конструкции

Советы по быстрому принятию решений

Выберите 6061:

Несущие, конструктивные или долгосрочные нагрузки
Прецизионные детали с ЧПУ или механические узлы
Толстые листы, прутки или трубы
Твёрдое анодирование или повышенная износостойкость

Выберите 6063:

Декоративные или открытые детали
Двери, окна, фасадные системы или перила
Сложные или тонкостенные экструдированные профили
Гладкая поверхность и равномерное анодирование

Одним словом: выбирайте 6061 для прочности; выбирайте 6063 для внешнего вида и технологичности экструзии.

Как отличить алюминий 6061 от 6063

Сплавы 6063 и 6061 выглядят практически одинаково, поэтому их трудно различить на глаз. Однако их можно идентифицировать с помощью следующих методов.

Маркировка на мельнице и сертификаты: Прокат, как правило, маркируется штампом, снабжается биркой или поставляется с сертификатом завода-изготовителя, в котором указываются состав сплава и состояние. Это единственный полностью надежный способ идентификации для целей проверки соответствия требованиям.
Тестирование микросхем: Разница заметна уже при легкой обработке: при обработке сплава 6061 образуются короткие и хрупкие стружки, а при обработке сплава 6063 — длинные, липкие и волокнистые.
Испытание на анодирование: После анодирования сплав 6063 приобретает прозрачный и однородный вид. Напротив, при анодировании сплава 6061 поверхность часто получается более матовой или с легким оттенком из-за более высокого содержания железа и меди.
РФА тестирование: Портативный рентгенофлуоресцентный (XRF) анализатор помогает определить сплав путем измерения его химического состава, что позволяет легко отличить сплав 6061 от сплава 6063.

Заключение

Алюминий марок 6061 и 6063 обладает своими преимуществами. Марка 6061 является лучшим выбором с точки зрения прочности, конструктивных характеристик и Детали, изготовленные на станках с ЧПУ, тогда как сплав 6063 лучше подходит для экструзии и декоративных целей, а также для изготовления деталей, требующих превосходной качества поверхности. Выбор подходящего сплава для конкретного применения поможет обеспечить надежную работу деталей и избежать ненужных производственных затрат.

Нужны алюминиевые детали на заказ?

На сайте FS Fab, мы осуществляем ЧПУ-обработку алюминиевых сплавов 6061, 6063 и других. В число наших возможностей входят многоосевая обработка с ЧПУ, отделка поверхностей и контроль качества. Пришлите нам свои чертежи или технические задания, чтобы мы могли обсудить наиболее подходящий материал и технологию изготовления для вашего проекта.

Вопросы и ответы

Можно ли сваривать алюминий марки 6061 с алюминием марки 6063?

Их можно хорошо сваривать с использованием присадочного материала серии 4xxx или 5xxx. Однако следует ожидать некоторого снижения прочности в зоне термического влияния, в первую очередь со стороны сплава 6061. Прочность в этой зоне может значительно снизиться.

Можно ли использовать сплав 6063 вместо 6061 для изготовления несущей детали?

6063-T6 обладает меньшей прочностью, чем 6061-T6, поэтому использование 6063-T6 для изготовления несущих деталей может привести к снижению предела текучести. Однако в случае небольших нагрузок замена 6063 на 6061 может быть допустима, хотя в этом случае требуется дополнительная проверка.

Какой алюминиевый экструзионный сплав выбрать: 6061 или 6063?

Выбирайте сплав 6063, если для вашего профиля требуются тонкие стенки, сложные формы, гладкая анодированная поверхность или архитектурный внешний вид. Однако выбирайте сплав 6061, если профиль должен выдерживать конструктивную нагрузку, соответствовать жестким допускам или работать в условиях усталостной нагрузки.

Алюминий 6061 стоит дороже, чем 6063?

Сплав 6061 стоит дороже, чем 6063, при сопоставимых видах выпуска. Это обусловлено более высоким содержанием легирующих элементов и более строгим контролем качества в отношении добавок меди и хрома. Кроме того, на разницу в стоимости влияют котировки алюминия на ЛМЭ, форма выпуска продукции (лист, пластина, профиль, пруток) и объем заказа.

Нужны нестандартные детали?

Отправьте свои требования прямо сейчас

Об авторе

Стивен Мусау

Стивен - писатель и редактор с большим опытом работы в области горного дела и обогащения полезных ископаемых. Ему нравится помогать читателям понять обработку с ЧПУ, материалы и промышленные процессы в ясной и практичной форме. Стивен уделяет особое внимание созданию точного, хорошо изученного и легкого в освоении контента, делая сложные технические темы доступными для всех.