6061铝合金

6061（统一编号系统 (UNS) 编号 A96061）是一种沉淀硬化铝合金，含有镁和硅作为其主要合金元素。 最初称为合金 61S，它于 1935 年开发。它具有良好的机械性能，具有良好的焊接性，并且非常普遍地被挤压（仅次于 6063，受欢迎程度仅次于 6063）。 它是最常见的通用铝合金之一。

它通常有 6061-O（退火）等预回火等级、6061-T6（固溶和人工时效）和 6061-T651（固溶、消除应力拉伸和人工时效）等回火等级。

6061 铝合金的质量成分：

6061 的机械性能在很大程度上取决于材料的回火或热处理。 无论脾气如何，杨氏模量均为 69 GPa (10,000 ksi)。

退火 6061（6061-O 回火）的xxx极限抗拉强度不超过 150 MPa (22 ksi)，xxx屈服强度不超过 83 MPa (12 ksi) 或 110 MPa (16 ksi)。 该材料的伸长率（最终失效前的拉伸）为 10–18%。 为了获得退火状态，合金通常在 415 °C 下加热 2-3 小时。

T4 回火 6061 的极限抗拉强度至少为 180 MPa (26 ksi) 或 210 MPa (30 ksi)，屈服强度至少为 110 MPa (16 ksi)。 它的伸长率为 10-16%。

T6 回火 6061 已经过处理，可为 6061 合金金提供xxx的沉淀硬化（并因此提供xxx的屈服强度）。 它的极限抗拉强度至少为 290 MPa (42 ksi)，屈服强度至少为 240 MPa (35 ksi)。 更典型的值分别为 310 MPa (45 ksi) 和 270 MPa (39 ksi)。 这可能超过某些类型不锈钢的屈服强度。 在 6.35 毫米（0.250 英寸）或更小的厚度下，它的伸长率为 8% 或更多； 在较厚的部分，它的伸长率为 10%。 T651 回火具有相似的机械性能。6061-T6 在 25 °C (77 °F) 时的典型热导率约为 152 W/m K。循环载荷下的疲劳极限为 97 MPa (14 ksi)，完全 500,000,000 使用标准 RR Moore 试验机和样品进行反向循环。 请注意，铝在其 S-N 曲线上没有明确定义的拐点，因此对于多少次循环等于无限寿命存在一些争论。 另请注意，应用的疲劳极限实际值可能会受到负载、梯度和表面光洁度等传统降额因素的显着影响。

不同的铝热处理控制材料中 Mg_{2Si 析出物的大小和分布。 晶界尺寸也会发生变化，但对强度的影响不如析出物那么重要。 晶粒尺寸可以根据应力改变数量级，并且可以具有小至几百纳米的晶粒，但通常直径为几微米到数百微米。 铁、锰和铬二次相 (Fe2Si2Al9, (Fe, Mn, Cr)3SiAl12) 通常 在材料中形成夹杂物。}

铝合金中的晶粒尺寸在很大程度上取决于加工技术和热处理。 受力材料的不同横截面会导致晶粒尺寸出现数量级差异。 一些经过特殊加工的铝合金的晶粒直径可达数百纳米，但大多数在几微米到数百微米之间。

6061 常用于以下用途：

• 飞机结构的构造，例如机翼和机身，在自制飞机中比商用或军用飞机更常见。 2024 合金强度稍强，但 6061 更容易加工，即使表面磨损也能保持耐腐蚀。 2024 不是这种情况，它通常与薄的 Alclad 涂层一起使用以实现耐腐蚀。
• 游艇建造，包括小型工作艇。
• 汽车零部件，例如奥迪 A8 和普利茅斯徘徊者的底盘。
• 手电筒
• 用于食品和饮料包装的铝罐。
• 潜水气瓶和其他高压储气瓶（1995 年后）

6061-T6 用于：

• 自行车车架和部件
• 中高端反曲弓
• 许多飞钓线轴。