次のプロジェクトの素材を選ぶとき、強くて信頼性が高く、加工しやすいものを選びたいものです。多くの人が6061アルミニウムを最良の選択と見なしますが、T6とT651のテンパーは混乱を招くことがあります。どちらも一見似ているように見えますが、わずかな違いが結果に大きな影響を与えます。
6061-T6と6061-T651はともに、高強度、優れた耐食性、優れた被削性を備えている。主な違いは応力除去である。T651は熱処理後に延伸され、内部応力が軽減される。T6はそうではありません。ほとんどのプロジェクトでは、どちらのオプションでも機能しますが、公差が厳しい場合や大きな板が必要な場合は、T651の方が安定性が高くなります。
次の仕事で適切なアルミニウムを選びたいなら、読み進めてください。このガイドでは、この2つの材質の基本的な違いを説明します。
アルミニウム6061とその温度とは?
アルミニウム6061は熱処理可能な合金である。主な合金元素としてマグネシウムとシリコンを含んでいます。この組み合わせにより、強度、溶接性、耐食性のバランスが良くなっています。
6061にはさまざまな「調質」がある。調質とは、特定の機械的特性を得るために金属がどのように処理されたかを意味する。最も一般的な調質材はT6とT651である。どちらも溶体化熱処理を施し、人工的に時効処理を施して強度を高めている。重要な違いは、T651は延伸によって応力が緩和されるが、T6は緩和されないことである。
焼戻しはアルミニウムの性能を変えます。焼戻しは、硬度、強度、切断や機械加工時の金属の動きや反りの程度に影響します。適切な焼き戻しを行わないと、材料に内部応力が発生する可能性があります。これらは、特に大きな部品では変形につながる可能性があります。
T6テンパーの理解
T6は、アルミニウム6061の最も広く認知された調質設計の一つです。硬度と切削加工性の強力な組み合わせを提供し、多くの産業で利用価値があります。
T6焼戻しの定義とプロセス
T6調質とは、アルミニウムが主に次の2つの工程を経たことを意味します。 熱処理 そして人工的な老化。
まず、金属を高温に加熱する。この段階で合金元素が溶解し、固溶体になる。その後、急速に冷却する。その後、低温で一定時間熟成させる。これにより強度と硬度が増す。
この加工は、素材の形状を変えることなく性能を向上させる。ただし、T6ではストレッチのような応力緩和法は使われていない。
6061-T6の主な特性
機械的強度
6061-T6は高い引張強度と降伏強度を持つ。例えば、一般的な引張強さは約45,000psiで、降伏強さは約40,000psiです。
また、硬度、耐食性、加工性にも優れている。しかし、応力除去されていないため、特に厚いものや幅の広いものでは内部張力が発生することがある。そのため、機械加工中にわずかに動くことがある。
一般的な用途
6061-T6は、厳しい寸法管理よりも強度が重視される部品に使用される。
一般的な用途は以下の通り:
- 航空機用付属品
- 自転車フレーム
- マリン・ハードウェア
- 構造部品
- トラックボディ
T651テンパーの探求
T651はT6のバリエーションで、余分な段差があります。この段差は内部応力の軽減に役立ち、加工中の材料の安定性を向上させます。
T651テンパーの定義とプロセス
6061-T651は、T6と同じ熱処理と時効処理工程を経る。違いは、時効処理後、応力を緩和するために金属を引き伸ばすことである。これを "応力除去延伸 "と呼ぶ。
この工程が加わることで、素材はより安定する。切断時に反りやずれが生じる可能性が低くなる、 掘削、 または フライス加工.
T651は、厚板や精度が重要な部品によく使用される。
6061-T651の主な特性
ストレス緩和の強化
T651の主な利点は、内部応力の低減です。大型のアルミ部品を加工する場合、蓄積された張力によって部品がわずかに動くことがあります。T651はそのリスクを最小限に抑えます。
T651の引張強さと降伏強さはT6とほぼ同じである。しかし、T651の方が平坦度が高く、歪みが少なく、公差が狭い。そのため CNC加工 および構造的な用途。
代表的な使用例
6061-T651は、安定性が最も重要な場合に使用される。
一般的な用途は以下の通り:
- 精密機械加工部品
- 航空宇宙部品
- 金型ベース
- 治具と固定具
- 大きな平皿
6061-T6と6061-T651の比較分析
T6とT651には多くの共通点があるが、いくつかの重要な違いが実使用でのパフォーマンスに影響する。このセクションでは、以下の重要な点について、両者を並べて比較する。
強度と硬度の違い
どちらのテンパーも強度は同程度である。引張強さと降伏強さはほぼ同等で、通常、引張強さは45,000psi、降伏強さは40,000psi程度である。
硬度も似ている。どちらも強靭で剛性が高く、耐荷重部品に適しています。極端な平坦度や厳しい公差が要求される部品でない限り、ここでの差はあまり感じられないでしょう。その場合、機械加工後の安定性が高いT651の方が有利です。
機械加工性と作業性
違いが明確になるのは加工性だ。
T651は精密部品の加工が容易です。応力緩和されているため、形状保持性が高い。深い切り込みや何度もパスを繰り返しても、寸法のずれが少ない。
T6でも加工は可能ですが、特に厚い部分や幅の広い部分では、加工中にわずかに動くことがあります。一般的な部品では問題ないが、高精度の加工では問題となる。
に関しては 形にする または 曲げどちらも加工性は良い。しかし時効が進むと、どちらも成形性が低下する。成形は通常、焼戻し工程の前に行われる。
耐食性の比較
T6もT651もベース合金は同じなので、耐食性はほぼ同じである。
海や屋外での使用にも耐える。どちらを選んでも、金属が錆や環境摩耗にどう耐えるかは変わりません。耐食性を第一に考えるのであれば、どちらを選んでも同じような性能を発揮します。
熱伝導率
6061-T6と6061-T651の熱伝導率は同じです。どちらの材料も熱をよく伝えるため、ヒートシンクや筐体、温度変化にさらされる部品に有用です。
一般的な熱伝導率は約167W/m・Kである。同じ合金から作られ、同じ熱処理が施されているため、両者にヒートフロー性能に大きな違いはない。
寸法安定性
ここがT651の明確なアドバンテージである。
T651は延伸によって応力が緩和されるため、加工中も平坦で安定した状態を保ちます。材料が除去されても反りにくい。そのため、大きな板や精密部品、多段加工に適しています。
T6は、内部応力によって形状がわずかに変化することがあります。そのため、精密加工や厚板加工では敬遠されることもある。
溶接性
どちらのテンパーも溶接可能だが、小さな欠点がある。
溶接は、T6およびT651アルミニウム合金の溶接部付近の強度を低下させる可能性があります。それは 溶接 は、患部の焼戻しを除去する。溶接後、強度を回復するために再加熱処 理が必要な場合もある。
溶接がプロジェクトの重要な部分を占める場合、6061をまず軟質(T4など)にして溶接し、その後T6やT651に熱処理する場合もある。
コストと入手可能性
ほとんどの市場では、T6もT651も広く入手可能で、価格も手ごろである。
T651は厚板に多く、T6は棒材、管材、小径材によく使われる。価格差はごくわずかである。場合によっては、応力除去工程が追加されるため、T651の方が多少高くなることもあるが、ほとんどの購入者にとってその差はわずかである。
プロパティ | 6061-T6 | 6061-T651 |
---|---|---|
強度と硬度 | 高強度、T651に類似 | T6とほぼ同等の高強度 |
加工性 | 良好だが、内部応力によりずれる可能性がある | より良い - ストレスが緩和され、形状をよく保持する。 |
耐腐食性 | 素晴らしい | 素晴らしい |
熱伝導率 | 同じ - ~167 W/m-K | 同じ - ~167 W/m-K |
寸法安定性 | 中程度 - 加工中に反ることがある | 高 - フラットで安定している |
溶接性 | 溶接可能だが、溶接部付近で調子を崩すことがある。 | 溶接可能、T6と同じ制限 |
コストと空室状況 | 広く入手可能で、やや安い | 広く入手可能、やや高価 |
プロジェクトに適した合金の選択
T6とT651の使い分けを知ることで、部品の歪みを防ぎ、加工時間を短縮し、無駄を省くことができます。以下は、その判断に役立つ簡単な内訳です。
6061-T6を選ぶとき?
極端な寸法精度を必要としない部品にはT6をお選びください。
一般的な部品、溶接アセンブリー、構造サポート、または公差が緩い部品に適しています。また、小さな部品や薄い部分、重加工を伴わないプロジェクトにも適しています。
最終熱処理の前に部品を成形する場合、T6は性能を犠牲にすることなくコストを低く抑えることができる。
6061-T651を選ぶとき?
寸法安定性が重要な場合はT651をお選びください。
厚い板、平らな面、厳しい公差を必要とする部品には、こちらの方が適しています。CNC加工部品、金型、治具、固定具など、加工中に動くと問題が生じるような部品に使用します。
大きな形状や複雑な形状を加工する場合、T651は全工程で精度を維持するのに役立ちます。
Al 6061のその他の温度
T6とT651が最も一般的な選択ですが、6061アルミニウムには他の調質材もあります。それぞれの調質によって、強度、成形性、加工上の利点が異なります。下の表は、その他の一般的な温度とその典型的な用途の概要を示しています。
テンパー | プロセス説明 | 主な特徴 | 代表的な使用例 |
---|---|---|---|
O | アニール(軟化) | 非常に柔らかく、優れた成形性 | 熱処理前の深絞り、曲げ、成形 |
T1 | 熱い作業から冷却され、自然に熟成された | 低強度、中程度の硬度 | 低応力構造部品、装飾用 |
T4 | 熱処理、自然熟成 | 延性に優れ、強度は中程度 | 溶接組立品、後で熱処理する部品 |
T42 | 成形後のT4状態 | T4と同じで、シェーピング後によく使われる。 | さらなる熟成が必要な成形品 |
T5 | 高温の作業から冷却し、人工的に熟成させた。 | T1より高い強度 | 構造用プロファイル、押出材 |
T52 | T5、冷却・熟成コントロール付き | 強度と成形性のバランス | 建築部品、船舶用金具 |
T6511 | 延伸による応力緩和(押出成形のみ) | T651と同様、押出材用 | 安定性を必要とする精密押出形状 |
結論
6061-T6と6061-T651は、強度、耐食性、全体的な性能において非常によく似ている。重要な違いは寸法安定性にあります。T651は応力除去加工が施されているため、加工時の安定性が高く、特に大型部品や厚みのある部品に適しています。T6は、一般的な用途や小型部品、厳しい公差が要求されないプロジェクトに適しています。適切な調質材を選択するかどうかは、最終部品の精度がどの程度必要かによって決まります。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。