Reines Aluminium ist relativ weich und schwach, was seine Tragfähigkeit einschränkt. Daher fügen die Hersteller verschiedene Legierungselemente hinzu, um es zu verstärken. 6061 ist ebenfalls eine Aluminiumlegierung, die aus Magnesium und Silizium besteht. Allerdings gibt es verschiedene Arten dieser Legierungen. Ihre Unterschiede entfachen eine Debatte über Aluminium 6061 T6 vs. T651 vs. T6511.
Diese Legierungen bieten einzigartige Eigenschaften und werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Der Hauptunterschied zwischen diesen Legierungen liegt in ihren Wärmebehandlungen. Aluminium 6061-T6 gilt als die einfachste und preisgünstigste Legierung, während 6061-T6511 eine höhere Qualität aufweist. In diesem Artikel werde ich die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen drei 6061-Aluminiumsorten erörtern. Also, fangen wir an!
Grundlagen von Aluminium 6061 T6, T651, und T6511
Das Wichtigste zuerst: Jede dieser 6061-Sorten hat ein gemeinsames "T" in ihren Nummern. Es bezieht sich auf die Wärmebehandlung dieser Aluminiumlegierungen.
Das 'T' steht für Temper Designation. Einfach ausgedrückt, gibt es an, wie eine Aluminiumlegierung wärmebehandelt wird. Diese Legierungen werden unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterzogen, die ihnen einzigartige Eigenschaften verleihen. T6 bedeutet, dass die Legierung nur erhitzt und gealtert wird. T651 hingegen bedeutet, dass die Legierung erhitzt, gealtert und auch gerichtet wird. Durch das Richten werden die inneren Spannungen beseitigt.
Interessant ist, dass die Temperamentenbezeichnung aus Zahlen besteht. Jede dieser Zahlen hat eine bestimmte Bedeutung. Hier ist ihre Aufschlüsselung:
T = Erwärmung des Materials
6 = Alterung (dieses Material ist gealtert)
51 = abgebaute Spannung (durch Streckung gegangenes Material)
1 = Gerichtet für die Form
Wie ich bereits sagte, ist 6061 relativ stärker als reines Aluminium. Warum? Weil es einen gewissen Anteil an Silizium und Magnesium enthält. Es wird noch verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen, die seine Gesamtqualität erhöhen. Jede Art der Wärmebehandlung verleiht diesen Aluminiumlegierungen einzigartige Eigenschaften. Im folgenden Abschnitt werde ich auf die Behandlungen eingehen, denen die Aluminiumlegierung 6061 unterzogen wird.
Was ist Aluminium 6061 - T6?
Aluminium 6061-T6 ist eine Legierung, die einer Wärmebehandlung und Alterung unterzogen wird. Zunächst wird die Legierung 6061 auf eine relativ hohe Temperatur von etwa 530 Grad Celsius erhitzt. Dieser Schritt wird auch als Lösungsglühen bezeichnet. Der Zweck dieses Erhitzens besteht darin, alle im Aluminium 6061 enthaltenen Elemente aufzulösen. Danach werden die Aluminiumlegierungen in Wasser abgeschreckt.
Dieses Abschrecken erfolgt bei Raumtemperatur und gewährleistet, dass die Legierungselemente perfekt miteinander verbunden sind. Nach dem Abschrecken folgt als letzter Schritt die Alterung der Aluminiumlegierung. Der Hauptzweck dieses Prozesses besteht darin, die Härte dieser Aluminiumlegierung zu erhöhen. Während der Alterung wird Aluminium 6061 auf eine niedrige Temperatur von etwa 160-180 °C erhitzt.
Dieser Alterungsprozess dauert einige Stunden an, so dass die Legierung eine ausgezeichnete Festigkeit erreicht. Nach diesem Schritt wird das Aluminium als 6061-T6 bezeichnet. Einfach ausgedrückt, bezeichnet T6 eine 6061-Aluminiumlegierung mit Wärmebehandlung (und Alterung). Beim Erhitzen und Abschrecken entstehen innere Spannungen. Die Aluminiumlegierung 6061 enthält innere Spannungen, die nicht entfernt werden.
Was ist Aluminium 6061 - T651?
Aluminium 6061-T651 ist eine bessere Option als T6. Der Grund dafür ist, dass die Wärmebehandlung einen zusätzlichen Schritt umfasst. Zunächst wird die 6061er Aluminiumlegierung auf hohe Temperaturen erhitzt. Dieser Schritt ist sowohl bei T6- als auch bei T651-Legierungen üblich. Nach dem Erhitzen wird die Legierung durch Wasserabschrecken abgekühlt.
Während dieser Abkühlung entstehen in dieser Legierung innere Spannungen.
Bei Aluminium 6061-T6 wird diese innere Spannung nicht beseitigt. Das T651 wird in einem zusätzlichen Schritt in einer speziellen Maschine gestreckt. Die Maschinen strecken das Aluminium T651 in Längsrichtung und entfernen die inneren Spannungen. Sobald diese Spannungen beseitigt sind, wird das Aluminium bei niedriger Temperatur gealtert. Dieser Prozess ist bei den Aluminiumlegierungen T6 und T651 identisch. Durch den Abbau der inneren Spannungen lassen sich T651-Aluminiumlegierungen leichter bearbeiten. Dadurch ist die Legierung weniger anfällig für Verzug oder Verformung während der Bearbeitung.
Was ist Aluminium 6061 - T6511?
Aluminium 6061-T6511 unterscheidet sich von T651 in einem Punkt: einem zusätzlichen Richtprozess. Zunächst wird die Aluminiumlegierung 6061 erhitzt und dann wasserabgeschreckt. Dieser Schritt ist bei allen Güten, d. h. T6, T651 und T6511, gleich. Nach dem Abschrecken wird T6511 einem Spannungsabbauverfahren unterzogen.
Dabei durchläuft die Legierung Streckmaschinen, die sie in Längsrichtung ziehen und die Spannungen abbauen. Nach dem Spannungsabbau wird die Legierung durch Erhitzen auf etwa 160-180 °C gealtert. Bei diesem Schritt wird die Aluminium ist stark und gehärtet, ohne innere Spannungen. Seine Form ist nicht vollkommen gerade und kann Biegungen aufweisen.
Daher fügen die Hersteller einen Richtvorgang hinzu, der die Form dieser Legierung verbessert. Durch das Richten erhalten wir Aluminiumstangen. Die Richtmaschinen bestehen aus Walzen, die die Aluminiumlegierung mit dem richtigen Druck pressen. Das Ergebnis ist, dass das Aluminium nicht bricht und eine gerade Form annimmt.
Zusammengefasst:
T6 = Erhitzt und abgeschreckt
6061 T651 = Erhitzt, abgeschreckt und von inneren Spannungen befreit (Relief)
Aluminium 6061 T6511 = Erhitzt, abgeschreckt, innere Spannungen beseitigt und gerichtet.
Unterschiede zwischen Aluminium 6061 T6, T651 und T6511
Der wesentliche Unterschied zwischen diesen 6061-Aluminiumlegierungen liegt in ihrer Wärmebehandlung. Infolgedessen unterscheiden sich die Eigenschaften dieser Legierungen und ermöglichen einzigartige Anwendungen. Im folgenden Abschnitt werde ich die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen 6061er Aluminiumsorten erörtern.
1- Stressabbau
Wie ich bereits erwähnt habe, unterscheiden sich diese 6061-Aluminiumlegierungen durch ihre Wärmebehandlungen. T6-Stähle werden nur erhitzt und dann abgekühlt. Dieser Erwärmungs- und Abkühlungsprozess erzeugt Spannungen, die im T6-Zustand nicht beseitigt werden. Aluminium 6061 in den Zuständen T651 und T6511 wird einem zusätzlichen Streckprozess unterzogen. Durch diesen Prozess werden die inneren Spannungen dieser Aluminiumlegierungen beseitigt. Infolgedessen verziehen sich sowohl T651 als auch T6511 nicht. während der Bearbeitung. Wenn Sie ein Material mit Spannungsentlastung benötigen, sollten Sie nicht 6061-T6 wählen.
2-Dimensionale Stabilität & Bearbeitung
Innere Spannungen in einem Material verringern die Dimensionsstabilität. Solche Materialien sind auch keine gute Option für die Bearbeitung oder Schneiden. Aluminium 6061 T6 hat innere Spannungen, die seine Stabilität verringern. Auf der anderen Seite sind sowohl T651 als auch T6511 sehr stabil. Außerdem lassen sich diese beiden Legierungen leichter bearbeiten. Und warum? Der Grund liegt darin, dass bei keiner der beiden Temperaturen Eigenspannungen auftreten. Sie durchlaufen einen Streckprozess, der die Spannungen abbaut.
3- Festigkeit & Korrosionsbeständigkeit
Die chemische Zusammensetzung aller drei Temperamente ist die gleiche. Sie bestehen aus Magnesium, Silizium, Kupfer und so weiter. Daher beträgt ihre Zugfestigkeit auch 290 MPa. T651 und T6511 gelten jedoch als etwas haltbarer und sind aufgrund ihres Spannungsabbaus besser geeignet. Außerdem weisen alle drei Legierungen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Das liegt daran, dass Aluminium mit Sauerstoff reagiert und Aluminiumoxid bildet. Diese Oxidschicht schützt sie vor Korrosion oder Rost.
4- Duktilität und Verformbarkeit
Duktilität und Formbarkeit sind Schlüsselfaktoren, insbesondere bei der Bearbeitung. Sie beziehen sich auf die Leichtigkeit, mit der sich das Material biegen bzw. formen lässt. Das Aluminium T6 ist im Allgemeinen dehnbar, weicher und lässt sich leicht biegen. T651 und T6511 hingegen sind steifer und härter. Das liegt daran, dass sie Streck- und Richtprozessen unterzogen werden, die ihre inneren Spannungen beseitigen. Dadurch werden sie stabiler und lassen sich nur schwer biegen.
5- Verformungswiderstand und Langlebigkeit
Die Verzugsfestigkeit gibt an, wie gut ein Material Spannungen widersteht. Wenn es seine Form während der Bearbeitung beibehält, gilt es als verwindungssteif; umgekehrt gilt es als verwindungsanfällig, wenn es sich während der Bearbeitung verzieht. T6 ist nicht verwindungssteif, da es nicht dem Prozess des Spannungsabbaus (Streckung) unterliegt. Sowohl T651 als auch T6511 sind verzugsfest, weil sie spannungsarmgeglüht sind. Da alle diese Legierungen die gleiche Festigkeit und Zusammensetzung haben, sind sie gleichermaßen haltbar und langlebig.
6- Kosten und Anwendungen
Aluminium 6061 T6 ist die billigste der drei Legierungen. Das liegt daran, dass Aluminium nur erhitzt und gealtert wird. Es wird weder gestreckt noch gerichtet. Andererseits ist T651 etwas teurer als T6. Das liegt daran, dass diese Aluminiumlegierung einem zusätzlichen Spannungsabbauverfahren unterzogen wird.
T6511 ist das teuerste und hochwertigste Material, da es nach dem Richten hergestellt wird. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmebehandlungen werden diese drei Qualitäten auf unterschiedliche Weise verwendet - von Konstruktionsrahmen bis hin zu kundenspezifische Metallbeschläge wie Halterungen, CNC-gefertigte Komponenten und Präzisionsstützen. Hier ist die Tabelle mit ihren Anwendungen:
| 6061-T6 | 6061-T651 | 6061-T6511 |
| Strukturelle Rahmen | CNC-gefräste Platten | Lange stranggepresste Balken, Stangen, Rohre |
| Geschweißte Teile, Platten | Automobilkomponenten | Stranggepresste Holme, Antriebswellen |
| Fahrgestellplatten, Halterungen | Motorhalterungen | Architektonische Profile |
| Bootsbeschläge | Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, | Strangpressprofile für die Schifffahrt, |
| Halterungen, Stützen | CNC-Teile, Werkzeuge, Matrizen | Stranggepresste Stangen und Stäbe |
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen 6061-T6 und T651 bzw. T6511?
Der Unterschied zwischen diesen Sorten ist die Eigenspannung. 6061-T6 weist innere Spannungen auf, während die Legierungen T651 und T6511 keine inneren Spannungen enthalten. Außerdem wird T6511 mit Hilfe von Richtmaschinen gerichtet.
Was ist Aluminium T6511?
Aluminium T6511 ist eine Legierung, die keine inneren Spannungen enthält und gerichtet wird. Sie werden durch die Richtmaschinen geführt. Diese Maschinen verwenden Rollen, um diese Legierungen zu richten, ohne sie zu zerbrechen. Außerdem ist Aluminium T6511 gehärtet, haltbar und weniger dehnbar.
Ist 6061 T651 biegsam?
Nein. Aluminium T6511 lässt sich aufgrund seiner Wärmebehandlung nicht so leicht verbiegen. Außerdem durchläuft es auch den Richtprozess. Diese Aluminiumsorte hat also keine inneren Spannungen und ist sehr stabil. Daher ist das Biegen und Formen dieser Sorte sehr schwierig.
Schlussfolgerung
Lassen Sie uns zusammenfassen: Aluminium ist aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und Erschwinglichkeit ein wertvoller Werkstoff. Die Hersteller fügen Legierungselemente hinzu, um es weniger weich zu machen. Es wird einem Wärmebehandlungsprozess unterzogen, der ihm eine ausgezeichnete Härte und einzigartige Eigenschaften verleiht. Bei der Wärmebehandlung werden drei verschiedene Härtegrade erzeugt. Dazu gehören Aluminium 6061 in den Zuständen T6, T651 und T6511. In diesem Artikel habe ich die grundlegenden Unterschiede zwischen diesen drei Härtegraden erläutert. Sie sollten sich für eine dieser Zustände entscheiden, indem Sie Ihren spezifischen Anwendungsfall und ihre Eigenschaften analysieren.