6013 existuje pro jeden konstrukční problém: díl, který potřebuje pevnost třídy 2024-T3, ale musí být svařitelný. 6061 se dá svařovat, ale jeho pevnost končí těsně nad 310 MPa ve stavu T6. 2024-T3 má pevnost, ale není to slitina pro tavné svařování a potřebuje plátování nebo nátěr, aby v provozu vydržela.
6013 řeší tento problém ze strany 6xxx. Je to tepelně zpracovatelná slitina Al-Mg-Si-Cu s mezí kluzu ve stavu T6, lomovou houževnatostí a únavovým chováním blízkými plechu z 2024-T3, spojitelná jako jakost 6xxx a nepotřebující ochranné plátování.
Specifikaci pak určují dvě omezení. Měď, která činí 6013 pevnější než 6061, také zvyšuje její náchylnost k mezikrystalové korozi, a špičkové pevnosti se dosáhne pouze po kroku tepelného zpracování, který musí být zapsán do technologického postupu.
Co je hliník 6013?
Pevnost této slitiny pochází z precipitačního vytvrzování, nikoli ze zpevnění za studena. Hořčík a křemík se slučují do Mg₂Si a přídavek mědi podporuje další fáze obsahující Cu, které zvyšují pevnost i odolnost proti únavě nad úroveň, jaké dosahuje prostá slitina Al-Mg-Si.
Je to poměrně nedávný přírůstek do rodiny 6xxx a zůstává okrajovou jakostí. Nenajdete ji skladem tak široce jako 6061 a příplatek oproti 6061 je reálný. Kupující ji specifikují ze dvou důvodů: potřebují vyšší pevnost než 6061 ve svařitelné slitině, nebo potřebují vlastnosti třídy 2024-T3 v dílu, který musí být svařován nebo který nesnese korozní chování 2024.
Chemické složení
| Prvek | Rozsah (% hmotnostní) |
| Křemík (Si) | 0.60 – 1.0 |
| Hořčík (Mg) | 0.80 – 1.2 |
| Měď (Cu) | 0.60 – 1.1 |
| Mangan (Mn) | 0.20 – 0.80 |
| Železo (Fe) | ≤ 0,50 |
| Zinek (Zn) | ≤ 0.25 |
| Chrom (Cr) | ≤ 0,10 |
| Titan (Ti) | ≤ 0,10 |
| Ostatní (každý / celkem) | ≤ 0,05 / ≤ 0,15 |
| Hliník (Al) | Zbytek (94,8 – 97,8) |
Dva body jsou důležitější než samotná čísla. Křemík a hořčík jsou v téměř vyváženém poměru pro tvorbu Mg₂Si, což je to, co činí slitinu citlivou na umělé stárnutí.
Hladina mědi je druhým bodem. Při obsahu až 1,11 % je to zhruba třikrát až pětkrát více, než připouští 6061, což vysvětluje jak to, proč je 6013 pevnější než 6061, tak to, proč je méně odolná proti korozi.
Specifikace a ekvivalentní označení
| Systém | Označení |
| UNS | A96013 |
| ISO | AlMg1Si0,8CuMn |
| ASTM | B209 (plech a deska), B221 (lisované tyče, pruty, trubky, profily) |
| AMS | 4216 (plech 6013-T6), 4347 (plech 6013-T4) |
| GB/T | 3190 |
Při vystavování objednávky uveďte společně specifikaci a stav. Samotné “6013” nedefinuje úroveň pevnosti — 6013-T4 a 6013-T6 se liší v mezi kluzu zhruba o 100 MPa, což je rozdíl mezi dílem, který vydrží, a dílem, který ne.
Mechanické vlastnosti podle způsobu temperování
| Temperament | Pevnost v tahu (MPa) | Mez kluzu (MPa) | Prodloužení | Únavová pevnost (MPa) | Smyková pevnost (MPa) | Tvrdost (HB) |
| T4 | ~310 | ~170 | ~22% | ~98 | ~190 | — |
| T6 | 379 – 410 | ~350 | ~9% | ~140 | ~240 | ~130 |
| T651 | ≥ 379 | ≥ 359 | ≥ 5 % | ~110 | 240 – 248 | 130 |
Řádek T651 vychází z minimálních hodnot výrobce hliníku pro desku; plech ve stavu T6 obvykle dosahuje horní části svého pásma. Tabulku berte jako nástroj pro předběžný výběr a certifikát o zkoušce z hutě jako řídící dokument — zaručená minima se mění s tloušťkou a tvarem výrobku.
Stojí za zmínku: T6 má nejvyšší únavovou pevnost ze všech tří stavů, kolem 140 MPa, zatímco T651 je níže, přibližně 110 MPa, navzdory mírně vyšší statické pevnosti. Pokud je díl limitován únavou, nikoli staticky, měl by tento rozdíl určovat volbu stavu, nikoli hodnota meze kluzu.
Fyzikální vlastnosti
| Majetek | Hodnota |
| Hustota | 2,71 – 2,72 g/cm³ |
| Rozsah tavení | ~579 – 650 °C |
| Tepelná vodivost | ~150 – 164 W/m·K |
| Elektrická vodivost | ~35 % IACS |
| Součinitel tepelné roztažnosti | 23,4 × 10⁻⁶ /°C (20 – 100 °C) |
| Modul pružnosti | 69 – 71 GPa |
| Maximální provozní teplota | ~160 °C |
Elektrická vodivost je hodnota, která se nejčastěji uvádí nesprávně. Kvůli obsahu mědi se 6013 pohybuje kolem 35 % IACS — pod 6061, nikoli nad ní. Jakákoli aplikace, která se opírá o vodivost spíše než o pevnost, by se měla místo toho poohlédnout po 6061, 6063 nebo 6101.
Stavy: T4, T6 a T651
T4 je rozpouštěcím žíháním tepelně zpracován a přirozeně stárnut. Je nejměkčí ze všech tří a tím, ve kterém se tvaruje — tvařitelnost ve stavu T4 se uvádí jako široce srovnatelná s 2024-O. Tažnost se pohybuje kolem 22 %, což umožňuje těsné ohyby a hluboké tažení.
T6 je rozpouštěcím žíháním tepelně zpracován a uměle stárnut na špičkovou pevnost. Toto je dodávaný stav pro většinu konstrukčních dílů a pro plech.
T651 je T6 s přidaným krokem odstranění vnitřního pnutí — materiál je před umělým stárnutím řízeně protažen. Právě protahování zlepšuje rozměrovou stabilitu během obrábění a po něm, takže T651 je označení pro desku, která bude intenzivně frézována. Plech se obvykle dodává jako T6, nikoli T651, protože krok protahování je operací pro desky a tyče.
Postup tvarování a následného stárnutí
To je důvod, proč mnoho dílen vůbec specifikuje 6013, a je to bod, který většina datových listů vynechává. Přirozené stárnutí ve stavu T4 probíhá pomalu, takže díl lze tvarovat ve stavu T4 a poté přímo stárnout na špičkovou pevnost T6 bez druhého rozpouštěcího tepelného zpracování.
Pro srovnání, 2024-W musí být chlazen, aby si udržel tvařitelnost, a většina dílů z 6xxx, které se tvarují a poté stárnou, potřebuje nejprve opětovné rozpouštěcí zpracování. Vynechání tohoto opětovného zakalení u 6013 znamená méně deformací k opravě, méně procesních kroků a žádné opětovné řízení struktury zrn. Pokud je váš díl velký, tenký nebo citlivý na deformace, může tento postup sám o sobě ospravedlnit příplatek za slitinu.
Práce s 6013
Tvarování
Tvarování provádějte ve stavu T4. Ve stavu T6 má slitina omezenou schopnost ohýbání a tváření za studena je omezeno úrovní pevnosti; složité tvary, které se ve stavu T4 tvarují snadno, ve stavu T6 prasknou. Před závazným objednáním nástrojů ověřte minimální poloměry ohybu vůči skutečné tloušťce a stavu.
Svařování
6013 se dobře svařuje. Údaje výrobců hliníku hodnotí její svařitelnost na nejvyšším stupni škály a popisují ji jako snadno spojitelnou konvenčními metodami svařování a pájení — to je jedna z hlavních výhod této slitiny oproti 2024, která není považována za tavně svařitelnou.
Platí však obvyklá výhrada: svar z 6xxx ztrácí lokálně pevnost, protože teplo ze svařování přestárne nebo znovu rozpustí strukturu precipitátů ve svarové zóně a v jejím okolí. Navrhujte pro stav po svařování a umisťujte svary pokud možno mimo místa s maximálním napětím. Volba přídavného materiálu by měla vycházet z požadavků na spoj a případné příslušné kvalifikace postupu — viz náš průvodce výběrem svařovacího drátu pro hliník pro to, jak volba přídavného materiálu interaguje se základní slitinou a provozním prostředím.
Obrábění
Obráběnost je dobrá, hodnocená kolem 70 na standardní škále 0–100, kde slitiny pro snadné obrábění dosahují kolem 90. Pro intenzivně obráběné desky se obecně upřednostňuje T651 kvůli odstranění vnitřního pnutí.
Povrchová úprava
6013 dobře přijímá eloxování a nátěr. Není to dekorativní slitina pro lesklé eloxování — pokud je požadavkem vzhledově kritický lesklý obklad, standardními odpověďmi jsou 5005, 5657 nebo 6063. Pro ochranné eloxování a předúpravu před nátěrem si 6013 poradí bez zvláštního zacházení.
Korozní a teplotní limity
Poctivé vymezení je toto: 6013 má dobrou korozní odolnost na slitinu obsahující měď, a menší obecná korozní odolnost než 6061. Publikovaná srovnání uvádějí vyšší sklon k mezikrystalové korozi u 6013 než u 6061, zejména tam, kde není proces řádně kontrolován — s uváděnými následnými dopady na odolnost proti únavě, tažnost a pevnost, pokud se to neřeší.
Odolnost proti napěťové korozi je hodnocena na vrcholu výrobcovy stupnice, což je skutečné zlepšení oproti slitinám 2xxx, se kterými 6013 soutěží. Ale 6013 není námořní slitina. Pro ponořené nebo postřikované slané vodě zůstávají správnou rodinou třídy 5xxx — viz náš průvodce výběrem námořního hliníku.
Co se týče teploty, praktický strop je asi 160 °C. Slitiny vytvrzované precipitací ztrácejí pevnost s rostoucí teplotou a 6013 není materiál pro zvýšené teploty navzdory běžným předpokladům o leteckých třídách.
Kde se 6013 používá
Výrobcovy seznamy aplikací pro 6013 zahrnují hydraulické komponenty, těla ventilů, strojní díly, komponenty systému ABS a munici. Kromě toho jsou dvě objemové aplikace:
- Letectví a kosmonautika — letecké potahy a konstrukční panely, kde je slitina hodnocena jako kandidát na nahrazení plechu 2024, zejména tam, kde svařování nebo korozní chování vylučuje 2024.
- Automobilový průmysl a doprava — konstrukční a karosářské panely a rámy bicyklů, řídítka a komponenty kol, kde je zapotřebí vyšší pevnost než u 6061 ve svařitelné slitině.
6013 vs. 6061 vs. 2024 vs. 7075
| Slitina | Klíčové legování | Pevnost v tahu (MPa) | Obecná koroze | Svařitelnost | Vhodné, když |
| 6013-T6 | Mg-Si-Cu | 379 – 410 | Dobrá (vyšší sklon k IGC než 6061) | Dobrý | Pevnost třídy 2024 ve svařitelném dílu |
| 6061-T6 | Mg-Si | 240 – 310 | Velmi dobrá | Vynikající | Obecné konstrukční práce, nejlepší všestranná dostupnost |
| 2024-T3 | Cu-Mg | 400 – 480 | Špatný | Nelze svařovat tavením | Maximální pevnost 2xxx tam, kde není vyžadováno svařování |
| 7075-T6 | Zn-Mg-Cu | 500 – 570 | Špatný | Špatný | Špičková pevnost, koroze a svařování nejsou určující |
Dvě srovnání, která rozhodují většinu zakázek:
6013 vs 6061. 6013 je výrazně pevnější. 6061 je korozně odolnější, levnější a dostupný všude. Zvolte 6013, když je pevnostní rezerva tím, co selhává v návrhu, ne jako výchozí upgrade. Pokud je prioritou korozní odolnost, 6061 je lepší odpověď — viz náš kompletní průvodce hliníkem 6061.
6013 vs 2024. Pevnost, lomová houževnatost a únava u 6013-T6 se blíží plechu 2024-T3, s lepší korozní odolností a nižší hustotou. Rozhodujícím faktorem je obvykle spojování: pokud je sestava svařována, 6013 vítězí; pokud je nýtována a koroze je řízena plátováním nebo povrchovou úpravou, 2024 může být stále specifikován.
Go / No-Go
Jděte — specifikujte 6013, když:
- Je vyžadován svařovaný spoj v dílu, který potřebuje pevnost nad 6061. Typické díly: svařované letecké sestavy, hydraulické manifolds, konstrukční držáky.
- Díl lze tvarovat v T4 a přímo stárnout na T6, čímž se vyhnete opětovnému rozpouštěcímu zpracování. Typické díly: velké panely citlivé na deformaci, tažené konstrukční profily.
- Odolnost proti únavě je konstrukčním faktorem a únavová pevnost T6 ~140 MPa splňuje pracovní cyklus. Typické díly: dynamicky zatížené držáky, dopravní konstrukce.
- Jsou zapotřebí vlastnosti třídy 2024-T3, ale provozní prostředí vylučuje holou slitinu 2xxx.
- Silně obráběný plech, kde záleží na rozměrové stabilitě — specifikujte T651.
No-Go — hledejte jinde, když:
- Maximální korozní odolnost je prioritou. 6061 nebo slitina 5xxx překoná 6013; obsah mědi pracuje proti vám.
- Díl je v nepřetržitém provozu nad přibližně 160 °C.
- Ponořená nebo postřikovaná slaná voda je primární expozice. Použijte 5083 nebo 5086 — začněte naším průvodcem hliníkem 5083.
- Pevnost třídy 7075 je skutečně vyžadována a svařování a koroze nejsou omezujícími podmínkami.
- V dodaném stavu jsou zapotřebí těsné poloměry ohybu. Tvarujte v T4 a stárněte, nebo zvolte tvárnější slitinu.
- Dostupnost a náklady dominují. 6061 je skladován mnohem šířeji a je bezpečnější výchozí volbou.
Kontroly při nákupu
6013 není komoditní třída, takže objednávka vyžaduje více specifikace než řádek 6061. Před vystavením nákupního příkazu potvrďte:
- Specifikaci a temperování společně — ASTM B209 nebo příslušnou specifikaci AMS pro plech (4216 pro T6, 4347 pro T4), plus temperování. 6013-T6 a 6013-T651 nejsou na výkrese zaměnitelné.
- Tloušťkové pásmo — garantované mechanické minimy se liší podle tloušťky. Uveďte rozsah, který budete akceptovat.
- Cesta tepelného zpracování — pokud hodláte tvarovat v T4 a stárnout na T6, uveďte to ve fázi objednávky, aby byl materiál dodán ve stavu, který to podporuje.
- Rozsah MTC — vyžádejte certifikát s chemickými a mechanickými výsledky a potvrďte, že na něm jsou uvedeny stav a specifikace.
- Testování třetí stranou — pokud je aplikace letecká nebo tlaková, dohodněte dodatečný rozsah zkoušek předem, nikoli až po výrobě.
Linsy Aluminium dodává 6013 ve formě plechů a desek a zajišťuje CNC obrábění, svařování TIG a MIG, laserové řezání a povrchové úpravy interně, takže materiál a prvotní zpracování lze vyřídit v rámci jedné objednávky. Viz hliníková slitina 6013 produktová stránka pro dostupné stavy a rozměry.
Závěr
6013 si své místo zaslouží, když svařovaná, únavově namáhaná součást potřebuje vyšší pevnost, než jakou poskytuje 6061, a když se tváření v T4 a stárnutí přímo na T6 — bez opětovného rozpouštěcího žíhání, bez dodatečného kalení — vyplatí navzdory vyšší ceně. Kompromisem je dostupnost: měď zvyšuje sklon k mezikrystalové korozi oproti 6061, slitina je dražší a většina hutí jí drží mnohem méně než 6061 nebo 2024.
Dodáváme plechy a desky 6013 dle standardních specifikací a provozujeme zakázkovou výrobu s nízkým MOQ pro stavy a rozměry mimo ně, s dodací lhůtou 10–60 dnů u zakázkových linek. Každá objednávka je expedována s MTC.
Pošlete nám výkres, požadavek na stav a tloušťku pro technické posouzení a cenovou nabídku.
Často kladené otázky
V jakých formách se 6013 dodává?
Plech, deska a svitek jsou válcované formy. Trubky, tyče a nestandardní profily se vyrábějí podle vašeho výkresu, takže slitina není omezena na ploché výrobky. Uveďte stav spolu s formou, protože ne každý stav se vyrábí v každém produktu.
Jaký přídavný materiál mám použít pro svařování 6013?
ER4043 (AlSi5) nebo ER5356 (AlMg5Cr) dle AWS A5.10. ER4043 je obvykle první volbou u základního kovu 6xxx, protože jeho vyšší obsah křemíku snižuje náchylnost k tvorbě horkých trhlin. Přecházejte na ER5356 tam, kde spoj vyžaduje pevnější svarový kov v dodaném stavu.
Jak si 6013 stojí ve srovnání s 6061 z hlediska ceny a dostupnosti?
Je dražší a mnohem méně skladem. 6061 je komoditní slitina držená většinou servisních středisek, zatímco 6013 je niky letecká slitina, takže dodací lhůta závisí na tom, zda je váš stav a tloušťka skladem, nebo se vyrábí. Počítejte s příplatkem a potvrďte dostupnost, než se zavážete k datu dodání.
Lze 6013 řezat nebo obrábět podle výkresu před expedicí?
Ano. Řezání na délku, CNC obrábění, laserové řezání a ohýbání zajišťujeme interně, takže díly mohou dorazit téměř v konečném rozměru. Zašlete výkres s poptávkou a tolerance a požadavky na povrch budou oceněny spolu s materiálem.
