Характеристики ад31

Характеристики ад31 – 31

alexxlab | 16.05.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Алюминий АД31 – коррозионностойкий авиалий хорошей электропроводности

Алюминий АД31 – это деформируемый давлением сплав, высокой пластичности и коррозионной стойкости. Кроме того сплав отлично сваривается, поддаётся глубокой вытяжки, а за счёт своей чистоты имеет хорошую теплопроводность и электропроводность. Благодаря этим свойствам его применяют для изготовления деталей, произведённых формовкой, глубокой вытяжкой и деталей рассчитанных для работы под небольшой нагрузкой, в том числе в агрессивной коррозионной среде. Также из него производят твёрдые шины в электротехнике.

Химический состав АД31 и физические свойства

Алюминий АД31 производится с химическим составом по ГОСТ 4782-97, и содержит всего около 2,35 % примесей, среди которых: железо, магний, кремний, цинк, марганец, титан, медь. АД31 – это авиалий (сплав системы Al – Mg – SI).

Технологические свойства АД31

Сплав АД31 – это лёгкий термоупрочняемый сплав алюминия средней прочности, высокой пластичности, который к тому же хорошо сваривается. К авиалиям, также относятся сплавы АД33, АД35, АВ (6151). АД31 особенно выделяется среди прочих сплавов коррозионной стойкостью. Свариваются же без ограничений – все авиали.

Следует отметить, что среди прочих сплавов АД31 в упрочнённом состоянии обладает высокой твёрдостью, при этом его электропроводность превышает показатели у других твёрдых сплавов. Поэтому в электротехнике его используют для производства твёрдых шин с электропроводностью 0,035 мкОм*м – в твёрдом состоянии и 0,031 мкОм*м в обычном состоянии.

Металлопрокат из АД31

В виду массы полезных качеств этого материала, из него изготавливается широкий спектр металлопроката. Особенно широко представлены на рынке различные профили из этого материала. Но из него выпускают и другие виды металлопроката.

Учитывая многообразие способов обработки этого материала, в продаже имеется металлопрокат после закалки и естественного старения, после закалки и искусственного старения, и естественно в обычном состоянии без обработки.

Вы можете приобрести:

Трубы АД31 в обычном состоянии или после закалки и искусственного старения;
Прутки обычные или после закалки и старения;
Профили АД31 обычные или после закалки и искусственного старения.

При этом особым спросом пользуются трубы из этого материала, не менее широк представлены и профили в виде уголков.

Область применения АД31

Интересно сравнить механические свойства прутка АД31 (после закалки и искусственного старения) с прутками из сплавов АМг2 и АМг3. АД31 обладает практически такой же прочностью, но большей твёрдостью и меньшей, а в естественно состаренном состоянии даже уступает по твёрдости магналиям, при этом уступая и по пластичности тоже. В виду этого АМг2 получил более широкое применение в промышленности, как материал, используемый в производстве. Но благодаря коррозионной стойкости и высокой электропроводности в твёрдом состоянии АД31 успешно применяется в производстве деталей электротехники (твёрдых шин) и в производстве труб, которые могу использоваться длительное время без опасений на счёт возникновения коррозии. Да и сварной шов у АД 31 будет более прочным, чем у магналиев.

tblit.ru

Другие статьи >>

nfmetall.ru

Сплавы АД31, 6060 и 6063

В настоящее время более 80 % прессованных алюминиевых профилей в мире производится из алюминиево-магниевых сплавов — сплавов серии 6ххх (или 6000, или 6ХХХ – кому что нравится!).

Почему сплавы 6060, 6063 и АД31?

Основные преимущества алюминиевых сплавов серии 6ххх заключаются в том, что они относительно легко прессуются и их подвергают закалке прямо на прессе с достижением максимально прочного состояния Т6. Понятно, что исключение из технологии производства алюминиевых профилей операции закалки с отдельного нагрева – это большая экономия для производства. (Подробнее см. Закалка на прессе). Более того, большинство профилей из популярных алюминиевых сплавов 6060 и 6063 для своей закалки требуют только воздух от вентиляторов, и только самые толстые из них – более сильные и быстрые воздушные потоки.

Роль магния и кремния

Магний и кремний являются главными легирующими элементами в алюминиевых сплавах 6ххх. Магний и кремний входят в соединение силицид магния (Mg₂Si) в соотношении 1,73 к 1. Именно частицы силицида магния делают алюминиевые сплавы 6000 термически упрочняемыми. Уровень прочностных свойств этих алюминиевых сплавов зависит в основном от количества, величины и однородности распределения частиц Mg

2Si в алюминии. А это, в свою очередь, зависит от химического состава сплава и эффективности термического упрочнения профилей – закалки и старения.

Магний и кремний в сплавах АД31, 6063 и других

Интервалы содержания Mg и Si в основных алюминиевых сплавах серии 6ххх представлены на рисунке 1. Видно, по содержанию Mg и Si сплавы довольно сильно пересекаются друг с другом. Однако надо учитывать, что различные алюминиевые сплавы различаются не только по содержанию магния и кремния. Есть еще и другие легирующие элементы, например, железо, медь и марганец, а также различные примеси. Линия наискосок – как раз линия сбалансированного содержания магния и кремния 1,73/1.

Рисунок 1 — Самые популярные алюминиевые сплавы серии 6000

Кремний в сплавах АД31, 6063 и других

Минимальное содержание Si при заданном содержании Mg в химическом составе алюминиевого сплава оценивают следующим образом. По содержанию в сплаве магния определяют количество кремния, которое он «свяжет» в силициде магния: %Si = %Mg/1,73. Например, если содержание магния в сплаве составляет 0,45 %, то для образования силицида магния необходимо 0,45/1,73 = 0,26 % кремния. Однако это еще не все. Ко времени термического упрочнения профилей на выходе из пресса часть кремния уже находится в связанном состоянии с железом и марганцем в первичных частицах Al(FeMn)Si, которые образуются еще при разливке столбов. Это количество кремния оценивают как треть или четверть от суммарного содержания железа и марганца: 1/4 (Fe + Mn). При содержании, скажем, железа 0,3 % и марганца 0,05 % на образование этих частиц «уйдет» около 0,1 % кремния. Остальной кремний – «избыточный»

Сравнение сплавов 6060, 6063 и АД31

Химический состав алюминиевых сплавов 6060 и 6063 по EN 573 и сплава АД31 по ГОСТ 4784 показан в таблице 1. В «старых» немецких стандартах DIN сплавы 6060 и 6063 обозначались AlMgSi0.5 и AlMgSi0.7 соответственно.

Таблица 1 — Химический состав сплавов АД31, 6060 и 6063

Сплавы 6063 и 6060

Алюминиевый сплав 6063 был разработан в 1930-е годы. В 1990-е годы появился его «разбавленный» вариант, алюминиевый сплав 6060. В настоящее время сплав 6063 иногда называют «американским» – он широко применяется в США. В Западной Европе повсеместно применяется сплав 6060 – своего рода «европейский» вариант сплава 6063. На схеме выше видно, что сплавы 6060 и 6063 пересекаются при малом содержании магния и избыточном кремнии. Это, собственно, и есть основное свойство сплава 6060 и его основное отличие от сплава 6063. Интересный момент: в сплаве 6060 содержание железа дано в интервале — не как у примеси, а как у легирующего элемента: от 0,10 до 0,30 %.

Сплавы 6063 и АД31

Алюминиевый сплав АД31 был разработан в СССР (или позаимствован) в те же 1930-е годы. Его химический состав определяет ГОСТ 4784-97. До 2000 года сплав АД31 был идентичен сплаву 6063. С 2000 года сплав АД31 по ГОСТ 4784-97 перестал совпадать со сплавом 6063: значительно расширились допуски на примеси, в первую очередь по железу: с 0,35 до 0,5.

Два сплава АД31

Забавно, но в настоящее время России работают два различных алюминиевых сплава АД31: один – по ГОСТ 4784-97, а другой – по ГОСТ 22233-2001, что на алюминиевые профили. Этот, второй, сплав АД31 остался почти таким же, как был в ГОСТ 4784-97 до 2000 года.

См. об этом также «Путаница» в отечественных стандартах со сплавами АД31, 6060 и 6063

Сплавы 6060 и АД31

Отличие сплава 6060 от сплава АД31 в основном те же, что и от сплава 6063. Сплав АД31 по ГОСТ 4784-97 дополнительно еще имеет повышенное содержание железа: до 0,5 %.

Сравнение сплавов 6060 и 6063

Алюминиевый сплав 6060

Алюминиевый сплав 6060 имеет минимальное содержание магния 0,35 %, а кремния — 0,30 %.
Сплав 6060 иногда называют «разбавленным» сплавом 6063.
В состоянии Т6 обеспечивает прессованным профилям (толщиной до 3 мм) минимальную прочность 190 МПа.

Легко прессуется даже при очень сложных поперечных сечениях профилей.
Обладает хорошей формуемостью, например при гибке, в состоянии Т4 – после закалки и естественного старения.
Широко применяется в строительных ограждающих конструкциях — окнах, дверях, фасадах, а также при изготовлении поручней, ограждений, мебели, спортивного инвентаря.
Хорошо подходит для анодирования – защитного и декоративного.

Алюминиевый сплав 6063

Алюминиевый сплав 6063 имеет минимальное содержание магния 0,45 %, а кремния — 0,20 %.
Повышенный по сравнению со сплавом 6060 минимум магния обеспечивает несколько большую гарантированную прочность, чем у сплава 6060: в состоянии Т6 – до 215 МПа.
Однако повышенное содержание магния снижает скорость прессования сплава 6063 – на 15-20 % по сравнению со сплавом 6060.
Область применения сплава 6063 в основном та же, что и у сплава 6060, за исключением, может быть очень сложных и тонкостенных профилей, например, теплообменных «гребенок», когда рекомендуют применять сплав 6060.

Алюминиевый сплав 606035

Алюминиевый гигант HYDRO уже давно применяет и поставляет потребителям свои, внутренние сплавы, которые являются суженными вариантами основных сплавов серии 6000. В таблице 2 представлен химический состав такого сплава 606035, а на рисунке 2 – его место среди сплавов 6060 и 6063. Как мы видим, он удовлетворяет по химическому составу как требованиям сплава 6060, так и сплава 6063. Этот сплав обеспечивает в состоянии Т6 предел прочности при растяжении не менее 215 МПа, предел текучести – не менее 190 МПа, относительное удлинение – не менее 10 %. Такие механические свойства удовлетворяют требованиям стандартов для прессованных профилей в состоянии Т6 как для сплава 6060, так и сплава 6063.

Таблица 2 — Химический состав сплава 606035

Рисунок 2 — Сплав 606035 среди сплавов 6060, 6063 и АД31

Какой сплав лучше: 6060 или 6063?

По этому поводу есть мнение спецов из группы Aluminium Extrusion Professionals в сети LinkedIn. Они считают, что для работы со сплавом 6060 необходимо более современное оборудование, чем для работы со сплавом 6063.

Со сплавом 6063 легче обеспечивать требуемую прочность за счет повышенного содержания магния, а «разбавленный» сплав 6060 компенсирует минимальный уровень магния эффективной термической обработкой. Поэтому работа со сплавом 6060 требует более точного выполнения температурных режимов на всем протяжении технологии производства алюминиевых профилей: от литья и гомогенизации слитков до нагрева заготовки и температуры профиля на выходе из пресса.

Из этого вытекает и ответ на вопрос, что лучше, сплав 6060 или 6063:

При хорошем оборудовании и/или высококвалифицированном персонале сплав 6060 даст более высокую производительность, чем сплав 6063.
При устаревшем оборудовании и/или малоквалифицированом персонале проще и надежнее работать на сплаве 6063 или сплаве АД31.

aluminium-guide.ru

АД31

Применение: для изготовления деталей невысокой прочности и высокой коррозионной стойкости, работающих в интервале от -70 до 50 град.

Химический состав в % материала АД31:

ГОСТ 4784-97

Fe	Si	Mn	Cr	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
до 0.5	0.2 – 0.6	до 0.1	до 0.1	до 0.15	97.65 – 99.35	до 0.1	0.45 – 0.9	до 0.2	прочие, каждая 0.05; всего 0.15

Примечание: Al – основа; процентное содержание Al дано приблизительно. По ГОСТ 22231-2001 содержание Fe =< 0.35, Zn =< 0.1, Ti =< 0.1

Механические свойства при Т=20^о С материала АД31:

Сортамент	Размер, мм	Напр.	σ_в , МПа	σ_Т , МПа	δ₅ , %	Ψ, %	KCU	Термообр.
Трубы, ГОСТ 18482-79			130	60	12
Трубы, ГОСТ 18482-79			180	120	10			Закалка и искуственное старение
Пруток, ГОСТ 21488-97			90	60	15
Пруток, ГОСТ 21488-97			135-195	70-145	8-13			Закалка и старение
Профили, ГОСТ 8617-81	до 100		196	147	10			Закалка и искусственное старение
Профили, ГОСТ 8617-81			127	69	13

Твердость АД31 после закалки и старения

HB 10^-1 МПа

Физические свойства материала АД31:

T	E 10^-5	α 10⁶	λ	ρ	C	R 10⁹
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м³	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0.71			2710		34.4
100		23.4	188		921

Обозначения:

Механические свойства:

σ_в – Предел кратковременной прочности, [МПа]

σ_Т – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

δ₅ – Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

Ψ – Относительное сужение, [ % ]

KCU – Ударная вязкость, [ кДж / м² ]

HB – Твердость по Бринеллю, [МПа]

Физические свойства:

T – Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E – Модуль упругости первого рода, [МПа]

α – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o – T ), [1/Град]

λ – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]

ρ – Плотность материала, [кг/м³ ]

C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o – T ), [Дж/(кг·град)]

R – Удельное электросопротивление, [Ом·м]

www.aviastal.ru

Справочная информация. Сплав алюминия АД31

Характеристика сплава алюминия АД31 (другое обозначение 1310):

Химический состав в % материала АД31

ГОСТ 4784 – 97

Fe	Si	Mn	Cr	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
до 0.5	0.2 – 0.6	до 0.1	до 0.1	до 0.15	97.65 – 99.35	до 0.1	0.45 – 0.9	до 0.2	прочие, каждая 0.05; всего 0.15

Сплав АД31 упрочняются по следующему режиму: температура нагрева под закалку 520—530 °С, температура искусственного старения 1С0— 170 °С, время выдержки 10—12 ч. Для высоконагруженных деталей, работающих в условиях переменных нагрузок, старение проводят при 150— 160°С. Для достижения максимальной прочности старение полуфабрикатов следует проводить не позднее чем через 1 ч после закалки, иначе наблюдается снижение o_в и о_0,2 на 30—50 МПа.

Коррозионная стойкость сплава высокая; он не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением независимо от состояния материала.

Сплав удовлетворительно соединяются точечной, шовной и аргонодуговой сваркой. Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии неудовлетворительная, в закаленном и состаренном — удовлетворительная.

Сплав АД31 применяется для деталей невысокой прочности, от которых требуется хорошая коррозионная стойкость и декоративный вид, работающих в интервале температур —70-50 °С. Сплав применяется для отделки кабин самолетов и вертолетов с различными цветовыми покрытиями. Используется в строительстве для дверных рам, оконных переплетов, эскалаторов, а также в автомобильной, легкой и мебельной промышленности.

Производство профилей из сплава АД31 и подобных: полые профили получают двумя способами: трубным методом из полого слитка и прессованием в комбинированную матрицу из заготовки сплошного сечения. Последний метод получил наиболее широкое распространение, так как он позволяет получать полые профили сложной конфТ1 – закаленное и искусственно состаренное в течение нескольких часов при повышенной температуре; Т5 – не полностью закаленное и искусственно состаренное. [1]игурации с наименьшей разнотолщинностью по длине.

Номенклатура пустотелых профилей чрезвычайно широка: минимальное отверстие 2,2—2,5 мм при толщине стенки 1,5— 5 мм; максимальные габариты определяются диаметром описанной окружности, не превышающей 160мм.

Твердость АД31 после закалки и старения ,

HB 10^-1 = 80 МПа

Физические свойства материала АД31 .

T	E 10^{– 5}	 10⁶			C	R 10⁹
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м³	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0.71			2710		34.4
100		23.4	188		921

Зарубежные аналоги материала АД31

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

США

Германия

Япония

Франция

Италия

Inter

–

DIN,WNr

JIS

AFNOR

UNI

ISO

3.2316

3.3206

AlMgSi0.5

AlMgSi0.8

Состояние поставки профили АД31 имеющегося на складе Т1 или Т5

Т1 – закаленное и искусственно состаренное в течение нескольких часов при повышенной температуре;

Т5 – не полностью закаленное и искусственно состаренное.

Вернуться к разделу ” Сплавы. Справочная информация”

szmmag.ru

Алюминиевый сплав 6063 – аналог сплава АД31

Химический состав

Номинальный химический состав

Al-0,7Mg-0,4Si

Химический состав по EN 573-3

Таблица 1

Обозначения

EN 573-3: EN AW-6063
Стандарт США ANSI H35.1: 6063
Teal Sheet (Алюминиевая Ассоциация): 6063
Unified Numbering System (UNS): А96063
ISO 209: 6063 (до 2007 года по ISO 209-1 — AlMg0,7Si)
Япония: A6063
DIN 1725-1 (отменен): отсутствует

Металлургические характеристики

Серия — 6ххх
Деформируемый
Термически упрочняемый
Главные легирующие элементы — магний и кремний, без специальных добавок.
Упрочняющая фаза — интерметаллическое соединение Mg₂Si. При номинальном химическом составе и полном растворении легирующих элементов количество этого упрочняющего соединения составляет около 1 %, без избыточного содержания кремния.
Любые другие химические элементы рассматриваются как примеси.
Отсутствие корректирующих добавок может создавать трудности при контроля роста зерна после нагрева под закалку и закалке [2].
Типичные состояния: Т5, Т6 и Т66.
Место сплава 6063 среди других сплавов серии 6ххх см. на рисунке ниже.

Сплав-аналог АД31

Сплав АД31 по ГОСТ 4784-97:

Содержание железа 0,5 % вместо 0,35 %

Сплав 6063 в ГОСТ 22233-2001

Максимальное содержание магния 0,60 % вместо 0,9 %
Минимальное содержание кремния 0,30 % вместо 0,20 %

Типичное применение

Ограждающие строительные конструкции, такие как окна, фасадные конструкции, входы в магазины, зимние сады.
Трубы, поручни, спортивный инвентарь.
Ирригационные трубы
Кузова грузовых автомобилей и фургонов [1]

Механические свойства сплава 6063

Нормированные механические свойства по EN 755-2

Таблица 2

Типичные механические свойства

Предел прочности при растяжении, временное сопротивление разрыву при растяжении — см. таблицу 3 [1].

Таблица 3

Предел текучести

См. таблицу 3.

Относительное удлинение

Удлинение пятикратного образца (А, δ₅) – см. таблицу 3.

Твердость

Твердость по Бринеллю и Роквеллу – см. таблицу 3.

Коэффициент Пуассона

0,33.

Модуль упругости

Модуль упругости при растяжении – 68300 МПа.
Модуль упругости при сдвиге – 25800 МПа.
Модуль упругости при сжатии – 69700 МПа.

Физические свойства

Плотность

2,69 г/см³ при 20 °С

Температура плавления-кристаллизации

Температура ликвидус сплава 6063: 655 °С

Температура солидус сплава 6063: 615 °С

Коэффициент линейного термического расширения

Линейный: 23,4 мкм/(м·°С) в интервале от 20 до 100 °С.
Объемный: 67∙10^-6 м³/(м³∙ °С)

Технологические характеристики

Свариваемость

Хорошо сваривается дуговой сваркой в среде инертного газа, в частности, аргонно-дуговой сваркой, как неплавящимся электродом (GTAW-TIG), так и плавящимся электродом (GMWA-MIG). Обычный сварочный сплав – 4043.

Температура отжига

415 °С.

Температура закалки

520 °С.

Искусственное старение

175 °С в течение 8 часов.

Гибка

В состоянии Т4.

Модификации

Алюминиевый сплав 6063А

0,15-0,35 % Fe; 0,30-0,6 % Si; 0,6-0,9 % Mg
Прочностные свойства немного выше, чем у сплава 6063 (на 15-25 МПа для состояния Т6) без снижения качества анодирования

Алюминиевый сплав 6463

0,15 % Fe; 0,20 % Cu
Прочностные свойства чуть ниже, чем у сплава 6063
Применяется для получения блестящей анодированной поверхности.

Источники:
1) Aluminum and Aluminum Alloys, ed. J. R. Devis
2) EN 573-3
3) EN 755-2

В Справочник деформируемых сплавов

См. также:
Сплав АД31 и его зарубежные аналоги
Алюминиевые профили из сплава АД31 (6063)
Алюминиевые сплавы 6060, 6063 и АД31

aluminium-guide.ru

АД31

Характеристика материала АД31.

Марка :

АД31 &nbsp- &nbsp- ( &nbsp- старое название &nbsp- &nbsp- &nbsp- 1310 &nbsp- )

Классификация :

Алюминиевый деформируемый сплав

Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: &nbsp- Нет данных.

Применение:

для изготовления деталей невысокой прочности и высокой коррозионной стойкости, работающих в интервале от -70 до 50 град.

Химический состав в % материала &nbsp- АД31

ГОСТ &nbsp- 4784 – 97
Fe Si Mn Cr Ti Al Cu Mg Zn Примесей
до &nbsp- 0.5 0.2 – 0.6 до &nbsp- 0.1 до &nbsp- 0.1 до &nbsp- 0.15 97.65 – 99.35 до &nbsp- 0.1 0.45 – 0.9 до &nbsp- 0.2 прочие, каждая 0.05- всего 0.15
Примечание: Al – основа- процентное содержание Al дано приблизительно
Механические свойства при Т=20^oС материала АД31 .
Сортамент Размер Напр. s_в s_T d₅ y KCU Термообр.
– мм – МПа МПа % % кДж / м² –
Пруток &nbsp- &nbsp- 250 210 13 &nbsp- 500 Закалка и старение
Профили, ГОСТ 8617-81 до 100 &nbsp- 196 147 10 &nbsp- &nbsp- Закалка и искуственное старение
Профили, ГОСТ 8617-81 &nbsp- &nbsp- 127 69 13 &nbsp- &nbsp- &nbsp-
&nbsp- &nbsp- Твердость материала &nbsp- АД31 &nbsp- после закалки и старения , &nbsp- &nbsp- &nbsp- HB 10^-1 = 80 &nbsp- МПа
Физические свойства материала АД31 .
T E 10^{– 5} a 10⁶ l r C R 10⁹
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м³ Дж/(кг·град) Ом·м
20 0.71 &nbsp- &nbsp- 2710 &nbsp- 34.4
100 &nbsp- 23.4 188 &nbsp- 921 &nbsp-
Обозначения:
Механические свойства :
s_в – Предел кратковременной прочности , [МПа]
s_T – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d₅ – Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y – Относительное сужение , [ % ]
KCU – Ударная вязкость , [ кДж / м²]
HB – Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T – Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E – Модуль упругости первого рода , [МПа]
a – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o – T ) , [1/Град]
l – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r – Плотность материала , [кг/м³]
C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o – T ), [Дж/(кг·град)]
R – Удельное электросопротивление, [Ом·м]
pokovka.biz
Сплав АД31 и его аналоги 6060 и 6063

На данный момент более 80 % всех прессованных алюминиевых профилей в мире изготавливается из алюминиево-магниевых сплавов серии 6ххх. Главное преимущество алюминиевых сплавов серии 6ххх заключаются в том, что они относительно легко прессуются. Их подвергают закалке прямо на прессе с достижением максимально прочного состояния Т6. Такой способ закалки алюминиевых профилей экономит производителю огромные финансовые средства, поскольку из технологии производства исключается целая операция (отдельный нагрев заготовки). Более того, для закалки большинства профилей из популярных алюминиевых сплавов 6060, 6063 требуются достаточно малый воздушный поток (воздух от вентиляторов) и только для самых толстых из них понадобятся более сильные и быстрые воздушные потоки.
Роль магния и кремния
Магний и кремний являются главными легирующими элементами в алюминиевых сплавах 6ххх. Эти химические элементы входят в соединение силицид магния (Mg2Si) в соотношении 1,73 к 1. Именно частицы силицида магния делают алюминиевые сплавы 6ххх термически упрочняемыми. Уровень прочностных свойств алюминиевых сплавов серии 6ххх зависит в основном от количества, величины и однородности распределения частиц Mg2Si в алюминии. А на выше указанные факторы влияет эффективность термического упрочнения профилей (закалка и старение).
На рисунке ниже показаны интервалы содержания Mg и Si в основных алюминиевых сплавах серии 6ххх. По содержанию Mg и Si сплавы серии 6ххх довольно сильно пересекаются друг с другом. Однако следует учитывать, что алюминиевые сплавы данной серии различаются не только по содержанию магния и кремния, а и по содержанию других легирующих элементов (например, железо, медь и марганец, а также различные примеси). Линия наискось является линией сбалансированного содержания магния и кремния в соотношении 1,73/1.
интервалы содержания Mg и Si в основных алюминиевых сплавах серии 6ххх

Кремний в алюминиевых сплавах АД31, 6063, 6061, 6060,6005 и 6082. Минимальное содержание кремния при заданном содержании Mg в химическом составе алюминиевого сплава оценивают следующим образом. По содержанию в сплаве магния определяют количество кремния, которое он «свяжет» в силициде магния: %Si = %Mg/1,73. Например, если содержание магния в сплаве составляет 0,45 %, то для образования силицида магния необходимо 0,45/1,73 = 0,26 % кремния. Но ко времени термического упрочнения профилей на выходе из пресса часть кремния уже находится в связанном состоянии с железом и марганцем в первичных частицах Al(FeMn)Si, которые образуются еще при разливке столбов. Это количество кремния оценивают, как треть или четверть от суммарного содержания железа и марганца: 1/4 (Fe + Mn). При содержании, скажем, железа 0,3 % и марганца 0,05 % на образование этих частиц «уйдет» около 0,1 % кремния. Остальной кремний – «избыточный».
Сравнение сплавов 6060, 6063 и АД31
Химический состав алюминиевых сплавов 6060 и 6063 по европейскому стандарту EN 573 и сплава АД31 по ГОСТ 4784 показан в таблице ниже.

Сплавы 6063 и 6060
Алюминиевый сплав 6063 был разработан в 30-е годы ХХ века, в 1990-е годы ХХ века появился его «разбавленный» вариант — алюминиевый сплав 6060. Сплав 6063 иногда называют «американским» поскольку он широко применяется в США. В Западной Европе широко применяется сплав 6060 это своего рода «европейский» вариант сплава 6063. В таблице выше показано, что сплавы 6060 и 6063 пересекаются при малом содержании магния и избыточном кремния. Это, собственно, и есть основное свойство сплава 6060 и его основное отличие от сплава 6063. Интересный момент: в сплаве 6060 содержание железа дано в интервале — не как у примеси, а как у легирующего элемента: от 0,10 до 0,30 %.
Сплавы 6063 и АД31
Алюминиевый сплав АД31 был разработан в СССР или позаимствован в те же 30-е годы ХХ века, его химический состав определяет ГОСТ 4784-97. До 2000 года сплав АД31 был идентичен сплаву 6063. С 2000 года сплав АД31 по ГОСТ 4784-97 перестал совпадать со сплавом 6063: значительно расширились допуски на примеси, в первую очередь по железу: с 0,35 до 0,5.
Два сплава АД31
Невероятно, но факт на данный момент в России работают два разных алюминиевых сплава АД31: один – по ГОСТ 4784-97, а другой – по ГОСТ 22233-2001 (алюминиевые профили). Второй вариант, сплав АД31 (ГОСТ 22233-2001) остался почти таким же, как был в ГОСТ 4784-97 до 2000 года.
Сплавы 6060 и АД31
Отличие сплава 6060 от сплава АД31 в основном те же, что и от сплава 6063. Сплав АД31 по ГОСТ 4784-97 еще дополнительно имеет повышенное содержание железа: до 0,5 %.

Сравнение сплавов 6060 и 6063

Алюминиевый сплав 6060
— минимальное содержание магния — 0,35 %;
— содержание кремния — 0,30 %.
— сплав 6060 иногда называют «разбавленным» сплавом 6063. В состоянии Т6 обеспечивает прессованным профилям (толщиной до 3 мм) минимальную прочность 190 Мпа;
— сплав 6060 легко прессуется даже при очень сложных поперечных сечениях профилей;
— Данный сплав обладает хорошей формуемостью, например, при гибке, в состоянии Т4 – после закалки и естественного старения;
— широко применяется для изготовления ограждающих строительных конструкций (окна, двери, фасады), а также при изготовлении мебели, поручней, спортивного инвентаря;
— хорошо подходит для анодирования – защитного и декоративного.

Алюминиевый сплав 6063
— минимальное содержание магния — 0,45 %;
— содержание кремния — 0,20 %;
— повышенное по сравнению со сплавом 6060 содержание магния обеспечивает несколько большую гарантированную прочность, чем у сплава 6060: в состоянии Т6 – до 215 МПа.
Однако повышенное содержание магния снижает скорость прессования сплава 6063 – на 15-20 % по сравнению со сплавом 6060.
Область применения сплава 6063 в основном та же, что и у сплава 6060, за исключением, очень сложных и тонкостенных профилей.
Алюминиевый сплав 606035
Алюминиевый гигант HYDRO специализируется на производстве и поставках потребителям своих, внутренних алюминиевых сплавов, которые являются суженными вариантами основных сплавов серии 6000. В таблице №2 представлен химический состав такого «внутреннего» сплава 606035 от HYDRO. На рисунке №2 мы видим, что сплав 606035 удовлетворяет по химическому составу как требованиям сплава 6060, так и сплава 6063. Данный сплав обеспечивает в состоянии Т6 предел прочности при растяжении не менее 215 МПа, предел текучести – не менее 190 МПа, относительное удлинение – не менее 10 %. Такие механические свойства удовлетворяют требованиям стандартов для прессованных профилей в состоянии Т6 как для сплава 6060, так и сплава 6063.
Таблица №2. Химический состав сплава 606035
Рисунок №2. Сплав 606035 среди сплавов 6060, 6063 и АД31

Какой сплав лучше: 6060 или 6063?
С алюминиевым сплавом 6063 легче обеспечивать требуемую прочность изделия за счет повышенного содержания магния, а «разбавленный» сплав 6060 компенсирует минимальный уровень магния эффективной термической обработкой. Поэтому работа со сплавом 6060 требует более точного выполнения температурных режимов на всем протяжении технологии производства алюминиевых профилей: от литья и гомогенизации слитков до нагрева заготовки и температуры профиля на выходе из пресса.

Выводы:
Имея в наличии современное высококачественное оборудовании и высококвалифицированный персонал лучше работать со сплавом 6060, он даст более высокую производительность по сравнению со сплавом 6063.
При наличии устаревшего оборудования проще и надежнее работать со сплавом 6063 или АД31.
aledpro.com

Fe	Si	Mn	Cr	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
до &nbsp- 0.5	0.2 – 0.6	до &nbsp- 0.1	до &nbsp- 0.1	до &nbsp- 0.15	97.65 – 99.35	до &nbsp- 0.1	0.45 – 0.9	до &nbsp- 0.2	прочие, каждая 0.05- всего 0.15

Сортамент	Размер	Напр.	s_в	s_T	d₅	y	KCU	Термообр.
–	мм	–	МПа	МПа	%	%	кДж / м²	–
Пруток	&nbsp-	&nbsp-	250	210	13	&nbsp-	500	Закалка и старение
Профили, ГОСТ 8617-81	до 100	&nbsp-	196	147	10	&nbsp-	&nbsp-	Закалка и искуственное старение
Профили, ГОСТ 8617-81	&nbsp-	&nbsp-	127	69	13	&nbsp-	&nbsp-	&nbsp-

T	E 10^{– 5}	a 10⁶	l	r	C	R 10⁹
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м³	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0.71	&nbsp-	&nbsp-	2710	&nbsp-	34.4
100	&nbsp-	23.4	188	&nbsp-	921	&nbsp-

Механические свойства :
s_в	– Предел кратковременной прочности , [МПа]
s_T	– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d₅	– Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	– Относительное сужение , [ % ]
KCU	– Ударная вязкость , [ кДж / м²]
HB	– Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T	– Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	– Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	– Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o – T ) , [1/Град]
l	– Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	– Плотность материала , [кг/м³]
C	– Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o – T ), [Дж/(кг·град)]
R	– Удельное электросопротивление, [Ом·м]