Aloi 5052 dan 6061 ialah dua gred aluminium yang paling kerap disebut untuk kepingan dan plat kejuruteraan am, dan ia sering keliru kerana kedua-duanya menawarkan rintangan kakisan yang baik dan kekuatan yang munasabah. Perbezaan yang penting ialah cara setiap aloi mencapai kekuatannya: 5052 adalah kerja-yang dikeraskan dan tidak boleh dikuatkan dengan rawatan haba, manakala 6061 ialah aloi-haba yang boleh dirawat yang sifatnya berasal daripada pemendakan terkawal. Perbezaan tunggal itu mendorong hampir setiap keputusan pemilihan praktikal.
Komposisi Kimia Berbanding
Aloi 5052 ialah aloi Al-Mg dengan magnesium sebagai tambahan utama; 6061 ialah aloi Al-Mg-Si dengan sejumlah kecil kuprum. Had komposisi di bawah mengikut julat yang diberikan untuk aloi ini dalam EN 573-3 dan dalam keperluan kimia ASTM B209/B209M untuk kepingan dan plat.
| Elemen (% maks melainkan julat ditunjukkan) | 5052 | 6061 |
|---|---|---|
| Magnesium | 2.2 - 2.8 | 0.8 - 1.2 |
| silikon | 0.25 | 0.40 - 0.80 |
| besi | 0.40 | 0.70 |
| Tembaga | 0.10 | 0.15 - 0.40 |
| Chromium | 0.15 - 0.35 | 0.04 - 0.35 |
| Mangan | 0.10 | 0.15 |
| Zink | 0.10 | 0.25 |
Sifat Mekanikal dan Tindak Balas Temper
Kedua-dua gred biasanya dibekalkan dalam suhu yang berbeza, jadi perbandingan yang saksama menggunakan 5052-H32 berbanding 6061-T6. Untuk kepingan dan plat 6061-T6, ASTM B209/B209M menentukan kekuatan tegangan minimum 290 MPa dan kekuatan hasil minimum 240 MPa. Aloi 5052 dalam suhu H32 ditentukan dengan minima yang lebih rendah, secara amnya tegangan 215 MPa dan hasil 170 MPa. Dalam amalan kilang menghantar 6061-T6 pada sekitar 310 MPa tegangan dan hasil 276 MPa, dan 5052-H32 pada kira-kira 230 MPa tegangan dan 195 MPa hasil, jadi gred yang boleh dirawat haba adalah lebih kuat. Pemanjangan berkelakuan dalam arah yang bertentangan: 5052 mengekalkan lebih banyak kemuluran dan terbentuk dengan lebih mudah, manakala 6061-T6 dihadkan oleh pemanjangan yang lebih rendah, biasanya sekitar 8 hingga 12 % bergantung pada ketebalan. Pemeriksaan kekerasan biasanya dibuat kepada ASTM E18 untuk Rockwell dan ASTM E92 untuk Vickers, dan ujian tegangan kepada ASTM B557 atau ASTM E8/E8M.
Kimpalan, Pembentukan dan Pemesinan
Kedua-dua aloi boleh dikimpal, tetapi hasilnya berbeza. Aloi 5052 adalah lebih mudah daripada kedua-duanya untuk dicantumkan oleh arka tungsten gas dan kimpalan arka logam gas; ia tidak memerlukan prapanas dalam ketebalan biasa, dan haba-zon terjejas hanya kehilangan sebahagian daripada kerjanya-kekuatan mengeras. Aloi 6061 juga boleh dikimpal, tetapi zon-haba yang terjejas kehilangan keadaan T6 dan memulihkan hanya sebahagian kecil daripada kekuatan induk melainkan pemasangan semula-ditua selepas dikimpal, yang jarang praktikal untuk fabrikasi besar. Pemilihan logam pengisi untuk kedua-dua gred mengikut klasifikasi pengisi aluminium dalam AWS A5.10, dengan pengisi jenis 4043 memberikan rintangan retak yang lebih baik dan pengisi jenis 5356 memberikan kekuatan mendapan yang lebih tinggi. Kebolehbentukan amat memihak kepada 5052: ia membengkok dan meregang ke jejari yang lebih ketat, manakala 6061 dalam T6 mempunyai kemuluran lentur yang terhad dan selalunya bengkok dalam keadaan O atau T4 dan berumur selepas itu. Pada kebolehmesinan kedudukan terbalik, dan mesin 6061-T6 bersih dengan kawalan cip yang baik manakala 5052 cenderung bergetah.
Kakisan dan Persekitaran Perkhidmatan
Kedua-dua aloi berprestasi baik dalam pendedahan air-atmosfera dan air. Aloi 5052 ialah pilihan yang lebih baik dalam atmosfera marin dan sarat-garam kerana kandungan magnesium yang lebih tinggi menghasilkan filem permukaan yang lebih pelindung, dan ia juga menahan sentuhan beralkali lebih baik daripada 6061. Aloi 6061 lebih terdedah kepada serangan setempat apabila ia terdedah kepada klorida dalam celah-celah, terutamanya di mana terdapat fasa gradien kuprum- Aloi tidak disyorkan untuk rendaman berterusan dalam media berasid atau beralkali kuat, dan kedua-duanya tidak boleh dicantumkan pada keluli atau keluli tahan karat tanpa penebat kerana gandingan galvanik.
Panduan Pemilihan mengikut Permohonan
Pilih 5052 di mana keterukan pembentukan, kebolehkimpalan dan rintangan kakisan marin mendominasi: tangki bahan api, panel marin, bejana tekanan, saluran dan penutup yang mesti dibengkokkan pada jejari ketat. Pilih 6061 di mana kekuatan, kestabilan dimensi selepas pemesinan dan kekukuhan struktur menguasai: kurungan bermesin, jig, komponen pengangkutan dan profil struktur am. Berat bukan pembeza, dengan ketumpatan lebih kurang 2.68 g/cm3 untuk 5052 dan 2.70 g/cm3 untuk 6061, dan nilai kekonduksian terma masing-masing hampir kepada 138 W/mK dan 167 W/mK pada suhu bilik. Di mana kedua-duanya kelihatan boleh diterima di atas kertas, soalan penentu biasanya sama ada bahagian itu boleh dibentuk sebelum dikukuhkan, atau sama ada ia mesti dicantumkan selepas mencapai kekuatan penuh.
Soalan Lazim
Q:Adakah 5052 atau 6061 lebih kuat?
A: 6061-T6 ialah gred yang lebih kuat, dengan kekuatan tegangan minimum 290 MPa berbanding kira-kira 215 MPa untuk 5052-H32. Aloi 5052 menutup sebahagian daripada jurang selepas kerja sejuk yang berat tetapi tidak dapat menandingi keadaan tua.
Q:Bolehkah 6061 dibengkokkan selepas penuaan kepada T6?
A: Hanya kepada jejari yang murah hati. Aloi 6061-T6 mempunyai kemuluran lentur yang terhad, jadi lenturan ketat biasanya terbentuk dalam keadaan sepuhlindap atau T4 dan kemudian kerpasan mengeras.
Q:Aloi mana yang lebih baik untuk kegunaan marin?
J: Aloi 5052 diutamakan untuk pendedahan air-garam kerana kandungan magnesiumnya yang lebih tinggi memberikan rintangan yang lebih baik kepada pitting klorida, terutamanya di celah-celah dan di bahagian tepi yang dipotong.
Q:Bolehkah kedua-dua aloi itu dikimpal antara satu sama lain?
J: Ia boleh dicantumkan dengan pengisi aluminium seperti jenis 4043 atau 5356, tetapi kekuatan sambungan akan dikawal oleh zon terjejas haba-yang lebih lemah dan 6061 akan kehilangan sifat T6nya dalam zon itu.
Q:Mesin gred mana yang lebih mudah?
A: Mesin aloi 6061-T6 jauh lebih baik, menghasilkan cip pendek dan kemasan permukaan yang baik. Aloi 5052 cenderung berlumur dan memerlukan perkakas yang lebih tajam dan sudut rake yang besar.
Q:Adakah kedua-dua aloi boleh ditukar ganti untuk anodising?
A: Kedua-dua anodis, tetapi rupa salutan berbeza. Aloi 6061 biasanya menghasilkan kemasan yang lebih seragam dan sedikit lebih gelap, manakala 5052 cenderung untuk memberikan penampilan yang lebih cerah dan lebih reflektif.