6061-T6铝合金
AL 6061-T6铝合金的性能，密度，拉伸和屈服强度，导热系数，弹性模量，焊接
美国ASTM AISI和SAE标准
按世界材料
6061铝合金（AL 6061-T6、6061-T651、6061-T4）
AL-6061铝合金是美铝于1935年开发的通用结构合金。回火名称主要有6061-T4，T451，AL 6061-T6、6061-T651等。它是使用最广泛的合金之一。主要合金元素是镁（Mg）和硅（Si）。该合金中硅和镁的含量接近，形成硅化镁（Mg2Si），因此是一种热处理的锻造合金。
由于6061铝合金易于挤出，因此可以提供多种产品形式，例如片材，带材，板，棒，棒，锻件，管，管，线，挤出零件和结构形状。
铝6061具有良好的耐腐蚀性，机械性能，可成型性，可焊接性和可切削性。通常适合中等到高强度要求，并具有良好的韧性。应用范围从食品和饮料包装，电子产品和家用电器，建筑装饰，运输到航空航天零部件。
注意：本文中的缩写AL-6061和AA6061是相同的材料。AL-铝 AA-铝协会。
铝合金6061性能，数据表和规格。
下表汇总了6061铝的性能，数据表和规格，包括化学成分，物理性能和机械性能，焊接，硬度，可加工性，热处理等。
铝合金6061化学成分
下表列出了铝6061的化学成分。
| AA-6061化学成分，％ | |||||||||||
| ASTM，SAE AMS | ANSI，合金（UNS） | 硅 | 铁，≤ | 铜 | 锰≤ | 镁 | 铬 | 锌≤ | 钛≤ | 其他元素，各（总计），≤ | 铝 |
| ASTM B209； ASTM B211； ASTM B221； ASTM B210； ASTM B308 / B308M； ASTM B308 / B308M； ASTM B308 / B308M； ASTM B241 / B241M； SAE AMS 4025； SAE AMS 4026； SAE AMS 4027； SAE AMS 4117 | 6061（UNS A96061） | 0.4-0.8 | 0.7 | 0.15-0.40 | 0.15 | 0.8-1.2 | 0.04-0.35 | 0.25 | 0.15 | 0.05（0.15） | 余 |
注释（6061铝的不同标准）：
ASTM B209：铝和铝合金板材。
ASTM B211：轧制或冷轧的棒材，棒材和线材。
ASTM B221：挤压棒，棒，线，型材和管。
ASTM B210：铝和铝合金拉制无缝管。
ASTM B308 / B308M：AL 6061-T6铝结构型材。
ASTM B241 / B241M：无缝管和无缝挤压管。
SAE AMS 4025：板材和板材；脾气O; 退火。
SAE AMS 4026：板材和板材；调质T4，T42，T451（-T4薄板，-T451），固溶热处理，自然老化。
SAE AMS 4027：板材和板材；调质T6铝，T62，T651（AL 6061-T6板，6061T651板）溶液和沉淀热处理。
SAE AMS 4117：轧制或冷加工的棒材，棒材以及金属丝和闪光焊接环；（AL 6061-T6铝，6061-T651）。
AL-6061铝的性能
下表列出了6061的铝性能，包括物理和机械性能。
6061铝的物理性能
下表列出了6061铝的物理性能，包括密度，熔点，热膨胀系数，弹性模量，导热系数，比热容电导率和电阻。
笔记：
10 -6 ·K -1 = 10 -6 / K = 1μm/ m·°C
1Ω·mm²/ m = 1μΩ·m
1克/立方厘米= 1千克/立方米= 1000千克/立方米
1 GPa = 1 kN / mm2
1兆帕= 1牛顿/平方毫米
所示的熔化范围适用于厚度为6.35毫米（1/4英寸）或更大的锻造产品。
比重：2.7
| AL-6061铝的物理性能 | |||||||||
| 美国材料试验学会 | 合金和回火 | 密度g / cm3（lb / in.3） | 熔点，°C（°F） | 比热容，J / kg·K（Btu / lb·°F） | 热膨胀系数10 -6 / K（μin。/ in。·°F） | 热扩散率，mm2 / s | 导热系数，W / m·°C（Btu / ft·h·°F） | 电导率，等体积（等重量）％IACS | 电阻率，Ω·mm2 / m（Ω·circ mil / ft） |
| ASTM B209； ASTM B210； ASTM B221； ASTM B241； ASTM B308； SAE AMS 4027； SAE AMS 4117； SAE AMS 4025； SAE AMS 4026 | 6061-TO | 2.70（0.098） | 580-650（1080-1205） | 20°C（68°F）时为896（0.214） | 20-100℃（68-212°F）时为23.6（13.1） | 66 | 25°C（77°F）时为180（1250） | 47（155）在20°C（68°F） | 0.0365（22）在20°C（68°F）下 |
| 6061-T4 | 25°C（77°F）时为154（1070） | 40（132）在20°C（68°F） | 0.043（26）在20°C（68°F）下 | ||||||
| 铝6061-T6 | 25°C（77°F）时为167（1160） | 43（142）在20°C（68°F） | 0.040（24）在20°C（68°F）下 | ||||||
机械性能
下表列出了铝6061-T6的机械性能，包括屈服强度（屈服应力），极限抗拉强度，剪切强度，弹性模量，杨氏模量等。
| 铝6061机械性能，第1部分 | |||||
| 铝合金和回火 | 极限抗拉强度MPa（ksi） | 屈服强度，MPa（ksi） | 伸长率50毫米（2英寸），％ | 布氏硬度，HB（500 kgf负载10 mm球） | |
| 1.6mm（1/16 in。）厚的样本 | 12.5毫米（1/2英寸）厚的样本 | ||||
| 6061-O | 125（18） | 55（8） | 25 | 27 | 30 |
| 6061-T4，T451 | 240（35） | 145（21） | 22 | 22 | 65 |
| AL 6061-T6，T651 | 310（45） | 275（40） | 12 | 15 | 95 |
| Alclad 6061-O | 115（17） | 50（7） | 25 | – | – |
| Alclad 6061-T4，T451 | 230（33） | 130（19） | 22 | – | – |
| Alclad 6061-T6，T651 | 290（42） | 255（37） | 12 | – | – |
| 铝6061机械性能，第2部分 | |||
| 铝合金和回火 | 极限剪切强度，MPa（ksi） | 弹性模量，GPa（10 6 psi） | 疲劳极限，MPa（ksi） |
| 6061-O | 85（12） | 69（10） | 60（9） |
| 6061-T4，T451 | 165（24） | 69（10） | 95（14） |
| AL 6061-T6，T651 | 205（30） | 69（10） | 95（14） |
| Alclad 6061-O | 75（11） | 69（10） | – |
| Alclad 6061-T4，T451 | 150（22） | 69（10） | – |
| Alclad 6061-T6、6061-T651 | 185（27） | 69（10） | – |
弹性模量的注意事项：拉伸模量（杨氏模量）和压缩模量的平均值。压缩模量比拉伸模量（杨氏模量）高约2％。
| 铝6061在不同温度下的典型机械性能 | ||||
| 合金和回火 | 温度°C（°F） | 极限抗拉强度MPa（ksi） | 偏移屈服强度0.2％ | 伸长率50 mm（2 in。），％， |
| AL 6061- T6、6061-T651 | -195（-320） | 415（60） | 325（47） | 22 |
| -80（-112） | 338（49） | 290（42） | 18 | |
| 0（-18） | 325（47） | 283（41） | 17 | |
| 24（75） | 310（45） | 275（40） | 17 | |
| 100（212） | 290（42） | 262（38） | 18 | |
| 150（300） | 235（34） | 215（31） | 20 | |
| 205（400） | 130（19） | 103（15） | 28 | |
| 250（500） | 52（7.5） | 35（5） | 60 | |
| 315（600） | 32（4.6） | 19（2.7） | 85 | |
| 370（700） | 21（3） | 12（1.8） | 95 | |
6061铝的焊接
AL-6061合金易于通过各种方法进行焊接和连接。通常用ER4043焊接；为了获得最佳的色彩匹配，建议使用ER5356。
下表总结了使用惯性驱动FRW制成的常见相似金属焊接接头。
笔记：
金属损失：焊接过程中工件的总缩短。
总时间：加热时间加上焊接时间的总和。
| 惯性驱动的两个相似金属直径的25毫米（1英寸）焊条的摩擦焊接参数。 | ||
| 工作金属 | 主轴转速，Rev / Min | 5700 |
| 铝合金6061 | 轴向力，KN（lbf x 10 3） | 31（7） |
| 尺寸，kg·m2（lb·ft2） | 0.13（3） | |
| 焊接能量，KJ（ft·lbf x 10 3） | 23（17） | |
| 金属损耗，毫米（英寸） | 3.8（0.15） | |
| 总时间，s | 1个 | |
下表提供了用于惯性焊接的几种常见异种材料组合的参数。
轴向力注意事项：在焊接的加热阶段施加22 KN（5000 lbf）的力。焊缝末端附近的力随后增加到67 KN（15000 LBF）。
| 由两种不同金属制成的直径为25 mm（1英寸）的焊条的惯性驱动摩擦焊接参数。 | ||
| 工作金属 | 主轴转速，Rev / Min | 5500 |
| 铝6061至302型不锈钢 | 轴向力，KN（lbf x 10 3） | 22（5） |
| 67（15） | ||
| 飞轮尺寸，kg·m2（lb·ft2） | 0.16（3.9） | |
| 焊接能量，KJ（ft·lbf x 10 3） | 27（20） | |
| 金属损耗，毫米（英寸） | 5.1（0.2） | |
| 总时间，s | 3 | |
| 焊接条件对AL-6061合金焊接强度的影响 | |||||||||||
| 贱金属合金及回火 | 厚度，毫米（英寸） | 焊接工艺及条件 | 焊接后 | 焊接后仅老化 | 焊后固溶热处理和时效 | ||||||
| 拉伸强度MPa（ksi） | 0.2％，屈服强度，MPa（ksi） | 伸长率51毫米（2英寸），％ | 拉伸强度MPa（ksi） | 0.2％，屈服强度，MPa（ksi） | 伸长率51毫米（2英寸），％ | 拉伸强度MPa（ksi） | 0.2％，屈服强度，MPa（ksi） | 伸长率51毫米（2英寸），％ | |||
| AL-6061-T6（4043灌装机） | 3.2（1/8） | DCEN GTAW，15毫米/秒（35英寸/分钟） | 248（36） | 165（24） | 6 | – | – | – | 303（44） | 276（40） |
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