آلومینیوم 6063 ؛ آلیاژ باستانی

آلیاژ آلومینیوم 6063 یک آلیاژ با استحکام متوسط است که از آن با نام آلیاژ باستانی یاد می شود. این آلیاژ قابلیت شکل پذیری بسیار بالایی دارد و به عنوان یکی از مطرح ترین آلیاژهای صنعت آلومینیوم مطرح شده است. به همین دلیل از آن در فرایندهای اکستروژن پیچیده استفاده می کنند.

خواص فیزیکی آلومینیوم 6063

آلومینیوم 6063 در استانداردهای نام گذاری، با نام های زیر نیز شناخته می شود:

آلیاژهای آلومینیومی سری 6000 با عناصر آلیاژی سیلیسیوم و منیزیوم شناخته می شوند. این عناصر در ترکیب با هم فاز Mg₂Si را تشکیل می دهند که در هنگام رسوب سختی، به افزایش استحکام آلیاژ کمک می کنند. در جدول زیر می توانید مشخصات ترکیب شیمیایی این آلیاژ را ملاحظه کنید.

در میان آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم، 6063 یکی از بهترین گزینه ها محسوب می شود. به همین دلیل از این آلیاژ به طور گسترده ای در تولید پروفیل های ساختمانی مانند در و پنجره استفاده می شود.

به لحاظ قابلیت جوش پذیری، 6063 وضعیت مناسبی دارد و قابلیت جوشکاری با استفاده از روش های مختلف امکان پذیر است. همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد و با استفاده از عملیات آندایزینگ، می توان مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش نیز داد.

6063 کیفیت سطحی بالایی دارد به همین دلیل است که می توان آن را به راحتی توسط روش های شکل دهی، به فرم مورد نظر درآورد. در صورتی که برای کاربردهای مورد نظر، استحکام این آلیاژ جوابگو نباشد، می توان آلیاژهای 6061 و یا 6082 را به عنوان جایگزینی برای آن به کار برد.

آلومینیوم 6063 به لحاظ قابلیت ماشین کاری، وضعیت چندان مطلوبی ندارد.  این امر به دلیل نبود مقدار کافی از عناصر مس و سرب است. این عناصر با تغییر در ساختار فازهای آلیاژ، ماشین کاری آن را تسهیل می کنند.

عملیات حرارتی آلیاژ 6063

استحکام مکانیکی آلومینیوم 6063 تا حد زیادی به عملیات حرارتی انجام شده روی آن بستگی دارد. متداول ترین عملیات حرارتی که بر روی این آلیاژ انجام می شوند، عبارتند از:

O (کار سختی و عملیات حرارتی آنیل): همان طور که اشاره کردیم، آلیاژ 6063 یک آلیاژ عملیات حرارتی پذیر است و استحکام خود را توسط عملیات حرارتی به دست می آورد. با استفاده از عملیات کار سرد آنیل، استحکام آلیاژ تا 130MPa افزایش خواهد یافت و حداکثر درصد ازدیاد طول آلیاژ برابر 18% خواهد شد.

T1 (سرمایش سریع و پیرسازی طبیعی): با استفاده از این عملیات، استحکام کششی آلیاژ تا بیش از 120MPa و استحکام تسلیم تا بیش از 62MPa برای مقاطع بیش از 13mm افزایش پیدا می کند.

T4: عملیات حرارتی انحلال و سپس پیرسازی مصنوعی انجام می گیرد. پس از این عملیات، عملیات حرارتی کارسختی بر روی قطعه انجام نمی گیرد و یا در صورتی که انجام شود، تاثیر قابل ملاحظه ای بر استحکام آلیاژ نخواهد گذاشت.

T5 (سرمایش سریع و پیرسازی مصنوعی): در طول این عملیات پیرسازی، استحکام کششی محصول به بیش از 140MPa و استحکام تسلیم به بیش از 97Mpa افزایش پیدا می کند (برای قطعات با ضخامت بیش از 13mm). درصد ازدیاد طول نمونه نیز در حدود 8% خواهد بود.

T6 (عملیات حرارتی انحلال و پیرسازی مصنوعی): در طول این عملیات نیز قطعه استحکام خود را از طریق عملیات حرارتی انحلال و پیرسازی افزایش می دهد و کار مکانیکی پس از آن، تاثیر چندانی بر روی خواص مکانیکی نخواهد داشت. با استفاده از این عملیات می توانیم استحکام کششی محصول را تا بیش از 190MPa و استحکام تسلیم آن را تا بیش از 160MPa افزایش دهیم. حداقل درصد ازدیاد طول نیز برای نمونه های آزمایش شده 8% به دست آمده است.

علاوه بر این موارد، عملیات حرارتی دیگری نیز بر روی قطعه انجام می گیرند تا قطعه به خواص مکانیکی مناسب دست پیدا کند. T52، T53، T54 و T55 عملیاتی مشابه با عملیات T5 هستند و عملیات حرارتی T65، اصولی مشابه با T6 دارد.

کاربردهای آلیاژ آلومینیوم 6063

همان طور که بخش قبل اشاره کردیم، در میان آلیاژهای آلومینیوم، سری 6000 به جهت خاصیت شکل پذیری مناسب معروف بوده و محبوبیت زیادی در صنایع شکل دهی فلزات دارد. از جمله کاربردهای این آلیاژ می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• پروفیل های در و پنجره
• سیم های مفتول، میله، لوله و نرده
• رادیاتورها و سیستم های خنک کننده
• سیستم های پنوماتیک
• رادیاتور و سیستم خنک کننده خودرو
• مبلمان