Ao escolher materiais para o seu próximo projeto, pretende algo forte, fiável e fácil de trabalhar. Muitas pessoas vêem o alumínio 6061 como uma escolha de topo, mas as têmperas T6 e T651 podem causar confusão. Ambas as versões parecem semelhantes à primeira vista, mas pequenas diferenças podem ter um impacto significativo nos seus resultados.
Tanto o 6061-T6 como o 6061-T651 oferecem elevada resistência, boa resistência à corrosão e excelente maquinabilidade. A principal diferença é o alívio de tensões. O T651 é esticado após o tratamento térmico, o que reduz as tensões internas. O T6 não é. Para a maioria dos projectos, qualquer uma das opções pode funcionar, mas o T651 proporciona mais estabilidade quando são necessárias tolerâncias apertadas ou placas de grandes dimensões.
Se quiser escolher o alumínio certo para o seu próximo trabalho, continue a ler. Este guia explica as diferenças fundamentais entre estes dois tipos de alumínio.
O que é o alumínio 6061 e as suas temperaturas?
O alumínio 6061 é uma liga que pode ser tratada termicamente. Contém magnésio e silício como principais elementos de liga. Esta combinação confere-lhe um bom equilíbrio entre força, soldabilidade e resistência à corrosão.
O 6061 está disponível em diferentes "têmperas". Uma têmpera refere-se à forma como o metal foi tratado para obter propriedades mecânicas específicas. As têmperas mais comuns são a T6 e a T651. Ambas são tratadas termicamente em solução e envelhecidas artificialmente para aumentar a resistência. A principal diferença é que a T651 é aliviada por estiramento, enquanto a T6 não é.
A têmpera altera o desempenho do alumínio. Afecta a dureza, a resistência e o grau em que o metal se move ou deforma quando cortado ou maquinado. Sem uma têmpera adequada, o material pode ter tensões internas. Estas podem levar à deformação, especialmente em peças grandes.
Compreender a têmpera T6
O T6 é um dos designs de têmpera mais reconhecidos para o alumínio 6061. Oferece uma combinação potente de dureza e maquinabilidade, tornando-o útil em muitas indústrias.
Definição e processo da têmpera T6
A têmpera T6 refere-se ao facto de o alumínio ter sido submetido a duas etapas principais: solução tratamento térmico e o envelhecimento artificial.
Primeiro, o metal é aquecido a uma temperatura elevada. Este passo dissolve os elementos de liga numa solução sólida. Em seguida, é rapidamente arrefecido. Depois disso, o metal é envelhecido a uma temperatura mais baixa durante um determinado período de tempo. Isto aumenta a sua resistência e dureza.
Este processo melhora o desempenho do material sem alterar a sua forma. No entanto, nenhum método de alívio de tensões - como o estiramento - é utilizado no T6.
Principais propriedades do 6061-T6
Pontos fortes mecânicos
O 6061-T6 oferece uma elevada resistência à tração e resistência ao escoamento. Por exemplo, a resistência à tração típica é de cerca de 45.000 psi, enquanto a resistência ao escoamento é de cerca de 40.000 psi.
Tem também boa dureza, resistência à corrosão e capacidade de trabalho. No entanto, como não é aliviado de tensões, pode ocorrer tensão interna, especialmente em peças grossas ou largas. Isto pode causar um ligeiro movimento durante o processo de maquinagem.
Aplicativos comuns
O 6061-T6 é utilizado em peças em que a resistência é mais importante do que um controlo dimensional rigoroso.
As utilizações mais comuns incluem:
- Acessórios para aeronaves
- Quadros de bicicletas
- Ferragens marítimas
- Componentes estruturais
- Carroçarias de camiões
Explorar a têmpera T651
O T651 é uma variação do T6 que inclui um passo extra. Este passo ajuda a reduzir as tensões internas e melhora a estabilidade do material durante a maquinagem.
Definição e processo da têmpera T651
O 6061-T651 passa pelas mesmas etapas de tratamento térmico e envelhecimento que o T6. A diferença é que, após o envelhecimento, o metal é esticado para aliviar o stress. A isto chama-se "estiramento de alívio de tensões".
Este processo adicional torna o material mais estável. Reduz a possibilidade de deformação ou deslocação durante o corte, perfuração, ou fresagem.
O T651 é frequentemente utilizado em chapas grossas ou peças em que a precisão é fundamental.
Propriedades principais de 6061-T651
Alívio do stress melhorado
A principal vantagem do T651 é a redução da tensão interna. Quando grandes peças de alumínio são maquinadas, podem mover-se ligeiramente devido à tensão acumulada. O T651 minimiza esse risco.
A resistência à tração e o limite de elasticidade do T651 são praticamente os mesmos do T6. No entanto, o T651 proporciona um melhor nivelamento, menos distorções e tolerâncias mais apertadas. Isto torna-o ideal para Maquinação CNC e aplicações estruturais.
Casos de utilização típicos
O 6061-T651 é utilizado quando a estabilidade é mais importante.
As aplicações mais comuns incluem:
- Peças maquinadas de precisão
- Componentes aeroespaciais
- Bases de moldes
- Gabaritos e acessórios
- Placas planas grandes
Análise comparativa de 6061-T6 e 6061-T651
O T6 e o T651 têm muito em comum, mas algumas diferenças importantes afectam o seu desempenho na utilização no mundo real. Esta secção irá compará-los lado a lado em termos dos seguintes aspectos essenciais.
Diferenças de resistência e dureza
Ambas as têmperas têm níveis de resistência semelhantes. A resistência à tração e o limite de elasticidade são quase iguais - normalmente cerca de 45.000 psi de tração e 40.000 psi de elasticidade.
A dureza também é semelhante. Ambos são fortes e rígidos, o que os torna adequados para peças de suporte de carga. Não se notará grande diferença aqui, a não ser que a peça exija um nivelamento extremo ou tolerâncias apertadas. Nesse caso, o T651 tem uma vantagem porque é mais estável após a maquinagem.
Usinabilidade e Trabalhabilidade
A maquinabilidade é onde a diferença se torna mais clara.
O T651 é mais fácil de maquinar para peças de precisão. Uma vez que é aliviado de tensões, mantém melhor a sua forma. Obtém-se menos alterações dimensionais, mesmo após cortes profundos ou passagens múltiplas.
O T6 ainda pode ser maquinado, mas pode mover-se ligeiramente durante o processo, especialmente em secções espessas ou largas. Isto não é um problema para peças gerais, mas é importante em trabalhos de alta precisão.
Quando se trata de formando ou flexãoAmbos têm uma boa trabalhabilidade. Mas uma vez envelhecidos, ambos se tornam menos maleáveis. A conformação é normalmente efectuada antes da fase de têmpera.
Comparação da resistência à corrosão
Tanto o T6 como o T651 têm a mesma liga de base, pelo que oferecem uma resistência à corrosão quase idêntica.
Resistem bem em ambientes marítimos e exteriores. A escolha entre eles não afecta a forma como o metal resiste à ferrugem ou ao desgaste ambiental. Se a resistência à corrosão for a sua principal preocupação, qualquer uma das opções terá um desempenho semelhante.
Condutividade térmica
6061-T6 e 6061-T651 têm a mesma condutividade térmica. Ambos os materiais transferem bem o calor, o que os torna úteis para dissipadores de calor, caixas ou peças expostas a flutuações de temperatura.
A condutividade térmica típica é de cerca de 167 W/m-K. Uma vez que provêm da mesma liga e têm o mesmo tratamento térmico, não existe uma diferença significativa no desempenho do fluxo de calor entre os dois.
Estabilidade dimensional
É aqui que a T651 tem uma clara vantagem.
Devido ao facto de ser aliviado pelo alongamento, o T651 mantém-se mais plano e mais estável durante a maquinagem. Resiste à deformação quando o material é removido. Isto torna-o a melhor escolha para placas de grandes dimensões, componentes de precisão ou maquinagem em várias etapas.
O T6 pode sofrer pequenas alterações de forma devido a tensões internas. É por isso que alguns fabricantes o evitam para trabalhos de precisão ou material espesso.
Soldabilidade
Ambas as têmperas são soldáveis, mas há um pequeno senão.
A soldadura pode reduzir a resistência perto da zona de soldadura para as ligas de alumínio T6 e T651. Isso acontece porque o calor da soldadura remove a têmpera na área afetada. Após a soldadura, pode ser necessário um tratamento de reaquecimento para restaurar a resistência.
Se a soldadura for uma parte significativa do projeto, alguns podem utilizar primeiro o 6061 numa têmpera mais suave (como o T4), soldá-lo e depois fazer um tratamento térmico para T6 ou T651.
Custo e disponibilidade
Na maioria dos mercados, tanto a T6 como a T651 estão amplamente disponíveis e a preços acessíveis.
O T651 é mais comum em chapas mais grossas e o T6 é frequentemente utilizado em barras, tubos e material mais pequeno. A diferença de preço é insignificante. Nalguns casos, o T651 pode custar um pouco mais devido ao processo adicional de alívio de tensões, mas a diferença é mínima para a maioria dos compradores.
| Propriedade | 6061-T6 | 6061-T651 |
|---|---|---|
| Resistência e dureza | Alta resistência, semelhante ao T651 | Alta resistência, quase idêntico ao T6 |
| Maquinabilidade | Bom, mas pode deslocar-se devido a tensões internas | Melhor - alivia o stress, mantém a forma |
| Resistência à corrosão | Excelente | Excelente |
| Condutividade térmica | O mesmo - ~167 W/m-K | O mesmo - ~167 W/m-K |
| Estabilidade dimensional | Moderado - pode deformar-se durante a maquinagem | Elevada - mantém-se plana e estável |
| Soldabilidade | Soldável, pode perder a têmpera perto da soldadura | Soldável, com os mesmos limites que o T6 |
| Custo e disponibilidade | Amplamente disponível, ligeiramente mais barato | Amplamente disponível, ligeiramente mais caro |
Escolher a liga certa para o seu projeto
Saber quando utilizar T6 ou T651 pode ajudá-lo a evitar a distorção da peça, poupar tempo de maquinagem e reduzir o desperdício. Aqui está uma análise simples para o ajudar a decidir.
Quando escolher 6061-T6？
Escolha T6 se a sua peça não necessitar de uma precisão dimensional extrema.
Funciona bem para peças em geral, montagens soldadas, suportes estruturais ou componentes com tolerâncias mais reduzidas. É também uma boa escolha para peças mais pequenas, secções finas ou projectos que não envolvam maquinação pesada.
Se estiver a formar a peça antes do tratamento térmico final, o T6 pode manter os custos mais baixos sem sacrificar o desempenho.
Quando escolher 6061-T651？
Escolha o T651 quando a estabilidade dimensional é crítica.
É a melhor opção para placas espessas, superfícies planas ou peças que exijam tolerâncias apertadas. Utilize-o para componentes maquinados por CNC, moldes, gabaritos ou acessórios em que o movimento durante a maquinagem possa causar problemas.
Se estiver a maquinar formas grandes ou complexas, a T651 ajuda a manter a precisão durante todo o processo.
Outras temperaturas do Al 6061
Embora T6 e T651 sejam as escolhas mais comuns, o alumínio 6061 também está disponível noutras têmperas. Cada têmpera oferece diferentes vantagens em termos de resistência, formabilidade e processamento. A tabela abaixo fornece uma visão geral rápida de outras temperaturas comuns e suas aplicações típicas.
| Temperamento | Descrição do processo | Caraterísticas principais | Casos de utilização típicos |
|---|---|---|---|
| O | Recozido (amolecido) | Muito macio, excelente formabilidade | Estiramento profundo, dobragem, enformação antes do tratamento térmico |
| T1 | Arrefecido do trabalho a quente, envelhecido naturalmente | Baixa resistência, dureza moderada | Peças estruturais de baixo esforço, utilização decorativa |
| T4 | Solução de tratamento térmico, envelhecimento natural | Boa ductilidade, resistência moderada | Conjuntos soldados, peças a serem posteriormente tratadas termicamente |
| T42 | Condição T4 após a moldagem | O mesmo que T4, frequentemente utilizado após a modelação | Formas moldadas que necessitam de ser envelhecidas |
| T5 | Arrefecido de um trabalho a quente, depois envelhecido artificialmente | Maior resistência do que T1 | Perfis estruturais, extrusões |
| T52 | T5 com arrefecimento/envelhecimento controlado | Resistência e conformabilidade equilibradas | Peças de arquitetura, ferragens marítimas |
| T6511 | Alívio de tensões por estiramento (apenas extrudido) | Semelhante ao T651, para extrusões | Formas extrudidas de precisão que necessitam de estabilidade |
Conclusão
6061-T6 e 6061-T651 são muito semelhantes em termos de força, resistência à corrosão e desempenho geral. A principal diferença reside na estabilidade dimensional. O T651 é aliviado de tensões, o que o torna mais estável durante a maquinagem, especialmente para peças grandes ou espessas. O T6 funciona bem para utilização geral, peças mais pequenas e projectos em que não são necessárias tolerâncias apertadas. A escolha da têmpera adequada depende da precisão que a peça final necessita de ter.
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Nos últimos 10 anos, tenho estado imerso em várias formas de fabrico de chapas metálicas, partilhando aqui ideias interessantes a partir das minhas experiências em diversas oficinas.
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Kevin Lee
Tenho mais de dez anos de experiência profissional no fabrico de chapas metálicas, especializando-me em corte a laser, dobragem, soldadura e técnicas de tratamento de superfícies. Como Diretor Técnico da Shengen, estou empenhado em resolver desafios complexos de fabrico e em promover a inovação e a qualidade em cada projeto.
