6063アルミニウム特性、用途、プロセス

6063アルミニウムの化学成分

この合金はアルミニウム・マグネシウム・シリコン系に属する。主成分とその代表的な範囲は以下の通り：

• アルミニウム（Al）:合金のバランス、軽量性と耐食性
• シリコン（Si）:0.2-0.6%は溶融温度を下げ、流動性を向上させる。
• マグネシウム（Mg）:0.45-0.9%、合金を強化し、耐食性を維持する。
• 銅（Cu）:最大0.1%、強度をわずかに向上させることができるが、耐食性を低下させる可能性がある
• 鉄（Fe）:0.35%以下、靭性と被削性に影響する。
• マンガン (Mn):最大0.1%、結晶粒の構造と安定性を制御するのに役立つ
• クロム (Cr):最大0.1%、加工時の粒状組織と一貫性を改善
• 亜鉛（Zn）:最大0.1%、耐食性を損なうことなく強度をわずかに向上
• チタン（Ti）:最大0.1%、結晶粒を微細化し、機械的特性を向上させる。

主要冶金特性

6063アルミニウムは、強度、耐久性、表面仕上げのバランスが取れています。これらの特性は、合金がさまざまな条件や環境でどのように振る舞うかを定義します。

強度と耐久性の特徴

6063は中強度アルミニウム合金である。T6調質では、約27,000～30,000psiの引張強さに達します。これは6061よりも低いですが、多くの建築用途や構造用途には十分です。この合金は耐久性があり、ひび割れや変形を起こすことなく日常的な摩耗に耐えることができます。

薄肉部でも強靭性を維持するため、次のような用途に最適です。 フレーム, パネルおよびエンクロージャーの押出成形品です。成形時の安定した性能により、長期間の使用に耐える信頼性を保証します。

耐食性能

6063の主な利点のひとつは、優れた耐食性です。天然の酸化皮膜が湿気やほとんどの大気条件からアルミニウムを保護するため、特に屋外用途に適しています。

陽極酸化処理 は耐食性を向上させ、色あせや弱化することなく何十年も持続する保護層を提供することができる。日差しや雨、温度変化にさらされる建築部材に最適です。

熱伝導率

6063アルミニウムは、合金元素により純アルミニウムよりわずかに劣るものの、熱を効果的に伝導する。その熱伝導率は約200W/m・Kである。

そのため、ヒートシンク、電気ハウジング、自動車冷却部品などの放熱用途に適している。エンジニアは、重量を増やすことなく効率的に熱を管理するために、その安定した熱挙動を信頼しています。

電気伝導率プロファイル

6063は電気伝導率も良く、国際アニール銅規格（IACS）の約40%です。純アルミニウムや銅ほどの導電性はありませんが、導電性と機械的強度のバランスがとれています。

これにより、導電性と同様に耐食性と耐久性が重要な電気バスバー、配電機器、エンクロージャーに使用することができる。

応力下での機械的挙動

応力下で材料がどのように機能するかを理解することは非常に重要です。この情報は、エンジニアが安全で信頼性が高く、長持ちする部品を設計するのに役立ちます。

降伏強度と引張強度の値

降伏強度は、材料が永久に変形し始める点である。6063-T6の場合、降伏強度は約31ksi（214MPa）です。引張強さは、材料が破断するまでに扱える最大応力です。6063-T6の場合、この値は約35ksi（241MPa）です。

熱処理の影響（T5、T6温度）

熱処理は強度を大幅に向上させる。T5調質は押出後に人工時効処理を行うが、T6調質は溶体化熱処理後に人工時効処理を行う。T6はT5よりも高い強度を実現する。適切な焼戻しを選択することで、強度と成形性など他の要件とのバランスをとることができます。

耐疲労性と寿命

耐疲労性とは、材料が繰り返される応力サイクルにどれだけ耐えられるかを示すものです。6063アルミニウムは耐疲労性に優れているため、自転車フレームや建築構造物のように、長期間にわたって一定の負荷がかかる部品に最適です。

成形性と機械加工性

6063は成形性に優れ、特に軟らかい調質材に適している。曲げ加工や複雑なデザインへの成形も容易です。切削加工性も高く、きれいな切断が可能です。 掘削 標準的な工具で、滑らかな仕上げができる。

6063アルミニウムの形状と温度

6063アルミニウムは、その汎用性から広く選ばれています。多くの形状に成形でき、表面処理にもよく反応するため、性能と外観が重要な産業では標準的な材料となっています。

一般的な押出形材

6063は最も頻繁に製造される。 突出部.この工程では、合金を成形金型を通して押し出し、長くて均一な形状を作ります。一般的な形状には、チューブ、チャンネル、アングル、バー、建築システム用のカスタムプロファイルなどがあります。

押し出し後の仕上げが滑らかなため、重加工の必要性が少なくなります。多くのプロファイルは、窓枠、ドア枠、カーテンウォールシステムなどの目に見える用途に直接使用することができます。

使用可能な温度とその特徴

6063にはいくつかの調質材があり、T5とT6が最も一般的である：

• T5テンパ:押し出し後に冷却し、人工的に熟成させたもの。中程度の強度と良好な寸法安定性が得られます。押出後に成形が必要な場合に最適です。
• T6テンパ:固溶化熱処理と人工時効処理。T5より強度と硬度が高いが、成形性はやや劣る。耐荷重用または構造用として使用されます。

最大限の延性が必要な場合や熱処理を必要としない特殊なニーズには、O（焼きなまし）やF（加工そのまま）といった他の調質材も利用できる。

表面仕上げオプション

6063は、幅広い表面仕上げが可能です。アルマイト処理により、耐久性のある酸化皮膜が形成され、耐食性が向上します。クリアアルマイトはメタリックな外観を維持し、染色アルマイトは建築やブランディングの目的で色を加えます。

粉体塗装も選択肢のひとつで、均一でカラフル、かつ耐久性のある仕上がりになります。外観が重要な場合 研磨 または機械的仕上げでも、滑らかな反射面を作ることができる。