Die Aluminiumlegierung 6063 wird aufgrund ihrer Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit branchenübergreifend eingesetzt. Innerhalb der 6063-Zusammensetzung erzeugen unterschiedliche Härtegrade Aluminium mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, das besser für unterschiedliche Anwendungsanforderungen geeignet ist. Zwei Paradebeispiele sind 6063-T5 und das hochfeste 6063-T6. Beide weisen jedoch Einschränkungen auf, die sich auf die Verarbeitbarkeit oder die Leistung unter Belastung auswirken können.
Hier kommt 6063-T52 ins Spiel – eine Legierung mit Eigenschaften, die die Stärken von 6063-T5 und 6063-T6 ausgleichen und gleichzeitig einige ihrer Nachteile mildern. Aber wie kann man bei drei ähnlichen, aber unterschiedlichen 6xxx-Optionen feststellen, welche Legierung für einen bestimmten Einsatzzweck am besten geeignet ist? Dieser Artikel bietet einen direkten Vergleich zwischen Aluminium 6063-T5, 6063-T6 und 6063-T52.
Was ist Aluminium 6063-T5?
6063-T5 ist eine Aluminiumlegierung, die 6061 ähnelt, aber mehr Magnesium und Silizium enthält. Die Bezeichnung T5-Härte weist darauf hin, dass 6063-T5 einer Lösungsglühbehandlung und einem künstlichen Alterungsprozess unterzogen wird. Dies führt durch Aushärtung zu einer höheren Festigkeit im Vergleich zur nicht wärmebehandelten Legierung. 6063-T5 hat eine höhere Festigkeit, aber eine geringere Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit im Vergleich zu 6063 im nicht wärmebehandelten Zustand. Seine Festigkeitseigenschaften machen es für verschiedene strukturelle Anwendungen geeignet, bei denen 6061 häufig verwendet wird, wie z. B. Transport, Infrastruktur und allgemeine Fertigung. Die T5-Härte verleiht 6063 verbesserte mechanische Eigenschaften für anspruchsvollen lasttragenden Einsatz, während viele der Eigenschaften von Standard 6063 wie Schweißbarkeit und geringes Gewicht erhalten bleiben.
Was sind die Eigenschaften von Aluminium 6063-T5?
- Festigkeit – Höhere Zugfestigkeit und Streckgrenze als nicht wärmebehandelter 6063 aufgrund künstlicher Alterung. Hat eine vergleichbare Festigkeit wie 6061-T6.
- Bearbeitbarkeit – Die Bearbeitbarkeit ist im Vergleich zu nicht wärmebehandelten Legierungen geringer, aber immer noch leichter zu bearbeiten als hochfeste Legierungen.
- Formbarkeit – Gute Biege- und Formeigenschaften, obwohl die Festigkeit starke Verformungen einschränkt. Leichter zu formen als 6061-T6.
- Schweißbarkeit – Kann mit geeigneten Techniken und Vorsichtsmaßnahmen gegen Wärmeverformung oder Rissbildung geschweißt werden.
- Korrosionsbeständigkeit – Bietet guten Korrosionsschutz, jedoch aufgrund der Härte weniger als nicht wärmebehandelte Legierungen.
- Ermüdungsbeständigkeit – Künstliche Alterung erhöht die Beständigkeit gegen zyklische Belastungen im Vergleich zum Basiswerkstoff 6063.
- Gewicht – Bietet mit einer Dichte von etwa 2,70 g/cm3 Vorteile im Festigkeits-/Gewichtsverhältnis gegenüber Stahl.
- Haltbarkeit – Geeignet für strukturelle Anwendungen wie Transport und Infrastruktur in vielen Umgebungen.
- Verfügbarkeit – Weit verbreitete Legierung, die von den meisten Aluminiumhändlern und -lieferanten auf Lager gehalten wird.
Welche Anwendungen gibt es für Aluminium 6063-T5?
- Transport – Wird in LKW-Anhängern, Lieferwagen und Eisenbahnwaggons verwendet, wo Festigkeit und Haltbarkeit wichtig sind.
- Meeresstrukturen – Decks, Schotten und Aufbauten auf Schiffen und Booten verwenden 6063-T5.
- Infrastruktur – Brücken, Schilder, Leitplanken und Türme nutzen seine Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung und Korrosion.
- Bauwesen – Schalungen, Gerüste, Aufzüge und Treppenkomponenten profitieren von der Festigkeit.
- Industrieausrüstung – Maschinenrahmen, Schutzvorrichtungen, Gehäuse für Produktionsanlagen.
- Nutzfahrzeuge – Lieferwagen, Lastwagen, Taxiaufbauten und Busse setzen 6063-T5 ein.
- Druckbehälter – Die Legierung wird in Zylindern und Tanks für Druckluft/Druckgase verwendet.
- Konsumgüter – Fahrräder, Leitern, Spielplatzgeräte, Möbel.
- Rohrleitungen/Luftkanäle – Niederdruck-HVAC-Systeme verwenden Rohre des Typs 6063-T5.
- Allgemeine Fertigung – Prototyping, kundenspezifische Teile aufgrund ihrer Schweiß-/Maschineneigenschaften.
Was ist Aluminium 6063-T6?
6063-T6 ist eine wärmebehandelte Aluminiumlegierung, die durch Lösungsglühen und künstliches Altern hochfeste Eigenschaften erhält. Nach dem Gießen wird 6063-T6 einer Homogenisierungserwärmung und anschließenden Abkühlung unterzogen, gefolgt von einer Wärmebehandlung, um die Legierung in einen thermisch stabilen gehärteten Zustand zu versetzen. Diese Technik der Wärmebehandlung und kontrollierten Abkühlung verleiht durch Ausscheidungshärtung eine höhere Festigkeit als nicht wärmebehandelte Legierungen oder Legierungen mit niedrigerem Härtegrad. Obwohl 6063-T6 aufgrund seiner Härte schwieriger zu bearbeiten ist, bietet es die höchste erreichbare Festigkeit für diese Legierung und eignet sich daher gut für strukturelle und mechanische Anwendungen, bei denen maximale Tragfähigkeit erforderlich ist, wie z. B. Flugzeugkomponenten, Fahrzeuge, Industrieanlagen und Bauwesen.
Was sind die Eigenschaften von Aluminium 6063-T6?
- Festigkeit – Höhere Zugfestigkeit und Streckgrenze als Legierungen der 6000er-Serie aufgrund des Wärmebehandlungs-Härtungsprozesses.
- Zugfestigkeit: ca. 42.000 psi nach Lösungswärmebehandlung und künstlicher Alterung.
- Bearbeitbarkeit – Aufgrund der höheren Härte schwieriger zu bearbeiten als weichere Werkstoffe, aber immer noch bearbeitbar.
- Formbarkeit – Das Formen erfordert mehr Kraft als unbehandelte Legierungen, die Biegefähigkeit bleibt jedoch erhalten.
- Schweißbarkeit – Kann geschweißt werden, aber die Verfahren müssen Wärmeverformungen und Risse verhindern.
- Korrosionsbeständigkeit – Bietet sehr guten Korrosionsschutz, vergleichbar mit unbehandelten Legierungen.
- Ermüdungsbeständigkeit – Durch künstliche Alterung wird die Beständigkeit gegen zyklische Belastungen erheblich erhöht.
- Thermische Eigenschaften – Eine gute Wärmeleitfähigkeit überträgt Wärme schnell und widersteht Spannungen.
- Gewicht – Bietet mit einer Dichte von 2,7 g/cm3 ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis im Vergleich zu Stahl.
- Haltbarkeit – Gut geeignet für strukturelle Anwendungen, die maximale Festigkeit erfordern, wie Fahrzeuge/Infrastruktur.
Welche Anwendungen gibt es für Aluminium 6063-T5?
- Luft- und Raumfahrtstrukturen – werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit in Flugzeugzellen, Motorkomponenten und Frachtcontainern verwendet.
- Automobilkomponenten – Antriebswellen, Aufhängungsteile, Räder, Pedale, wo maximale Festigkeit erforderlich ist.
- Seeschiffe – Schotten, Rümpfe, Takelage und Antriebssysteme nutzen die Korrosionsbeständigkeit von 6063-T6.
- Infrastruktur – Brücken, Überführungen, Türme, Masten und Fundamente zeichnen sich durch hohe Ermüdungsbeständigkeit aus.
- Industrielle Ausrüstung – Maschinenrahmen, Fertigungswerkzeuge, Baugruppen sind auf die Stärke angewiesen.
- Druckbehälter – Tanks, Rohre und Ventile für Druckluft/Druckgase bestehen aus hochfestem 6063-T6.
- Konsumgüter – Die Legierung wird in Fahrrädern, Trainingsgeräten, langlebigen Werkzeugen und Haushaltsgeräten verwendet.
- Bauwesen – Gerüste, Schalungen, Fensterrahmen und Armaturen profitieren von der Langlebigkeit.
- Öl-/Gasleitungen – Fließleitungen, Rohre und Rohrleitungen für Offshore-/Untergrundanwendungen benötigen die Eigenschaften von 6063-T6.
- Allgemeine Fertigung – Prototypen, kundenspezifische Komponenten, wenn das stärkstmögliche Aluminium erforderlich ist.
Was ist Aluminium 6063-T52?
Aluminium 6063-T52 ist eine wärmebehandelte Aluminiumlegierung, die in ihrer Zusammensetzung anderen Legierungen der 6xxx-Serie wie 6063-T6 ähnelt, jedoch die Bezeichnung T52 aufweist, die auf ein spezielles Wärmebehandlungsverfahren hinweist. Das T52-Temper umfasst Lösungsglühen, Kaltverformung durch Recken und natürliches Altern. Dies verleiht durch Kaltverfestigung eine höhere Festigkeit als die nicht wärmebehandelte Legierung und vermeidet gleichzeitig die Sprödigkeit, die durch künstliches Altern entstehen kann. 6063-T52 bietet daher im Vergleich zu anderen Temperierungen eine erhöhte Festigkeit, jedoch potenziell eine bessere Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. Seine T52-Eigenschaften machen es für Anwendungen geeignet, die eine gute Festigkeit mit Schwerpunkt auf Bruchzähigkeit erfordern, wie z. B. Schiffsstrukturen, Druckbehälter und Rohrleitungssysteme, die dynamischen Belastungen ausgesetzt sind.
Was sind die Eigenschaften von Aluminium 6063-T52?
- Festigkeit – Höhere Festigkeit als nicht wärmebehandelter 6063 aufgrund von Lösungswärmebehandlung und Kaltverformung. Festigkeitsstärker als T5, aber nicht so stark wie T6.
- Zugfestigkeit – Etwa 35.000 psi aufgrund der Kaltverfestigung durch Dehnung.
- Bearbeitbarkeit – Die Bearbeitung ist schwieriger als bei geglühtem Zustand, aber aufgrund der geringeren Härte einfacher als bei T6.
- Formbarkeit – Gute Biege- und Formeigenschaften, obwohl bei starker Verformung Risse auftreten können.
- Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion – Besser als T6, da spröde Niederschläge durch künstliche Alterung vermieden werden.
- Schweißbarkeit – Kann geschweißt werden, es sind jedoch Verfahren erforderlich, um Spannungsrisse oder Verformungen beim Erhitzen zu verhindern.
- Korrosionsbeständigkeit – Bietet guten Korrosionsschutz, vergleichbar mit anderen 6xxx-Härten.
- Ermüdungsbeständigkeit – Erhöhte Beständigkeit gegen zyklische Belastungen durch Kaltverfestigungsbehandlung.
- Bruchzähigkeit – Absorbiert beim Reißen mehr Energie im Vergleich zur künstlich gealterten T6-Härtung.
Welche Anwendungen gibt es für Aluminium 6063-T52?
- Druckbehälter – Tanks, Rohre und Ventile, die Druckänderungen ausgesetzt sind, profitieren von der Bruchzähigkeit.
- Meeresstrukturen – Decks, Rümpfe, Masten, bei denen es vor der Küste zu Stößen oder Spannungsrissen kommen kann.
- Transport – Die Langlebigkeit der Legierung wird bei LKW-/Anhängeraufbauten, Lieferwagen und Eisenbahnwaggons ausgenutzt.
- Rohrleitungssysteme – Wasserrohre, Sanitärinstallationen und Hydraulikleitungen bevorzugen die Berstfestigkeit von 6063-T52.
- Industrielle Geräte – Druckgeräte, Ventile, Pumpen nutzen seine Stärke und Robustheit.
- Bauwesen – Gerüste, Schalungen und Handläufe müssen eine hohe Dauerfestigkeit aufweisen.
- Öl-/Gas-Infrastruktur – Fließleitungen, Verteiler, Flansche in korrosiven Unterwasserumgebungen.
- Konsumgüter – Fahrräder, Leitern, Spielplätze, wo Stöße ausgehalten werden müssen.
- Komponenten für die Luft- und Raumfahrt – Innenausstattung, Leitungen, bei denen Ermüdung ein Problem darstellt.
- Allgemeine Fertigung – Kundenspezifische mechanische/strukturelle Teile profitieren von ausgewogenen Eigenschaften.
6063-T5 vs. 6063-T6 vs. 6063-T52 Aluminium, was sind die Unterschiede?
Die Spalte „Zusatzkosten“ zeigt, dass 6063-T6 aufgrund des erforderlichen künstlichen Alterungsprozesses die höchsten Produktionskosten aufweist. 6063-T5 hat die niedrigsten Kosten. 6063-T52 weist aufgrund der erforderlichen Kaltverfestigungsbehandlung ein mittleres Kostenniveau auf. Diese Kostendifferenzierung ist eine wichtige Überlegung bei der Auswahl zwischen diesen ähnlichen, aber unterschiedlichen Aluminiumlegierungen.
| Vergleich | 6063-T5 | 6063-T6 | 6063-T52 |
| Temperierprozess | Lösungsgeglüht und warmausgelagert | Lösungsgeglüht und warmausgelagert | Lösungsgeglüht, kaltverformt und natürlich gealtert |
| Zugfestigkeit (psi) | 30.000-35.000 | 42.000 | 35.000 |
| Härte | Medium | Hoch | Mittelhoch |
| Bearbeitbarkeit | Gut | Schwieriger | Einfacher als T6 |
| Formbarkeit | Gut | Schwieriger | Gut |
| Spannungskorrosionsbeständigkeit | Gut | Möglicherweise niedriger als T52 | Das Beste aus drei Temperamenten |
| Schweißbarkeit | Gut mit Vorsichtsmaßnahmen | Schwieriger | Möglicherweise die einfachste von drei |
| Kosten | Untere | Höchste | Medium |
| Anwendungen | Allgemeine Bau- und Industrieausrüstung | Hochfeste Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil | Druckbehälter, Schiffbau, Rohrleitungen, bei denen es auf Robustheit ankommt |
