Co je hliník 6010?
6010 je tepelně zpracovatelná slitina hliníku, hořčíku a křemíku ze skupiny 6xxx, u níž je měď přítomna jako záměrný přídavek. Byla vyvinuta ve Spojených státech v polovině 70. let 20. století jako jakost pro automobilové karosářské plechy.
Jejím určujícím znakem není špičková pevnost. Je to kombinace tvařitelnosti ve stavu T4 s měřitelným nárůstem pevnosti během cyklu vypalování laku. Lisovaný panel přichází dostatečně měkký pro hluboké tažení a poté tvrdne ve stejné peci, která vytvrzuje lak.
To je důvod, proč byly pozdější karosářské plechové slitiny — 6016 v Evropě, 6111 a 6022 v Severní Americe — vyladěny pro silnější odezvu vytvrzování při vypalování a lepší tvařitelnost. 6010 zůstává v použití pro díly, kde je již uveden ve výkresu; pokud je konstrukce stále otevřená, některá z těchto jakostí je současným výchozím standardem.
Chemické složení 6010
Níže uvedené limity jsou registrované rozsahy, které jsou v souladu s registrací Aluminum Association, EN 573-3 a GB/T 3190.
| Prvek | Hmotnost % |
| Křemík (Si) | 0.8 - 1.2 |
| Železo (Fe) | max 0,50 |
| Měď (Cu) | 0.15 - 0.6 |
| Mangan (Mn) | 0.20 – 0.8 |
| Hořčík (Mg) | 0.6 - 1.0 |
| Chrom (Cr) | 0,10 max |
| Zinek (Zn) | 0,25 max. |
| Titan (Ti) | 0,10 max |
| Ostatní, každý / celkem | 0.05 / 0.15 |
| Hliník (Al) | Bilance |
Jak odlišit 6010 od 6013. Rozhodujícím ukazatelem je řádek s mědí. 6010 omezuje měď na maximálně 0,6%, zatímco 6013 obsahuje 0,6 – 1,1% — přibližně dvojnásobek — s vyšším rozsahem hořčíku 0,8 – 1,2%. Jakákoli tabulka uvádějící rozsah mědi, který začíná na 0,6 a stoupá, popisuje 6013, ať už je v záhlaví cokoli.
Tento rozdíl není akademický. Měď ovlivňuje jak odezvu stárnutí, tak korozní ztrátu, takže kupující, který specifikuje 6010 podle datového listu 6013, dostane pevnost a korozní chování nesprávně v opačných směrech.
Pokud nabídka nebo certifikát uvádí složení mimo výše uvedené rozsahy, před přijetím se zeptejte, z jaké normy bylo odvozeno.
Mechanické vlastnosti podle způsobu temperování
6010 nemá tak široký a konzistentně tabelovaný záznam vlastností jako 6061. Publikované údaje se liší podle zdroje a podle formy výrobku, takže níže uvedená tabulka uvádí orientační komerční hodnoty, nikoli minimální hodnoty podle specifikace.
| Temperament | Pevnost v tahu (MPa) | Mez kluzu (MPa) | Prodloužení (%) |
| O (žíhaný) | 150 – 200 | 70 – 100 | 18 – 22 |
| T4 (roztokově zpracováno, přirozeně stárnuto) | 250 – 310 | 130 – 180 | 20 – 24 |
| T6 (uměle stárnuto) | 290 – 340 | 240 – 290 | 10 – 14 |
T4 je stav, kolem kterého je tato slitina navržena. Je to stav, ve kterém se 6010 tváří, a stav, ve kterém se většina z něj dostává k automobilovým zákazníkům.
Dvě upozornění před použitím těchto čísel.
Za prvé, rozptyl je dostatečně široký, aby měl význam. Uváděná pevnost v tahu 6010-T4 se objevuje jako 255 MPa v jedné technické příručce a kolem 290 MPa v jiné, pro stejné označení. Nekonstruujte ze střední hodnoty.
Za druhé, údaje pro T6 jsou typické hodnoty, nikoli zaručená minima. Pro jakýkoli zatížený díl požadujte mechanické výsledky na hutním atestu pro objednanou formu a tloušťku.
K T651. 6010 je jakost pro plechy a svitky a T651 — T6 se zbytkovým napětím odstraněným tažením — není pro ni standardním dodacím stavem. Žádný běžný komerční přehled této slitiny jej neobsahuje, takže výkres požadující 6010-T651 vyžaduje před nabídkou potvrzení dostupnosti. Pro tvářený panel je téměř vždy skutečně požadovaným stavem T4.
Fyzikální vlastnosti
| Majetek | Hodnota |
| Hustota | ~2,70 g/cm³ |
| Rozsah tavení | ~580 – 650 °C |
| Součinitel tepelné roztažnosti | ~23,6 × 10⁻⁶ /°C (20–100 °C) |
| Modul pružnosti | ~69 GPa |
| Tepelná vodivost | Běžně uváděno kolem 200 W/m·K; není tabelovanou hodnotou v normě pro výrobek |
| Elektrická vodivost | Běžně uváděno nad 50% IACS ve žíhaném stavu; ověřte pro každou šarži |
Poslední dva řádky si zaslouží větu místo pouhého čísla, protože jsou to řádky nejčastěji přebírané z nesprávné slitiny.
Úroveň legování 6010 se blíží úrovni 6061: mírně více křemíku, podobný rozsah hořčíku a strop mědi jen nepatrně vyšší. Na tomto základě není důvod očekávat, že by 6010 byl výrazně lepším nebo horším vodičem než 6061, a údaje uváděné v rozsahu 200 W/m·K jsou s tím v souladu. Tyto údaje však nejsou konstrukční hodnotou — tepelná a elektrická vodivost nejsou uvedeny v normě pro plechové výrobky, takže jakýkoli výpočet přenosu tepla vyžaduje naměřené číslo na hutním datovém listu.
Řádek s roztažností je uveden pouze pro úplnost. Každá slitina 6xxx se nachází v rámci zaokrouhlovací chyby ostatních, pokud jde o tepelnou roztažnost, takže to není vlastnost, která by měla rozhodovat o výběru materiálu.
6010 vs 6061 vs 6063
Srovnání je provedeno pro T6, stav, ve kterém jsou všechny tři běžně specifikovány.
| Slitina | Hlavní legující prvky | Pevnost v tahu (T6) | Odolnost proti korozi | Svařitelnost | Typické použití |
| 6010 | Mg 0,6–1,0, Si 0,8–1,2, Cu 0,15–0,6 | 290 - 340 MPa | Dobrá, ale ne vyšší než 6061 | Svařitelná; TOO měkne | Automobilový karosářský plech, tvářené panely, svařované sestavy |
| 6061 | Mg 0,8–1,2, Si 0,4–0,8, Cu 0,15–0,40 | ~310 MPa | Velmi dobrá | Vynikající | Všeobecné konstrukční práce, námořní rámy, obráběné díly |
| 6063 | Mg 0,45–0,9, Si 0,2–0,6 | ~240 MPa | Velmi dobrá | Vynikající | Architektonické profily, okenní systémy, chladiče |
Přečtěte si nejprve řádek s pevností v tahu: 6010 a 6061 se pohybují ve stejném pásmu a 6063 je jasně pod oběma. Takže 6010 není pevnostní vylepšení oproti 6061 — je to jakost pro tváření a vytvrzování při vypalování, která náhodou dosahuje podobné pevnosti po stárnutí, a to na úkor korozní rezervy ve prospěch mědi.
Poslední dva řádky jsou to, co ty tři odlišuje. 6063 vede v vytlačitelnosti a kvalitě povrchu, což je důvod, proč přebírá architektonické a tepelné aplikace, zatímco 6061 přebírá konstrukční práce se stejnou pevností jako 6010, lepším korozním chováním a mnohem hlubším souborem publikovaných dat. Nárok 6010 spočívá v cestě tváření a následné vypalování, a stojí za volbu pouze tam, kde je tato cesta podstatou.
Co obsah mědi mění
Měď v této slitině dělá čtyři věci a ne všechny směřují stejným směrem.
Pevnost — pozitivní. Měď se zapojuje do precipitace hořčík-křemík a zvyšuje pevnost po stárnutí. To je důvod, proč 6010 dosahuje úrovně 6061 i při nižším obsahu hořčíku.
Korozní odolnost — negativní. Měď se nachází v hliníkové matrici jako katodické intermetalické částice a tyto částice zvyšují riziko důlkové a mezikrystalové koroze. 6010 připouští měď až do 0,6% oproti stropu 6061 ve výši 0,40%, takže u 6010 nelze předpokládat, že je korozně odolnější z těchto dvou. Tam, kde bude díl nepomalovaný, mokrý nebo vystavený soli, je 6061 bezpečnějším výchozím bodem.
Svařitelnost — kvalifikovaná, nikoli předpokládaná. Standardní praxe s přídavným materiálem Al-Mg-Si se přenáší z 6061, ale postup kvalifikovaný na 6061 by měl být znovu kvalifikován, nikoli převzat.
Povrchové úpravy — kosmetické riziko. Slitiny obsahující měď mohou při anodizaci vykazovat mírně teplejší nebo méně jednotný tón než jakosti s nízkým obsahem mědi. Tam, kde je konzistence barvy specifikačním požadavkem, nejprve protáhněte vzorek skutečnou linkou povrchové úpravy.
Tvrzení, které stojí za to zavrhnout, je to, které o této slitině koluje nejvíce: že 6010 odolává korozi lépe než 6061, protože obsahuje více hořčíku a křemíku. Korozní příběh 6010 je skutečným zlepšením — ale zlepšením oproti karosářským jakostem řady 2xxx, které nahradil, nikoli oproti 6061.
Práce s 6010
Tváření. T4 je tvářecí stav a stav, ve kterém slitina podává nejlepší výkon, s dobrou tvářitelností za studena a prudkým poklesem u T6. Pokud díl vyžaduje maximální tažnost před jakýmkoli stárnutím, je O tvářecí polotovar a temperace se aplikuje následně.
Tvrzení vypalováním. To je komerční důvod existence této slitiny. Panel se tváří v T4 a dosahuje provozní pevnosti cyklem vypalování laku namísto samostatného kroku stárnutí. Pokud specifikujete 6010 a poté vypalování vynecháte, nezískáte vlastnosti, pro které byla jakost zvolena.
Svařování. MIG i TIG fungují, s použitím standardní logiky přídavných materiálů Al-Mg-Si: ER4043 tam, kde dominuje odolnost proti praskání a kontrola taveniny, ER5356 tam, kde záleží na vyšší pevnosti svaru nebo lepší barevné shodě po anodizaci.
Tepelně ovlivněná zóna je část, která bývá podceňována. 6010 je tepelně zpracovatelná slitina a tavné svařování přestárává nebo rozpouští zpevňující precipitát v TOZ, čímž snižuje místní pevnost až o polovinu. Dimenzujte spoj na snížené hodnoty TOZ — přípustné hodnoty pro svarový stav podle AWS D1.2 nebo ekvivalentní evropskou redukci — nikoli na vlastnosti základního materiálu v T6.
Stárnutí po svařování obnoví pouze malý zlomek této ztráty. Úplné obnovení by znamenalo opětovné rozpouštěcí žíhání a kalení hotové sestavy, přičemž deformace při kalení to obvykle vylučuje.
Obrábění. Stárnuté temperace se dobře obrábějí a tvoří kratší třísky než T4, které má tendenci být lepivější. Platí standardní nástroje a řezné kapaliny pro hliník.
Povrchová úprava. 6010 se anodizuje přijatelně, i když obsah mědi může zanechat mírně teplejší tón než slitiny s nízkým obsahem mědi. U viditelných dílů ověřte povrchovou úpravu na vzorku, nikoli podle technického listu.
Kde se 6010 používá
| Sektor | Aplikace |
| Automobilový průmysl | Vnější a vnitřní karosářské panely, konstrukční plechové komponenty, držáky |
| Dopravní zařízení | Korby přívěsů a kontejnerů, boční panely, podlahové plechy |
| Svařovaná výroba | Sestavy a držáky, kde je vyžadováno jak tváření, tak svařování |
| Všeobecné plechové práce | Tvářené díly, které jsou po výrobě lakovány nebo povlakovány |
Nezařazujte tuto slitinu do kategorie “letecký průmysl”. 6010 je jakost pro karosářské plechy, nikoli konstrukční slitina pro letecký průmysl. Když moderní automobilový program dnes volí karosářský plech ze série 6xxx, obvykle uvede 6016, 6111 nebo 6022 — 6010 se objevuje, když jej již specifikuje existující výkres nebo starší sestava.
Go/No-Go: Kdy specifikovat 6010
Go — specifikujte 6010, když:
- Existující výkres, platforma nebo zákaznická sestava již uvádí 6010 a substituce není na pořadu dne.
- Procesní postup je tváření-pak vypalování laku a díl získává pevnost v peci pro vytvrzování povlaku.
- Díl je tvářen z plechu nebo svitku a svařován do sestavy, přičemž snížení vlastností v TOZ je zohledněno v konstrukci.
- Provozní prostředí je lakované nebo jinak chráněné, takže penalizace mědi je omezena.
No-go — zvolte něco jiného, když:
- Díl je vystaven nelakovanému mořskému, pobřežnímu nebo posypovému solnému prostředí — 6061 nebo námořní jakost 5xxx, například 5083.
- Potřebujete zvýšení pevnosti, nikoli tvářecí jakost — 6061, 6082 nebo slitina 7xxx, podle toho, jak velké.
- Formou je výlisek nebo profil, nikoli plech — 6063 pro povrchovou úpravu a vytlačitelnost, 6061 tam, kde záleží na konstrukci.
- Aplikace je přenos tepla — 6063 je lepší volbou ze série 6xxx, s typickou hodnotou kolem 201 W/m·K pro T6.
- Potřebujete aktuální specifikaci karosářského plechu s dobře zdokumentovanými údaji o tvrzení vypalováním — 6016, 6111 nebo 6022.
Zajišťování plechu, desek a svitků 6010
6010 je specializovaná jakost pro automobilové karoserie, takže otázky zajištění, na kterých záleží, jsou užší než u 6061.
- Formy. Plech, desky a svitky jsou standardní sortiment. Trubky, tyče a vytlačované profily stojí mimo něj a vyrábějí se na zakázku podle výkresu při nízkém minimálním objemu objednávky.
- Temperace. T4 je běžný stav a T6 je k dispozici tam, kde netvářený díl potřebuje plnou pevnost po stárnutí. T651 považujte za speciální poptávku, nikoli za katalogovou položku.
- Dokumentace. Základem je hutní osvědčení s actualní chemickou analýzou a mechanickými výsledky pro každou šarži. Inspekce třetí stranou se zajišťuje na vyžádání, pokud to projekt vyžaduje.
- Dodací lhůta. U zakázkové položky počítejte přibližně 10 – 60 dní v závislosti na slitině, rozměrech a požadavcích na zpracování. Skladové rozměry jsou rychlejší.
Co uvést v poptávce: temperaci, rozsah tlouštěk, zda bude díl tvářen a vypalován lakem a zda je sestava svařována. Tyto čtyři odpovědi mění to, co by měl hutní podnik dodat, a jsou důvodem, proč obecná cenová nabídka na 6010 je zřídka ta správná.
U tenkých jakostí, jako je tato, záleží na šíři skladu a zakázkové výrobě s nízkým minimálním objemem více než na hlavní kapacitě — držíme a řežeme plech a desky 6010 jako součást našeho sortimentu řady 1000–8000, takže malá nebo smíšená objednávka nemusí čekat na plný hutní výrobní cyklus.
Závěr
6010 je karosářská plechová slitina 6xxx s obsahem mědi, jejíž hodnota je specifická: tváří se v T4 a dosahuje provozní pevnosti vypalováním laku a není pevnostním vylepšením oproti 6061. Kompromisem je, že jde o starší jakost — nabídka je užší než u 6061, publikovaný záznam vlastností je řídký a široce kopírovaný z nesprávné slitiny a měď, která zvyšuje její pevnost po stárnutí, také snižuje její korozní rezervu.
Dodáváme plech, desky a svitky 6010 v T4 a T6, řezané na vaše rozměry při nízkých minimálních objemech objednávek, s MTC uvádějícím actualní chemii a mechanické výsledky u každé objednávky.
Pošlete nám svůj výkres, temperaci a rozsah tlouštěk pro kontrolu vhodnosti jakosti.
Často kladené otázky
Jaká je dodací lhůta a minimální objednávka pro plech 6010?
Zakázková výroba obvykle trvá 10–60 dní v závislosti na slitině, rozměrech a zpracování. Skladové rozměry se expedují mnohem dříve, pokud jsou k dispozici. Považujte 6010 za jakost vyráběnou na zakázku a plánujte harmonogram podle toho.
Jaké dokumenty jsou součástí objednávky 6010?
MTC s uvedením skutečného chemického rozboru a mechanických výsledků pro danou šarži, vydávaný s každou objednávkou. Inspekci třetí stranou lze na vyžádání zajistit pro projekty, které ji vyžadují, proto si tento požadavek dohodněte již ve fázi poptávky, nikoli až po objednávce.
Lze 6010 nahradit za 6016 nebo 6111?
Ne bez nové kvalifikace. Všechny tři jsou jakosti karosářského plechu řady 6xxx, ale 6010 je starší člen s mnohem méně rozsáhlým publikovaným záznamem vlastností a odlišnými limity mědi a hořčíku. Pokud aktuální program specifikuje 6016, 6111 nebo 6022, nabízejte podle této specifikace.
