Zuiver aluminium is relatief zacht en zwak, waardoor het draagvermogen beperkt is. Daarom voegen fabrikanten verschillende legeringselementen toe om het te versterken. 6061 is ook een aluminiumlegering die bestaat uit magnesium en silicium. Er zijn echter verschillende soorten van deze legeringen. Hun verschillen leiden tot een discussie over aluminium 6061 T6 versus T651 versus T6511.
Deze legeringen hebben unieke eigenschappen en worden voor diverse toepassingen gebruikt. Het belangrijkste verschil tussen deze legeringen zit hem in hun warmtebehandeling. Aluminium 6061-T6 wordt beschouwd als de meest basale en zeer betaalbare variant, terwijl 6061-T6511 van hogere kwaliteit is. In dit artikel bespreek ik de belangrijkste verschillen tussen deze drie 6061-aluminiumkwaliteiten. Laten we beginnen!
Basisinformatie over aluminium 6061 T6, T651 en T6511
Om te beginnen: elk van deze 6061-kwaliteiten heeft een „T“ in de aanduiding. Dit verwijst naar de warmtebehandeling van deze aluminiumlegeringen.
De ‘T’ staat voor ‘Temper Designation’. Simpel gezegd geeft dit aan hoe een aluminiumlegering warmtebehandeld is. Deze legeringen ondergaan verschillende warmtebehandelingen, waardoor ze unieke eigenschappen krijgen. T6 betekent dat de legering alleen verhit en verouderd is. T651 daarentegen geeft aan dat de legering verhit, verouderd en ook rechtgetrokken is. Door dit rechttrekken wordt de interne spanning weggenomen.
Het is interessant dat de temperatuuraanduiding uit cijfers bestaat. Elk van deze cijfers heeft een specifieke betekenis. Hier volgt een overzicht:
T = Verwarming van het materiaal
6 = veroudering (dit materiaal is verouderd)
51 = spanning weggenomen (materiaal door rek bewerkt)
1 = In vorm gebracht
Zoals ik al eerder zei, is 6061 relatief sterker dan puur aluminium. Waarom? Omdat het voor een deel uit silicium en magnesium bestaat. Het ondergaat bovendien verschillende warmtebehandelingen, die de algehele kwaliteit ervan verbeteren. Elk type warmtebehandeling geeft deze aluminiumlegeringen unieke eigenschappen. In het onderstaande gedeelte zal ik de behandelingen bespreken die de 6061-aluminiumlegering ondergaat.
Wat is aluminium 6061 – T6?
Aluminium 6061-T6 is een legering die een warmtebehandeling en een verouderingsproces ondergaat. Eerst wordt legering 6061 verwarmd tot een relatief hoge temperatuur van ongeveer 530 graden Celsius. Deze stap staat ook bekend als oplossingsgloeien. Het doel van deze verhitting is om alle elementen die in 6061-aluminium aanwezig zijn op te lossen. Zodra dit is gebeurd, worden de aluminiumlegeringen in water afgekoeld.
Deze afkoeling vindt plaats bij kamertemperatuur en zorgt ervoor dat de legeringselementen zich perfect binden. Na het afkoelen volgt als laatste stap het verouderen van de aluminiumlegering. Het primaire doel van het proces is het verhogen van de hardheid van deze aluminiumlegering. Tijdens het verouderen wordt aluminium 6061 verwarmd tot een lage temperatuur van ongeveer 160–180 °C.
Dit verouderingsproces duurt enkele uren, waardoor de legering een uitstekende sterkte krijgt. Na deze stap wordt het aluminium aangeduid als 6061-T6. Simpel gezegd staat T6 voor een 6061-aluminiumlegering die een warmtebehandeling (en veroudering) heeft ondergaan. Tijdens het verhitten en afschrikken ontstaan er interne spanningen. De aluminium 6061-legering bevat interne spanningen die niet worden verwijderd.
Wat is aluminium 6061 – T651?
Aluminium 6061-T651 is een betere keuze dan T6. De reden hiervoor is dat de warmtebehandeling een extra stap omvat. Eerst wordt de 6061-aluminiumlegering tot hoge temperaturen verhit. Deze stap komt zowel bij T6- als bij T651-legeringen voor. Na het verwarmen wordt de legering door middel van waterafkoeling afgekoeld.
Tijdens dit afkoelen ontstaat er enige interne spanning in deze legering.
Bij aluminium 6061-T6 wordt deze interne spanning niet weggenomen. Bij T651 vindt er een extra stap plaats, waarbij het materiaal met een speciale machine wordt uitgerekt. De machines rekken het aluminium T651 in de lengterichting uit en nemen zo de interne spanning weg. Zodra deze spanning is weggenomen, ondergaat het aluminium een verouderingsproces bij lage temperatuur. Dit proces is ook hetzelfde in zowel T6- als T651-aluminiumlegeringen. Door het wegnemen van de interne spanning zijn T651-aluminiumlegeringen gemakkelijker te bewerken. Dit maakt de legering minder gevoelig voor kromtrekken of vervorming tijdens de bewerking.
Wat is aluminium 6061 – T6511?
Aluminium 6061-T6511 verschilt in één opzicht van T651: er vindt een extra richtproces plaats. Eerst wordt aluminiumlegering 6061 verwarmd en vervolgens in water afgekoeld. Deze stap is gebruikelijk bij alle kwaliteiten, d.w.z. T6, T651 en T6511. Na het afkoelen ondergaat T6511 een proces voor het wegnemen van spanningen.
Tijdens dit proces wordt de legering door trekbanken gevoerd, die haar in de lengterichting uitrekken en zo de spanning wegnemen. Na het spanningsverminderen wordt de legering door verhitting tot ongeveer 160–180 °C verouderd. In deze stap wordt de aluminium is sterk en gehard, zonder inwendige spanningen. De vorm is niet helemaal recht en kan krommingen vertonen.
Daarom voegen fabrikanten een richtstap toe om de vorm van deze legering te verbeteren. Door het richten verkrijgen we aluminiumstaven. De richtmachines bestaan uit rollen die de aluminiumlegering met de juiste druk samenpersen. Hierdoor barst het aluminium niet en krijgt het een rechte vorm.
Samengevat:
T6 = Gehard en getemperd
6061 T651 = Verhit, afgekoeld en van inwendige spanning ontdaan (ontspanning)
Aluminium 6061 T6511 = Verhit, afgekoeld, van interne spanning ontdaan en rechtgetrokken.
Verschillen tussen aluminium 6061 T6, T651 en T6511
Het belangrijkste verschil tussen deze 6061-aluminiumlegeringen zit hem in hun warmtebehandelingen. Hierdoor verschillen de eigenschappen van deze legeringen, wat unieke toepassingen mogelijk maakt. In het onderstaande gedeelte zal ik de belangrijkste verschillen tussen deze 6061-aluminiumkwaliteiten bespreken.
1- Ontspanning
Zoals ik al eerder heb vermeld, verschillen deze 6061-aluminiumkwaliteiten in hun warmtebehandeling. T6-kwaliteiten worden alleen verwarmd en vervolgens afgekoeld. Dit verwarmings- en afkoelingsproces veroorzaakt spanningen die bij de T6-kwaliteit niet worden weggenomen. Aluminium 6061 in de T651- en T6511-hardingen ondergaat een extra rekproces. Dit proces verwijdert de interne spanningen van deze aluminiumlegeringen. Als gevolg hiervan vervormen zowel T651 als T6511 niet. tijdens de bewerking. Als u materiaal nodig hebt dat spanningsvrij is, kies dan niet voor 6061-T6.
2. Vormvastheid en bewerkbaarheid
Inwendige spanningen in een materiaal verminderen de maatvastheid. Dergelijke materialen zijn ook niet geschikt voor bewerking of snijden. Aluminium 6061 T6 vertoont interne spanning, wat de stabiliteit ervan vermindert. Aan de andere kant zijn zowel T651 als T6511 zeer stabiel. Bovendien is het bewerken van beide legeringen eenvoudiger. Waarom? De reden is dat geen van beide legeringen interne spanning heeft. Ze ondergaan een rekproces dat hun spanning wegneemt.
3- Sterkte en corrosiebestendigheid
De chemische samenstelling van alle drie de hardingsgraden is identiek. Ze bestaan uit magnesium, silicium, koper, enzovoort. Hun treksterkte bedraagt dan ook 290 MPa. De T651 en T6511 worden echter als iets duurzamer beschouwd en presteren beter dankzij hun spanningsvermindering. Bovendien vertonen alle drie de legeringen een uitstekende corrosiebestendigheid. Dit komt doordat aluminium met zuurstof reageert en zo aluminiumoxide vormt. Deze oxidelaag beschermt ze tegen corrosie of roestvorming.
4- Ductiliteit en vervormbaarheid
Ductiliteit en vervormbaarheid zijn cruciale factoren, met name bij de machinale bewerking. Deze termen verwijzen respectievelijk naar het gemak waarmee het materiaal kan worden gebogen en gevormd. Aluminium T6 is over het algemeen ductiel, zachter en kan gemakkelijk worden gebogen. De T651 en T6511 zijn echter beide stijver en gehard. Dat komt doordat ze rek- en richtprocessen ondergaan die hun interne spanningen wegnemen. Daardoor worden ze stabieler en zijn ze moeilijker te buigen.
5- Kettingweerstand en duurzaamheid
De kromtrekbestendigheid geeft aan hoe goed een materiaal bestand is tegen spanning. Als het zijn vorm behoudt tijdens de bewerking, wordt het als kromtrekbestendig beschouwd; omgekeerd, als het tijdens de bewerking kromtrekt, wordt het als kromtrekgevoelig beschouwd. T6 is niet kromtrekbestendig omdat het geen spanningsverlichtingsproces (strekken) ondergaat. Zowel T651 als T6511 zijn kromtrekbestendig omdat ze spanningsverlicht zijn. Aangezien al deze legeringen dezelfde sterkte en samenstelling hebben, zijn ze even duurzaam en gaan ze even lang mee.
6- Kosten en toepassingen
Aluminium 6061 T6 is de goedkoopste van de drie legeringen. Dit komt doordat het aluminium alleen wordt verhit en verouderd. Het ondergaat geen rek- en richtprocessen. Aan de andere kant is de T651 iets duurder dan de T6. Dat komt doordat deze aluminiumlegering een extra spanningsverlichtingsproces ondergaat.
T6511 is het duurste en meest hoogwaardige type vanwege het rechtmakingsproces. Door de verschillende warmtebehandelingen worden deze drie hardheidsgraden op verschillende manieren toegepast — van constructieframes tot maatwerk metalen beslag zoals beugels, CNC-gefreesde onderdelen en precisie-steunen. Hieronder vindt u een tabel met hun toepassingen:
| 6061-T6 | 6061-T651 | 6061-T6511 |
| Constructieframes | CNC-gefreesde platen | Lange geëxtrudeerde balken, staven en buizen |
| Gelaste onderdelen, panelen | auto-onderdelen | Geëxtrudeerde liggers, aandrijfassen |
| Chassispanelen, bevestigingen | Motorsteunen | Architecturale profielen |
| Bootbeslag | Lucht- en ruimtevaartonderdelen, | Extrusieproducten voor de scheepvaart, |
| Beugels, steunen | CNC-onderdelen, gereedschappen, matrijzen | Geëxtrudeerde staven en profielen |
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen 6061-T6 en T651 enerzijds en T6511 anderzijds?
Het verschil tussen deze legeringen zit hem in de interne spanning. 6061-T6 vertoont interne spanning, terwijl de legeringen T651 en T6511 geen interne spanning bevatten. Bovendien wordt T6511 rechtgetrokken met behulp van richtmachines.
Wat is aluminium T6511?
Aluminium T6511 is een legering die geen interne spanning bevat en is rechtgetrokken. De legeringen worden door rechttrekmachines gevoerd. Deze machines maken gebruik van rollen om de legeringen recht te trekken zonder dat ze barsten. Bovendien is aluminium T6511 gehard, duurzaam en minder buigzaam.
Is 6061 T651 buigbaar?
Nee. Aluminium T6511 is door de warmtebehandeling niet gemakkelijk te buigen. Bovendien ondergaat het ook een richtproces. Deze aluminiumsoort vertoont dus geen inwendige spanningen en is zeer stabiel. Het buigen en vormen van deze soort is dan ook een hele uitdaging.
Conclusie
Laten we samenvatten: aluminium is een waardevol materiaal vanwege zijn corrosiebestendigheid en betaalbaarheid. Fabrikanten voegen legeringselementen toe om het minder zacht te maken. Het ondergaat een warmtebehandeling, waardoor het een uitstekende hardheid en unieke eigenschappen krijgt. Deze warmtebehandeling leidt tot drie verschillende hardheidsgraden. Dat zijn aluminium 6061 in de toestanden T6, T651 en T6511. In dit artikel heb ik de fundamentele verschillen tussen deze drie hardheden besproken. U moet een van deze hardheden kiezen door uw specifieke toepassing en de eigenschappen ervan te analyseren.