خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶ شامل آنالیز شیمیایی و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی که در فورج و اکستروژن برای سازه جوشکاری شده است را در این مقاله بخوانید.

آلیاژهای تولید شده در کارخانه آلومینیوم مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند. آنها در معرض دمای بالا تمایل دارند مقداری از قدرت خود را از دست بدهند. با این حال ، می توان قدرت آنها را در معرض دمای زیر صفر افزایش داد.

آلومینیوم ۶۰۶۶ یک آلیاژ آلومینیوم از سری ۶۰۰۰ است: آلیاژ قابل توجهی با منیزیم و سیلیسیم وجود دارد و آلیاژ آن برای فرم دهی اولیه به محصولات فرفورژه فرموله می شود.

۶۰۶۶ نام انجمن آلومینیوم (AA) برای این ماده است. در استانداردهای اروپا ، آن را به عنوان EN AW-6066 داده می شود. A96066 شماره UNS است.

آلومینیوم آلیاژی ۶۰۶۶: خواص، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی ۶۰۶۶ یکی از آلیاژهای شناخته‌شده و پرکاربرد در صنایع مختلف است که به‌دلیل ویژگی‌های مکانیکی و مقاومت بالا مورد توجه قرار گرفته است. این آلیاژ به‌خصوص در صنایعی که نیاز به استحکام بالا و وزن کم دارند، مانند صنعت هوافضا، خودروسازی و تجهیزات ورزشی، به‌کار می‌رود. در این مقاله به بررسی ویژگی‌های آلیاژ ۶۰۶۶ و مقایسه آن با دیگر آلیاژهای مشابه، از جمله ۶۰۶۱ و ۷۰۷۵، می‌پردازیم.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم ۶۰۶۶ ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶

آلومینیوم ۶۰۶۶ جزء آلیاژهای سری ۶۰۰۰ محسوب می‌شود و از عناصر آلیاژی اصلی مانند منیزیم، سیلیسیم و مس تشکیل شده است. درصد این عناصر در ترکیب شیمیایی این آلیاژ به‌صورت زیر است:

• منیزیم (Mg): 1.0 تا ۱٫۶ درصد
• سیلیسیم (Si): 0.6 تا ۱٫۴ درصد
• مس (Cu): 0.7 تا ۱٫۲ درصد

وجود این عناصر باعث افزایش استحکام، سختی و مقاومت به خوردگی این آلیاژ می‌شود. همچنین آلیاژ ۶۰۶۶ به‌دلیل وجود منیزیم و سیلیسیم، قابلیت ماشین‌کاری و جوش‌پذیری بسیار خوبی دارد.

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم ۶۰۶۶ را نشان می دهد.

آلیاژهای مشابه ۶۰۶۶

۶۰۷۰ (A96070) Aluminum	۶۰۱۳ (AlMg1Si0.8CuMn, A96013) Aluminum
۶۱۱۰A (AlMg0.9Si0.9MnCu) Aluminum	۶۱۱۰ (۶۱۱۰-T9, A96110) Aluminum
۶۱۸۲ (AlSi1MgZr, A96182) Aluminum	۵۱۵٫۰ (۵۱۵٫۰-F) Cast Aluminum

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم ۶۰۶۶ را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶

آلیاژ ۶۰۶۶ دارای خواص مکانیکی مناسبی است که آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای ساختاری و مهندسی تبدیل می‌کند. این آلیاژ در شرایط عملیات حرارتی T6، استحکام کششی بالایی حدود ۴۰۰ تا ۴۵۰ مگاپاسکال و استحکام تسلیم حدود ۳۰۰ مگاپاسکال دارد.

علاوه بر این، خواص خستگی (Fatigue Properties) این آلیاژ نیز در سطح بالایی قرار دارد که آن را برای کاربردهای پویا (Dynamic) مناسب می‌کند.

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم ۶۰۶۶ را نشان می دهد.

شرایط عملیات حرارتی آلیاژ ۶۰۶۶

زمان (ساعت	دما (سانتیگراد)	نوع عملیات حرارتی
–	۵۳۰	انحلال سازی
۲-۳	۴۱۵	آنیلینگ
۸	۱۷۵	پیرسازی

سایر مشخصات معادل آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۶ شامل ASTM B221 است.

مقایسه آلیاژ ۶۰۶۶ با آلیاژهای ۶۰۶۱ و ۷۰۷۵

برای درک بهتر مزایا و محدودیت‌های آلیاژ ۶۰۶۶، آن را با دو آلیاژ مشابه و پرکاربرد، یعنی ۶۰۶۱ و ۷۰۷۵، مقایسه می‌کنیم.

1. آلیاژ ۶۰۶۱:

آلیاژ ۶۰۶۱ یکی از پرمصرف‌ترین آلیاژهای سری ۶۰۰۰ است و به دلیل ترکیب مناسبی از استحکام، وزن سبک و مقاومت به خوردگی، در صنایع مختلف به‌ویژه خودروسازی و ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از لحاظ استحکام، آلیاژ ۶۰۶۶ از ۶۰۶۱ قوی‌تر است، اما ۶۰۶۱ قابلیت شکل‌دهی و جوش‌پذیری بهتری نسبت به ۶۰۶۶ دارد. به همین دلیل، در کاربردهایی که به شکل‌دهی پیچیده‌تری نیاز دارند، ۶۰۶۱ انتخاب بهتری است.

2. آلیاژ ۷۰۷۵:

آلیاژ ۷۰۷۵ به‌عنوان یک آلیاژ با استحکام بسیار بالا در سری ۷۰۰۰ شناخته می‌شود که از عناصر روی (Zn) و مس (Cu) تشکیل شده است. این آلیاژ به‌خصوص در صنایع هوافضا و تجهیزات ورزشی، مانند دوچرخه‌ها و قطعات خودروهای مسابقه‌ای، به‌کار می‌رود. در مقایسه با ۶۰۶۶، آلیاژ ۷۰۷۵ استحکام بیشتری دارد، اما مقاومت آن در برابر خوردگی کمتر است.

همچنین، ۶۰۶۶ نسبت به ۷۰۷۵ جوش‌پذیری بهتری دارد و برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت جوشکاری بالا نیاز دارند، انتخاب مناسبی است.

شرایط بهینه سازی آنودایزینگ برای آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶

فرآیند آنودایزاسیون AA برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی بصورت صنعتی انجام شده است.
در تحقیقات انجام شده، فاکتورهای مختلفی از جمله (غلظت الکترولیت ، دما و ولتاژ) بر ضخامت و سختی حین آنودایزینگ AA6066 در اسید سولفوریک تأثیر می گذارد.

عوامل فرآیند با استفاده از روش تاگوچی از طریق طراحی آزمایشات (DOE) اصلاح شده اند. روش تاگوچی شامل مجموعه ای از عوامل متعامد ، نسبت سیگنال به صدا (S / N) ، تجزیه و تحلیل واریانس (ANOVA) است که برای تعیین سطح مطلوب شرایط برای آندایزاسیون آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۶ و تجزیه و تحلیل اثر استفاده شد.

ضخامت و سختی مشخص شد که موثرترین عامل در ضخامت و ریز سختی غلظت الکترولیت است. آزمون بهینه سازی توسط آزمون بهینه سازی تاگوچی انجام شد و شرایط بهینه تعیین شد.

سرانجام ، آنودایزینگ بر روی نمونه آلومینیوم تحت شرایط بهینه و سپس توسط SEM اسکن شد. ضخامت و میکرو سختی به دست آمده در شرایط مطلوب به ترتیب ۲۵μm و ۶۴۰Hv بود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶

انتخاب آلیاژهای آلومینیوم مناسب برای کاربردهای خاص شامل مقاومت در برابر کشش ، چگالی ، نرمی ، شکل پذیری ، کارایی ، توانایی جوشکاری ، مقاومت در برابر خوردگی و غیره است.

آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶ در فورج و اکستروژن برای سازه های جوش داده شده استفاده می شود.

قطعات اکسترود یا فورج شده برای سازه هایی که از طریق جوشکاری بهم متصل می شوند.

کاربردهای آلیاژ ۶۰۶۶

آلیاژ ۶۰۶۶ به‌دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی مطلوب، در صنایع مختلف به‌ویژه در ساخت قطعاتی که نیاز به استحکام و مقاومت بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

• صنعت هوافضا: به‌دلیل نسبت بالای استحکام به وزن، در ساخت بدنه هواپیماها و قطعات ساختاری استفاده می‌شود.
• خودروسازی: برای تولید شاسی و قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا در برابر ضربه و خوردگی دارند.
• تجهیزات ورزشی: در ساخت دوچرخه‌های با استحکام بالا و قطعات اسکیت‌برد استفاده می‌شود.
• مهندسی سازه: در ساخت سازه‌های سبک و مقاوم به‌ویژه در ساختمان‌سازی و پل‌ها به‌کار می‌رود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۶ در یک کلام

آلیاژ ۶۰۶۶ با توجه به ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی خود، گزینه‌ای مناسب برای کاربردهایی است که به استحکام، مقاومت به خوردگی و قابلیت جوشکاری بالا نیاز دارند.

در مقایسه با آلیاژهای ۶۰۶۱ و ۷۰۷۵، ۶۰۶۶ به‌دلیل استحکام بیشتر نسبت به ۶۰۶۱ و مقاومت بهتر در برابر خوردگی و جوش‌پذیری بالاتر نسبت به ۷۰۷۵، در بسیاری از کاربردها برتری دارد.

با این حال، انتخاب نهایی آلیاژ بسته به نیازهای خاص هر پروژه و شرایط عملکردی موردنظر متفاوت خواهد بود.