Propriedades do material de alumínio 6061

Quando se trata de escolher um metal para aplicações de alta resistência e baixo peso, o alumínio 6061 é uma das ligas mais procuradas, especialmente na América do Norte. Além disso, apresenta excelente resistência à corrosão, aliada à alta usinabilidade e soldabilidade, tornando-o ideal para diversas aplicações.

No entanto, existem certas restrições de aplicação. Por exemplo, ao contrário das ligas 5052, a 6061 não é ideal onde é necessário um raio de curvatura maior. Da mesma forma, se for importante ter alta resistência ao escoamento, o alumínio 7075 seria uma escolha melhor do que o alumínio 6061.

Assim, é importante entender as propriedades mais essenciais do material de alumínio 6061 antes de usá-lo para sua aplicação.

Propriedades Essenciais do Material do Alumínio 6061

Abaixo, detalhamos algumas das propriedades de material mais importantes do alumínio 6061 que podem afetar se ele seria benéfico ou não para seus requisitos de fabricação ou usinagem.

Propriedades físicas

O alumínio 6061 contém magnésio e silício como principais elementos de liga, assim como manganês, ferro, titânio, cobre e cromo. A composição nominal exata é a seguinte:

• Alumínio 97,9%
• Silicone 0,6%
• Magnésio 1,0%
• Cromo 0,20%
• Cobre 0,28%

Enquanto o cobre melhora as propriedades mecânicas do alumínio 6061, bem como sua resposta ao envelhecimento artificial, o cromo compensa qualquer efeito adverso do cobre na capacidade do alumínio 6061 de resistir à corrosão. O alto teor de liga em 6061 aumenta sua sensibilidade à têmpera.

Resistência à tração

A resistência à tração de 6061 representa a capacidade do metal de suportar uma força de tração, medida em força por área de seção transversal. A resistência à tração do 6061 varia com as mudanças no tratamento térmico. Diferentes têmperas 6061 têm diferentes resistências à tração (por exemplo, 45 ksi para 6061-T6). Embora a resistência à tração de 6061 seja metade da de 7075, ainda é forte o suficiente para muitas aplicações de construção.

Resistência à compressão

A resistência à compressão final do alumínio 6061 muda com diferentes materiais compostos. Por exemplo, ao aumentar a porcentagem em peso de compósitos, como partículas de grafite e cinzas volantes, a resistência à compressão da liga aumenta. Por outro lado, um aumento no tamanho das partículas de reforço marca uma diminuição na melhoria percentual.

Dureza

A têmpera T6 do alumínio 6061 oferece o maior endurecimento por precipitação entre todas as têmperas e, portanto, tem um limite máximo de escoamento de 240 MPa. Porém, novamente, o valor pode mudar com o tipo de composição. Enquanto a dureza do alumínio 6061 é significativamente melhorada com um maior teor de partículas de albita, ele exibe o fenômeno oposto com compósitos reforçados com grafite.

Ductilidade

O alumínio 6061 apresenta ductilidade à fadiga significativamente maior do que qualquer outra liga. Também foi observado que a liga 6082-T6 é comparativamente menos dúctil do que a liga 6061-T651 porque possui um teor ligeiramente maior de silício e magnésio. Além disso, a ductilidade do compósito diminui com o aumento da fração em peso de partículas duras, como cinzas volantes.

Resistência à corrosão

A resistência à corrosão é uma das propriedades mais valiosas do material de alumínio 6061. Na presença de ar ou água, o alumínio 6061 forma uma camada de óxido protetora contra a corrosão atmosférica. No entanto, devido à presença de cobre, o grau de resistência é comparativamente menor que o alumínio 5052. A liga 6061 é ideal para aplicações que exigem resistência contra ácido nítrico, amônia e hidróxido de amônio. Embora possa desenvolver corrosão com solo alcalino, um revestimento de camada protetora adicional pode ajudar.

A tabela abaixo lista o limite máximo de algumas das propriedades mais importantes do material de alumínio 6061 discutidas acima.

Propriedades mecânicas
Resistência à tração máxima	45.000 psi
Força de rendimento	40.000 psi
Resistência ao cisalhamento	30.000 psi
Dureza Brinell	95
Propriedades físicas
Densidade	0,0975 lb/pol³
Ponto de fusão	1.080–1.205 °F
Módulo de elasticidade	10.000 ksi
Proporção de Poisson	0,33
Propriedades térmicas
Capacidade térmica específica	0,214 BTU/lb-°F
Condutividade térmica	1.160 BTU-pol/h-ft²-°F
Coeficiente de expansão térmica	13,1 µin/in-°F

6061 Propriedades do material sob tratamento térmico e mudança de temperatura

Para melhorar ainda mais suas características desejáveis ​​de usinagem, as ligas de alumínio 6061 são tratadas termicamente e estão disponíveis em diferentes têmperas, conforme listado abaixo:

6061-F:conforme fabricado

São ligas semifornecidas sem controle especial sobre o tratamento térmico. A liga semi-fornecida passa ainda por modelagem, acabamento ou processo térmico para obter outras formas ou têmperas acabadas.

6061-O:Recozido

Em algum ponto durante o processo, a liga é recozida para melhorar a trabalhabilidade e maximizar a ductilidade e a tenacidade. É mais adequado para operações de conformação e soldagem, mas tem baixa usinabilidade.

6061-W:Solução tratada termicamente

Assim como o 6061-F, essas ligas também não possuem limites de propriedades padrão publicados, pois envelhecem naturalmente e espontaneamente após o tratamento térmico por solução. A resistência ao escoamento cresce eventualmente até receber tratamento adicional para estabilizar suas propriedades.

6061-Tx:tratado termicamente

Aqui, a liga, tratamento térmico pós-solução, passa por têmpera e envelhecimento natural ou artificial. Como resultado, atinge resistência e tenacidade comercialmente úteis. Um dígito adicional adicionado à indicação de temperamento especifica quaisquer tratamentos especiais recebidos.

Áreas de Aplicação Ideais do Alumínio 6061

O alumínio 6061 está disponível na forma de barras, chapas, chapas e peças redondas.

Devido à sua boa condutividade térmica e elétrica, as placas de alumínio 6061 são usadas como radiadores de calor em motores para oferecer a máxima eficiência de refrigeração. Além disso, o recurso leve torna o alumínio 6061 ideal para várias aplicações aeroespaciais e de transporte geral. Em muitas oficinas, a liga 6061-T6 é usada como placa de piso para suportar a maioria das técnicas de processamento. A combinação de excepcional resistência à corrosão, soldabilidade e resistência torna as placas 6061 úteis para aplicações comuns, incluindo caçambas de caminhões, escadas, estruturas de suporte, rampas e passarelas.

O estoque de barras de alumínio 6061 encontra uma ampla gama de aplicações estruturais de serviço pesado envolvendo estruturas de caminhões, rebites, lanchas e vagões ferroviários. A presença de magnésio e silício torna as estruturas imunes ao estresse, rachaduras e corrosão.

Fornecedor local confiável de alumínio 6061 e outras ligas

Com tantas têmperas diferentes disponíveis, escolher a liga de alumínio 6061 certa para a aplicação necessária pode ser muito difícil. A Industrial Metal Service é especializada em oferecer orientação útil para selecionar a têmpera certa e fornecer metais para sua oficina, em qualquer lugar na área da baía de São Francisco e além. Temos em estoque uma ampla variedade de ligas metálicas, incluindo novos metais provenientes de usinas e restos verificados, e os fornecemos a clientes dos EUA que não têm o benefício de um fornecedor local.