6013 istnieje dla jednego problemu projektowego: części, która wymaga wytrzymałości klasy 2024-T3, ale musi być spawana. 6061 daje się spawać, ale traci wytrzymałość tuż powyżej 310 MPa w stanie T6. 2024-T3 ma wytrzymałość, ale nie jest stopem do spawania fuzyjnego i wymaga platerowania lub malowania, aby przetrwać eksploatację.
6013 rozwiązuje ten problem od strony serii 6xxx. Jest to stop Al-Mg-Si-Cu poddawany obróbce cieplnej, którego granica plastyczności w stanie T6, odporność na pękanie i właściwości zmęczeniowe są zbliżone do blachy 2024-T3, łączy się jak gatunek 6xxx i nie wymaga ochronnego platerowania.
Dwa ograniczenia decydują następnie o specyfikacji. Miedź, która czyni 6013 mocniejszym od 6061, zwiększa również jego skłonność do korozji międzykrystalicznej, a szczytowa wytrzymałość pojawia się dopiero po etapie obróbki cieplnej, który musi być wpisany w trasę technologiczną.
Co to jest aluminium 6013?
Wytrzymałość tego stopu pochodzi z utwardzania wydzieleniowego, a nie z odkształcenia na zimno. Magnez i krzem łączą się w Mg₂Si, a dodatek miedzi tworzy dodatkowe fazy zawierające Cu, które podnoszą zarówno wytrzymałość, jak i odporność zmęczeniową powyżej poziomu osiąganego przez zwykły stop Al-Mg-Si.
Jest to stosunkowo niedawny dodatek do rodziny 6xxx i pozostaje gatunkiem niszowym. Nie znajdziesz go w magazynach tak powszechnie jak 6061, a premia cenowa względem 6061 jest realna. Nabywcy specifying go z dwóch powodów: potrzebują większej wytrzymałości niż 6061 w stopie spawalnym albo potrzebują właściwości klasy 2024-T3 w części, która musi być spawana lub która nie toleruje zachowania korozyjnego 2024.
Skład chemiczny
| Element | Zakres (% mas.) |
| Krzem (Si) | 0.60 – 1.0 |
| Magnez (Mg) | 0.80 – 1.2 |
| Miedź (Cu) | 0.60 – 1.1 |
| Mangan (Mn) | 0.20 – 0.80 |
| Żelazo (Fe) | ≤ 0,50 |
| Cynk (Zn) | ≤ 0.25 |
| Chrom (Cr) | ≤ 0,10 |
| Tytan (Ti) | ≤ 0,10 |
| Inne (każdy / łącznie) | ≤ 0,05 / ≤ 0,15 |
| Aluminium (Al) | Pozostałość (94,8 – 97,8) |
Dwie kwestie mają większe znaczenie niż same liczby. Krzem i magnez występują w niemal zrównoważonym stosunku do tworzenia Mg₂Si, co czyni stop podatnym na sztuczne starzenie.
Poziom miedzi jest drugą kwestią. Przy zawartości do 1,1% jest to około trzy do pięciu razy więcej niż dopuszcza 6061, co wyjaśnia zarówno dlaczego 6013 jest mocniejszy od 6061, jak i dlaczego jest mniej odporny na korozję.
Specyfikacje i oznaczenia równoważne
| System | Oznaczenie |
| UNS | A96013 |
| ISO | AlMg1Si0.8CuMn |
| ASTM | B209 (blacha i płyta), B221 (wyciskany pręt, drążek, rura, profile) |
| AMS | 4216 (blacha 6013-T6), 4347 (blacha 6013-T4) |
| GB/T | 3190 |
Przy wystawianiu zamówienia należy podać jednocześnie specyfikację i stan obróbki cieplnej. Samo “6013” nie definiuje poziomu wytrzymałości — 6013-T4 i 6013-T6 różnią się o około 100 MPa granicy plastyczności, co stanowi różnicę między częścią, która wytrzymuje, a taką, która nie.
Właściwości mechaniczne w zależności od stanu utwardzenia
| Temperament | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie | Wytrzymałość zmęczeniowa (MPa) | Wytrzymałość na ścinanie (MPa) | Twardość (HB) |
| T4 | ~310 | ~170 | ~22% | ~98 | ~190 | — |
| T6 | 379 – 410 | ~350 | ~9% | ~140 | ~240 | ~130 |
| T651 | ≥ 379 | ≥ 359 | ≥ 5% | ~110 | 240 – 248 | 130 |
Wiersz T651 pochodzi z minimalnych wartości producenta aluminium dla płyty; blacha T6 zazwyczaj osiąga górny zakres swojego przedziału. Tabelę należy traktować jako narzędzie wstępnej oceny, a atest hutniczy jako dokument nadrzędny — gwarantowane minima zmieniają się wraz z grubością i formą wyrobu.
Warto zauważyć: T6 ma najwyższą wytrzymałość zmęczeniową z trzech stanów, około 140 MPa, podczas gdy T651 plasuje się niżej, na poziomie około 110 MPa, mimo nieznacznie wyższej wytrzymałości statycznej. Jeśli część jest ograniczona zmęczeniowo, a nie statycznie, ta różnica powinna decydować o wyborze stanu, a nie wartość granicy plastyczności.
Właściwości fizyczne
| Nieruchomość | Wartość |
| Gęstość | 2,71 – 2,72 g/cm³ |
| Zakres topnienia | ~579 – 650 °C |
| Przewodność cieplna | ~150 – 164 W/m·K |
| Przewodność elektryczna | ~35% IACS |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 23,4 × 10⁻⁶ /°C (20 – 100 °C) |
| Moduł sprężystości | 69 – 71 GPa |
| Maksymalna temperatura eksploatacji | ~160 °C |
Przewodność elektryczna to wartość najczęściej podawana błędnie. Z powodu zawartości miedzi 6013 osiąga około 35% IACS — poniżej 6061, nie powyżej. Każde zastosowanie opierające się na przewodności, a nie na wytrzymałości, powinno rozważać 6061, 6063 lub 6101.
Stany: T4, T6 i T651
T4 jest poddawany przesycaniu i starzeniu naturalnemu. Jest najmiększy z trzech i to w nim się formuje — formowalność w T4 jest opisywana jako zasadniczo porównywalna z 2024-O. Wydłużenie wynosi około 22%, co umożliwia ciasne gięcie i głębokie tłoczenie.
T6 jest poddawany przesycaniu i starzeniu sztucznemu do szczytowej wytrzymałości. Jest to stan dostawy dla większości części konstrukcyjnych i dla blachy.
T651 to T6 z dodanym etapem odprężania — materiał jest rozciągany o kontrolowaną wartość przed starzeniem sztucznym. Rozciąganie poprawia stabilność wymiarową podczas i po obróbce skrawaniem, więc T651 jest oznaczeniem dla płyty, która będzie intensywnie frezowana. Blacha jest zazwyczaj dostarczana jako T6, a nie T651, ponieważ etap rozciągania jest operacją dla płyt i prętów.
Trasa formowanie, a następnie starzenie
To jest powód, dla którego wiele zakładów w ogóle specifying 6013, i jest to punkt pomijany w większości kart danych. Starzenie naturalne w T4 przebiega powoli, więc część można formować w T4, a następnie starzyć bezpośrednio do szczytowej wytrzymałości T6 bez drugiego przesycania.
Dla porównania, 2024-W musi być chłodzony, aby zachować formowalność, a większość części z 6xxx, które są formowane i następnie starzone, wymaga najpierw ponownego przesycania. Pominięcie tego ponownego hartowania w 6013 oznacza mniej zniekształceń do korekty, mniej kroków procesowych i brak ponownej kontroli struktury ziaren. Jeśli twoja część jest duża, cienka lub wrażliwa na zniekształcenia, sama ta trasa może uzasadnić premię za stop.
Praca z 6013
Formowanie
Formowanie należy wykonywać w T4. W T6 stop ma ograniczoną zdolność gięcia, a formowanie na zimno jest ograniczone przez poziom wytrzymałości; złożone kształty, które łatwo formują się w T4, pękną w T6. Potwierdź minimalne promienie gięcia względem rzeczywistej grubości i stanu przed zatwierdzeniem oprzyrządowania.
Spawanie
6013 dobrze się spawa. Dane producentów aluminium oceniają jego spawalność na najwyższym poziomie skali i opisują go jako łatwo łączony konwencjonalnymi metodami spawania i lutowania twardego — jest to jedna z głównych zalet tego stopu nad 2024, który nie jest uważany za spawalny fuzyjnie.
Obowiązuje jednak zwykłe zastrzeżenie: spoina w 6xxx traci lokalnie wytrzymałość, ponieważ ciepło spawania przestarza lub ponownie przesyca strukturę wydzieleń w strefie spoiny i wokół niej. Projektuj z uwzględnieniem stanu po spawaniu i umieszczaj spoiny z dala od miejsc największych naprężeń, gdzie to możliwe. Dobór materiału dodatkowego powinien być zgodny z wymaganiami złącza i wszelkimi obowiązującymi kwalifikacjami procedur — zobacz nasz przewodnik po doborze drutu do spawania aluminium aby dowiedzieć się, jak wybór materiału dodatkowego współdziała ze stopem podstawowym i środowiskiem eksploatacji.
Obróbka skrawaniem
Skrawalność jest dobra, oceniana na około 70 w standardowej skali 0–100, gdzie stopy łatwo skrawalne plasują się blisko 90. T651 jest ogólnie preferowany dla intensywnie obrabianej płyty ze względu na odprężanie.
Obróbka powierzchniowa
6013 dobrze przyjmuje anodowanie i malowanie. Nie jest to stop dekoracyjny do jasnego anodowania — jeśli wymagane są krytyczne wizualnie jasne elementy wykończeniowe, standardowymi odpowiedziami są 5005, 5657 lub 6063. W przypadku anodowania ochronnego i obróbki wstępnej przed malowaniem 6013 sprawdza się bez specjalnego postępowania.
Korozja i ograniczenia temperaturowe
Uczciwe ujęcie jest takie: 6013 ma dobrą odporność korozyjną jak na stop zawierający miedź, i mniejszą ogólną odporność korozyjną niż 6061. Publikowane porównania wskazują na większą skłonność do korozji międzykrystalicznej w 6013 niż w 6061, szczególnie tam, gdzie proces nie jest właściwie kontrolowany — z donoszonymi skutkami wtórnymi dla odporności zmęczeniowej, ciągliwości i wytrzymałości, jeśli nie zostanie to opanowane.
Odporność na pękanie naprężeniowo-korozyjne jest oceniana na szczycie skali producenta, co stanowi rzeczywistą poprawę w stosunku do stopów 2xxx, z którymi konkuruje 6013. Jednak 6013 nie jest stopem morskim. Do zastosowań w wodzie morskiej w strefie zanurzenia lub rozbryzgu właściwą rodziną pozostają gatunki 5xxx — patrz nasz przewodnik doboru aluminium klasy morskiej.
Jeśli chodzi o temperaturę, praktyczny pułap wynosi około 160 °C. Stopy utwardzane wydzieleniowo tracą wytrzymałość wraz ze wzrostem temperatury, a 6013 nie jest materiałem do pracy w podwyższonych temperaturach, mimo powszechnych założeń dotyczących gatunków lotniczych.
Gdzie stosuje się 6013
Wykazy zastosowań producenta dla 6013 obejmują komponenty hydrauliczne, korpusy zaworów, części maszyn, elementy układu hamulcowego ABS oraz amunicję. Poza nimi dwa główne zastosowania wolumenowe to:
- Lotnictwo i kosmonautyka — poszycia lotnicze i panele konstrukcyjne, gdzie stop jest oceniany jako kandydat do zastąpienia blachy 2024, szczególnie tam, gdzie spawanie lub zachowanie korozyjne wykluczają 2024.
- Motoryzacja i transport — panele konstrukcyjne i nadwoziowe oraz ramy rowerowe, kierownice i komponenty kół, gdzie wymagana jest wyższa wytrzymałość niż w 6061 w stopie nadającym się do łączenia.
6013 vs. 6061 vs. 2024 vs. 7075
| Stop | Kluczowe dodatki stopowe | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Korozja ogólna | Spawalność | Pasuje, gdy |
| 6013-T6 | Mg-Si-Cu | 379 – 410 | Dobra (wyższa skłonność do IGC niż 6061) | Dobry | Wytrzymałość klasy 2024 w części spawalnej |
| 6061-T6 | Mg-Si | 240 – 310 | Bardzo dobra | Doskonały | Ogólne prace konstrukcyjne, najlepsza wszechstronna dostępność |
| 2024-T3 | Cu-Mg | 400 – 480 | Słaby | Nie spawalny metodami topienia | Maksymalna wytrzymałość 2xxx tam, gdzie spawanie nie jest wymagane |
| 7075-T6 | Zn-Mg-Cu | 500 – 570 | Słaby | Słaby | Szczytowa wytrzymałość, gdy korozja i spawanie nie są czynnikami decydującymi |
Dwa porównania, które decydują o większości zadań:
6013 vs 6061. 6013 jest wyraźnie mocniejszy. 6061 jest bardziej odporny na korozję, tańszy i dostępny wszędzie. Wybierz 6013, gdy margines wytrzymałości jest tym, co powoduje awarię projektu, a nie jako domyślny upgrade. Jeśli priorytetem jest odporność na korozję, 6061 jest lepszą odpowiedzią — patrz nasz kompletny przewodnik po aluminium 6061.
6013 vs 2024. Wytrzymałość, odporność na pękanie i zmęczenie w 6013-T6 są bliskie blachy 2024-T3, przy lepszej odporności na korozję i niższej gęstości. Czynnikiem decydującym jest zwykle łączenie: jeśli zespół jest spawany, 6013 wygrywa; jeśli jest nitowany, a korozja jest kontrolowana przez platerowanie lub wykończenie, 2024 może być nadal specyfikowany.
Go / No-Go
Wybierz — specyfikuj 6013, gdy:
- Wymagane jest złącze spawane w części, która potrzebuje wytrzymałości większej niż 6061. Typowe części: spawane zespoły lotnicze, rozdzielacze hydrauliczne, wsporniki konstrukcyjne.
- Część można formować w stanie T4 i starzyć bezpośrednio do T6, unikając ponownej obróbki roztworowej. Typowe części: duże panele wrażliwe na odkształcenia, ciągnione kształtowniki konstrukcyjne.
- Odporność na zmęczenie jest czynnikiem projektowym, a wytrzymałość zmęczeniowa T6 ~140 MPa spełnia wymagania cyklu obciążenia. Typowe części: wsporniki obciążone dynamicznie, konstrukcje transportowe.
- Wymagane są właściwości klasy 2024-T3, ale środowisko eksploatacji wyklucza goły stop 2xxx.
- Mocno obrabiana blacha, gdzie istotna jest stabilność wymiarowa — specyfikuj T651.
No-Go — szukaj gdzie indziej, gdy:
- Maksymalna odporność na korozję jest priorytetem. 6061 lub stop 5xxx przewyższy 6013; zawartość miedzi działa na niekorzyść.
- Część pracuje w sposób ciągły powyżej około 160 °C.
- Zanurzenie lub strefa rozbryzgu wody morskiej jest głównym narażeniem. Użyj 5083 lub 5086 — zacznij od naszego przewodnika po aluminium 5083.
- Wytrzymałość klasy 7075 jest naprawdę wymagana, a spawanie i korozja nie są wiążącymi ograniczeniami.
- Wymagane są ciasne promienie gięcia w stanie dostarczonym. Formuj w T4 i starz lub wybierz stop bardziej podatny do formowania.
- Dostępność i koszt dominują. 6061 jest magazynowany znacznie szerzej i jest bezpieczniejszym domyślnym wyborem.
Kontrole zaopatrzenia
6013 nie jest gatunkiem towarowym, więc zamówienie wymaga więcej doprecyzowania niż pozycja 6061. Przed wystawieniem zamówienia zakupu potwierdź:
- Specyfikację i stan utwardzenia łącznie — ASTM B209 lub odpowiednie wywołanie arkusza AMS (4216 dla T6, 4347 dla T4), plus stan utwardzenia. 6013-T6 i 6013-T651 nie są wymienne na rysunku.
- Zakres grubości — gwarantowane minima mechaniczne zmieniają się wraz z grubością. Podaj zakres, który zaakceptujesz.
- Ścieżkę obróbki cieplnej — jeśli zamierzasz formować w T4 i starzyć do T6, powiedz o tym na etapie zamówienia, aby materiał został dostarczony w stanie, który to umożliwia.
- Zakres MTC — zażądać świadectwa z wynikami badań chemicznych i mechanicznych oraz potwierdzić, że znajdują się na nim stan obróbki cieplnej i specyfikacja.
- Badania stron trzecich — w przypadku zastosowań lotniczych lub ciśnieniowych uzgodnić dodatkowy zakres badań z góry, a nie po produkcji.
Linsy Aluminium dostarcza 6013 w postaci blach i płyt oraz zapewnia obróbkę CNC, spawanie TIG i MIG, cięcie laserowe i wykańczanie powierzchni w ramach własnych zasobów, dzięki czemu materiał i obróbka pierwszego etapu mogą być zrealizowane w ramach jednego zamówienia. Zobacz stop aluminium 6013 stronę produktu, aby zapoznać się z dostępnymi stanami obróbki cieplnej i wymiarami.
Wnioski
6013 znajduje swoje zastosowanie, gdy spawana część poddana obciążeniom zmęczeniowym wymaga większej wytrzymałości niż zapewnia 6061, oraz gdy formowanie w stanie T4 i starzenie bezpośrednio do T6 — bez ponownego przesycania, bez dodatkowego hartowania — uzasadnia wyższą cenę. Kompromisem jest dostępność: miedź zwiększa skłonność do korozji międzykrystalicznej w porównaniu z 6061, gatunek jest droższy, a większość hut dysponuje znacznie mniejszymi zapasami niż w przypadku 6061 lub 2024.
Dostarczamy blachy i płyty 6013 zgodnie ze specyfikacjami standardowymi oraz prowadzimy niestandardową produkcję przy niskim MOQ dla stanów obróbki cieplnej i wymiarów wykraczających poza nie, z czasem realizacji 10–60 dni dla linii niestandardowych. Każde zamówienie jest wysyłane z MTC.
Prześlij nam rysunek, wymagania dotyczące stanu obróbki cieplnej i grubości do przeglądu technicznego i wyceny.
Często zadawane pytania
W jakich postaciach występuje 6013?
Blacha, płyta i taśma to formy walcowane. Rury, pręty i profile niestandardowe są produkowane według rysunku, więc gatunek nie jest ograniczony do produktów płaskich. Należy podać stan obróbki cieplnej wraz z formą, ponieważ nie każdy stan obróbki cieplnej jest dostępny w każdym produkcie.
Jakiego spoiwa należy użyć do spawania 6013?
ER4043 (AlSi5) lub ER5356 (AlMg5Cr) zgodnie z AWS A5.10. ER4043 jest zwykle pierwszym wyborem dla metalu rodzimego 6xxx, ponieważ wyższa zawartość krzemu obniża wrażliwość na pękanie gorące. Należy przejść na ER5356, gdy złącze wymaga mocniejszego stopiwa w stanie po spawaniu.
Jak 6013 wypada w porównaniu z 6061 pod względem kosztów i dostępności?
Jest droższy i znacznie mniej powszechnie magazynowany. 6061 to gatunek masowy dostępny w większości centrów serwisowych, podczas gdy 6013 to niszowy stop lotniczy, więc czas realizacji zależy od tego, czy dany stan obróbki cieplnej i grubość są w magazynie, czy produkowane na zamówienie. Należy uwzględnić w budżecie wyższą cenę i potwierdzić dostępność przed zobowiązaniem się do terminu dostawy.
Czy 6013 można ciąć lub obrabiać według rysunku przed wysyłką?
Tak. Cięcie na wymiar, obróbka CNC, cięcie laserowe i gięcie są realizowane w ramach własnych zasobów, dzięki czemu części mogą dotrzeć w wymiarach zbliżonych do gotowych. Należy przesłać rysunek wraz z zapytaniem, a tolerancje i wymagania dotyczące powierzchni zostaną wycenione razem z materiałem.
