T6 vs. T651: Bezeichnung und Vergleich der Härtegrade von Aluminiumlegierungen

Rollen aus Aluminium
Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

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Aluminium ist ein Strukturmaterial, das für seine leichten Eigenschaften bekannt ist. Durch Legieren und Wärmebehandlung oder Kaltumformung kann es noch fester gemacht werden. Der TemperamentNeben den Legierungselementen beeinflusst es auch die Eigenschaften des Metalls.

Sowohl Aluminium T6 als auch Aluminium T651 sind wärmebehandelte Aluminiumlegierungen, die gemeinsame Eigenschaften wie Festigkeit, geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Diese Eigenschaften machen sie für verschiedene Anwendungen geeignet. Es gibt jedoch deutliche Unterschiede, und die Wahl zwischen beiden hängt von der jeweiligen Anwendung ab.

Um diese Unterschiede besser zu verstehen, ist es wichtig, sich mit dem System zur Bezeichnung der Aluminiumhärte vertraut zu machen. Wenn Sie die unterschiedlichen Härtegrade von Aluminiumlegierungen kennen, können Sie das geeignete Material dafür auswählen CNC-Aluminiumbearbeitung.

Gemeinsames Temperaturbezeichnungssystem für Aluminiumlegierungen

Aluminiumlegierungen werden in verschiedene Härtebezeichnungen eingeteilt, die jeweils eine spezifische Behandlung oder einen bestimmten Prozess darstellen, der auf das Material angewendet wird. Es gibt fünf grundlegende Temperamentsbezeichnungen:

  1. F (wie hergestellt): Wird für bearbeitete oder gegossene Aluminiumprodukte verwendet, die einem Formgebungsprozess wie Walzen, Strangpressen, Schmieden, Ziehen usw. unterzogen wurden Gießen. Der F-Zustand weist darauf hin, dass während der Bearbeitung des Materials keine besondere Kontrolle über die thermischen Bedingungen oder Kaltverfestigungsprozesse erfolgte. Die meisten F-vergüteten Produkte gelten als „Halbzeuge“.
  2. O (geglüht): Die O-Vergütung wird für geschmiedete oder gegossene Aluminiumprodukte verwendet, die durch Ziehen, Gießen, Walzen, Strangpressen oder Schmieden geformt und irgendwann im Prozess geglüht wurden. Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess, der dazu dient, den Zustand der niedrigsten Festigkeit im Material zu erreichen. Diese Härtebezeichnung wird gewählt, um die spätere Bearbeitbarkeit zu maximieren oder die Duktilität und Zähigkeit zu verbessern.
  3. H (kaltverfestigt): Es wird für nicht wärmebehandelbare Knetlegierungen verwendet, die einem Prozess namens Kaltverfestigung oder Kaltverfestigung unterzogen wurden. Kaltverfestigung ist eine Methode zur Erhöhung der Festigkeit der Legierung durch plastische Verformung, beispielsweise Kaltumformung.
  4. W (lösungsgeglüht): Der W-Zustand ist in seiner Verwendung begrenzt und gilt nur für Legierungen, die nach dem Durchlaufen natürlich und spontan altern Lösungsglühen. Beim Lösungsglühen wird die Legierung auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und anschließend schnell abgekühlt, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen. Es zeigt an, dass das Material lösungsgeglüht wurde.
  5. T (thermisch behandelt): wird für Legierungen verwendet, die thermisch behandelt wurden, um andere stabile Zustände als F, O oder H zu erzeugen. Wenn ein Produkt thermisch behandelt wird, wird es mit einem „-T“-Zustand gekennzeichnet. Die Ziffer nach dem T gibt die spezifische Wärmebehandlung der Legierung an. Dies kann ergänzende Behandlungen mit oder ohne Kaltverfestigung umfassen.

„T“-Härtebezeichnungen für Aluminiumlegierungen

Die Härtebezeichnung in Aluminiumlegierungen wird durch ein Suffix mit Bindestrich gekennzeichnet, das an die Grundlegierungsnummer angehängt wird, z. B. „-T651“ in „6061-T651“. Das erste Zeichen gibt wie das „T“ die Art der Behandlung an, der die Legierung unterzogen wurde. Die dem Zeichen folgende Ziffer stellt zusammen mit dem Großbuchstaben den spezifischen Vorgangstyp und die Reihenfolge dar.

Bei Aluminium-Knetlegierungen wird ihnen üblicherweise eine vierstellige Nummer zugeordnet. Die erste Ziffer dieser Nummer identifiziert das in der Legierung verwendete Hauptlegierungselement, wie in der folgenden Tabelle gezeigt. Bei Gusslegierungen wird die vierte Ziffer durch einen Dezimalpunkt von den ersten drei Ziffern getrennt und gibt die Form der Legierung an, ob in Form eines Gussstücks oder eines Barrens. Beispielsweise bedeuten die Serien 1xxx, 3xxx, 5xxx und 7xxx geschmiedete Aluminiumlegierungen, während die Serien 1xx.x, 3xx.x, 5xx.x und 7xx.x gegossene Aluminiumlegierungen darstellen.

Im Hinblick auf die Wärmebehandlung handelt es sich bei den Serien 1xxx, 3xxx und 5xxx um nicht aushärtbare Legierungen, während es sich bei den Serien 2xxx, 6xxx und 7xxx um aushärtbare Legierungen handelt. Die 4xxx-Serie hingegen kann sowohl aushärtbare als auch nicht aushärtbare Legierungen enthalten.

1XXX 997Mm. Aluminium
1XX.X 997Mm. Aluminium
2XXXKupfer
2XX.XKupfer
3XXXMangan
3XX.XSilizium mit Zusatz von Kupfer und/oder Magnesium
4XXXSilizium
4XX.XSilizium
5XXXMagnesium
5XX.XMagnesium
6XXXMagnesium und Silizium
6XX.XUnbenutzte Serie
7XXXZink
SXXXAndere Elemente
8XX.XZinn
9XXXUnbenutzte Serie
9XX.XAndere Elemente

Unterteilungen von T Temper

Hier sind die verschiedenen Unterteilungen von T-Temper und ihre entsprechenden Behandlungen für Aluminiumlegierungen:

  • T1: Die Legierung wird durch einen Formgebungsprozess bei erhöhter Temperatur abgekühlt und natürlich gealtert, um einen stabilen Zustand zu erreichen.
  • T2: Dieser Härtegrad ist speziell für Gussprodukte gedacht, die geglüht wurden.
  • T3: Die Legierung wird einer Lösungsglühbehandlung und anschließender Kaltumformung unterzogen.
  • T4: Die Legierung wird einer Lösungsglühbehandlung unterzogen und natürlich gealtert, um einen stabilen Zustand zu erreichen.
  • T5: Die Legierung wird durch einen Formgebungsprozess bei erhöhter Temperatur abgekühlt und anschließend künstlich gealtert.
  • T6: Dies ist eine der gebräuchlichsten Härtebezeichnungen, z. B. 6061-T6. Dabei handelt es sich um eine anschließende Lösungsglühbehandlung künstliche Alterung. Viele Legierungen im -W- und -T4-Zustand werden künstlich gealtert, um den T6-Zustand zu erreichen. Diese Behandlung bietet eine maximale Ausscheidungshärtung und damit eine maximale Streckgrenze.
  • T7: Es wird einer Lösungsglühbehandlung und anschließender Stabilisierung unterzogen.
  • T8: Es umfasst Lösungsglühen, Kaltumformung und künstliche Alterung.
  • T9: Die Legierung wird einer Lösungsglühbehandlung, einer künstlichen Alterung und anschließend einer Kaltumformung unterzogen.
  • T10: Die Legierung wird durch einen Formgebungsprozess bei erhöhter Temperatur abgekühlt, künstlich gealtert und anschließend kaltverformt.

Über Aluminium T6 und Aluminium T651

Über Aluminium T6

T6 ist aufgrund seiner bemerkenswerten Festigkeit und außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften ein äußerst gefragter Härtegrad für Aluminiumlegierungen. Es wird häufig in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt. Neben den Legierungselementen spielt auch der Anlassprozess eine wesentliche Rolle bei der Verbesserung der Eigenschaften der Aluminiumlegierung.

Aluminium T6-Temperierung

Wie bereits erwähnt, haben Aluminiumlegierungen hauptsächlich fünf Härtebezeichnungen. Die Bezeichnung „T“ wird für Legierungen verwendet, die einer Wärmebehandlung unterzogen wurden. Die Ziffer nach dem „T“ steht für einen bestimmten Wärmebehandlungsprozess. Bei der T6-Vergütung von Aluminium durchläuft die Legierung eine Reihe von Behandlungen, die mit dem Lösungsglühen beginnen und an die sich eine künstliche Alterung anschließt.

Wärmebehandlungsprozess

Zunächst durchläuft die Legierung einen Mischkristallprozess, indem sie eine Stunde lang auf 525 °C erhitzt wird. Durch diese Behandlung wird sichergestellt, dass die Legierung im festen Zustand völlig homogen wird, d. h. alle Legierungselemente gleichmäßig verteilt sind. Anschließend wird die Legierung in Wasser abgeschreckt, um die Bildung von Ausscheidungen zu verhindern. Folglich verbleiben bei Raumtemperatur alle Legierungselemente in der festen Lösung. Das schnelle Abschrecken dient zwar nicht der Absicht, die Legierung zu festigen, trägt aber zu einer erhöhten Festigkeit bei.

Wenn die Legierung anschließend im Temperaturbereich von 162–205 °C erhitzt wird, beginnen die Legierungselemente auszufallen und geordnete Anordnungen zu bilden, die als GP-Zonen bekannt sind. Diese GP-Zonen verleihen der Aluminiumlegierung die nötige Festigkeit. Die Heizdauer variiert je nach Temperatur: von 1 Stunde bei 205℃ bis 8 Stunden bei 162℃. Trotz der unterschiedlichen Heizraten und Temperaturen werden typischerweise ähnliche Ergebnisse erzielt.

Für ein klareres Verständnis der Wärmebehandlung in der Industrie können Sie auf den folgenden YouTube-Link verweisen:

Mechanische Eigenschaften von Aluminium T6

Die Anwendung der T6-Vergütung auf Aluminium führt zu einer erheblichen Steigerung der Streckgrenze, mit einer etwa vierfachen Verbesserung im Vergleich zu 0-vergütetem Aluminium. Betrachten Sie zum Beispiel das Beispiel von 6061 Aluminium im 0-Temper-Zustand, der eine Streckgrenze von 55 MPa und eine Zugfestigkeit von 125 MPa aufweist. Wenn dieselbe Aluminiumlegierung mit der T6-Vergütung behandelt wird, kann die Streckgrenze ein Minimum von 240 MPa erreichen und die Zugfestigkeit kann 290 MPa überschreiten.

Diese erhebliche Festigkeitssteigerung in Kombination mit dem geringen Gewicht verschafft T6-vergüteten Aluminiumlegierungen einen Vorteil gegenüber anderen Materialien. Daher finden sie weit verbreitete Anwendungen in verschiedenen Branchen.

Die gehärtete T6-Aluminiumlegierung wird häufig verwendet, vor allem aufgrund ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses, ihrer Schweißbarkeit und ihrer Korrosionsbeständigkeit. Hier sind einige seiner wichtigsten Anwendungen:

  • Wasserfahrzeuge: T6-gehärtetes Aluminium wird aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit häufig bei der Herstellung von Wasserfahrzeugen verwendet und eignet sich daher ideal für den Einsatz auf See.
  • Verkehrs- und Militärflugzeuge: Die gehärtete T6-Aluminiumlegierung wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig eingesetzt, sowohl in Verkehrs- als auch in Militärflugzeugen. Seine Kombination aus Festigkeit und geringem Gewicht trägt zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz und Gesamtleistung bei.
  • Fahrradrahmen: T6-gehärtetes Aluminium ist eine beliebte Wahl für Fahrradrahmen, da es die nötige Festigkeit bietet und gleichzeitig das Gewicht des Rahmens relativ gering hält.
  • Automobilteile: Verschiedene Komponenten in der Automobilindustrie profitieren von der Festigkeit und den leichten Eigenschaften des gehärteten T6-Aluminiums. Dazu gehören Motorteile, Fahrwerkskomponenten und Karosserieteile.
  • Angelrollen und Feuerwehrleitern: T6-gehärtetes Aluminium wird aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und Leichtigkeit auch bei der Herstellung von Angelrollen verwendet. Auch bei Feuerwehrleitern wird diese Aluminiumlegierung aufgrund ihres Festigkeit-Gewichts-Verhältnisses häufig verwendet.

Vor- und Nachteile von Aluminium T6

Vorteile

  • Durch den T6-Vergütungsprozess entsteht ein leichtes und hochfestes Aluminiummaterial.
  • Es erhöht die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium und macht es äußerst widerstandsfähig gegen Beschädigungen durch verschiedene Umweltfaktoren. Es weist außerdem eine gute Schweißbarkeit auf, was eine einfache Verbindung oder Fertigung ermöglicht.
  • Im Vergleich zu anderen hochfesten Aluminiumlegierungen weist T6-Vergütungsaluminium auch eine verbesserte Formbarkeit auf, was eine einfachere Formgebung und Formung ermöglicht. Darüber hinaus weist es eine hohe Bearbeitbarkeit auf, die es ihm ermöglicht, mit verschiedenen Bearbeitungstechniken oder -prozessen zu arbeiten.

Nachteile

  • Die idealen Eigenschaften von T6-Hartaluminium werden durch einen komplexen Wärmebehandlungsprozess erreicht, der eine sorgfältige Beachtung von Parametern wie Aufheizgeschwindigkeit, Dauer und Temperatur erfordert.
  • Allerdings ist T6-vergütetes Aluminium aufgrund der Komplexität seiner Wärmebehandlung im Vergleich zu anderen Aluminiumsorten wie T5 tendenziell teurer.
  • Es ist zu beachten, dass das T6-Tempern zu einer Verringerung der Duktilität der Aluminiumprobe führen kann. Das bedeutet, dass das Material weniger flexibel bzw. formbar wird.
  • Darüber hinaus kann die Erzielung einer effektiven Wärmebehandlung bei der Arbeit mit dickeren Aluminiumproben aufgrund der ungleichmäßigen Abkühlung während des T6-Anlassprozesses eine Herausforderung darstellen. Bei dickeren Proben können Änderungen am Temperierungsprozess erforderlich sein, um eine optimale Wärmebehandlung zu gewährleisten und letztendlich Zeit und Material zu sparen.

Über Aluminium T651

Aluminium T651 ist im Wesentlichen eine Untergruppe der T6-Vergütung und bietet im Vergleich zu T6-vergüteten Legierungen eine verbesserte Verarbeitbarkeit. Dies macht es besonders nützlich für Bearbeitungsprozesse wie Schleifen, Schneiden usw Polieren. Wenn Sie bei solchen Bearbeitungsvorgängen Aluminium bearbeiten müssen, bietet die T651-Vergütung eine einfachere Verarbeitung.

Aluminium T651 Härte

Der Temperierungsprozess des T651 beginnt mit der Schaffung einer festen Lösung. Anschließend erfolgt eine Entspannung durch Dehnung des Materials. Abschließend erfolgt eine künstliche Alterung, um diese Härte zu erreichen.  

Wärmebehandlungsprozess

Der Wärmebehandlungsprozess zur Erzielung der T651-Vergütung unterscheidet sich von der T6-Vergütung. Zusätzlich zu den Schritten des T6-Härtens umfasst das T651-Härten einen zusätzlichen Schritt, der als Spannungsarmglühen bezeichnet wird.

Nach dem Abschreckvorgang, bei dem die Legierung schnell abgekühlt wird, wird eine Entspannung durchgeführt, um im Material eingeschlossene innere Spannungen abzubauen. Dies wird durch mechanisches Strecken der Probe, auch gekühltes Strecken genannt, mithilfe einer speziellen Streckmaschine erreicht. Dieser Schritt erhöht die Dimensionsstabilität der Legierung und ermöglicht es ihr, ihre Form während der späteren Verarbeitung und Verwendung beizubehalten.

Nach dem Spannungsarmglühen erfolgt der Alterungsprozess ähnlich wie beim T6-Tempern. Dabei wird das Material einer kontrollierten Wärmebehandlung unterzogen, um die Bildung festigender Ausscheidungen im Aluminium zu fördern.

Die Einbeziehung von Spannungsarmglühen in die T651-Vergütung verbessert die Gesamteigenschaften und die Dimensionsstabilität der Legierung.

Mechanische Eigenschaften von Aluminium T651

Die T651-Vergütung von Aluminium 6061 behält seine mechanischen Eigenschaften, einschließlich Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Härte. Durch die Beibehaltung eines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses und einer hohen Härte eignet es sich hervorragend für verschiedene Verarbeitungsanwendungen.

Während der Verarbeitung bleiben innere Spannungen im Material bestehen, sobald die äußere Kraft entfernt wird. Diese inneren Spannungen können einen Erholungseffekt verursachen, der zu beobachtbaren Größen- oder Formänderungen führt.

Der T651-Temper wird häufig in stationären Geräten verwendet, beispielsweise im Formenbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie in elektrischen Komponenten. Autoteile, dicke Bleche, Gesenkschmieden und Präzisionsbearbeitung.

Vor- und Nachteile von Aluminium T651

Vorteile

  • Die T651-Vergütung behält alle hervorragenden Eigenschaften der T6-Vergütung bei, einschließlich ihrer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Leichtigkeit und Schweißbarkeit.
  • Der Härtegrad T651 eignet sich hervorragend für Bearbeitungsprozesse, da er Materialverformungen vorbeugt und die Dimensionsstabilität nach der Bearbeitung erhöht.

Nachteile

  • Die Aufnahme eines zusätzlichen Schritts in die Wärmebehandlungsprozess denn die T651-Vergütung ist im Vergleich zur T6-Vergütung teurer.
  • Das Vorhandensein eines zusätzlichen Schritts mit kontrolliertem Strecken im T651-Härtungsprozess führt zu einer längeren Verarbeitungszeit.

Unterschied zwischen T6- und T651-Temper

T6: Lösungsbehandlung + künstliche Alterung. Dieser Härtegrad ist geeignet, wenn keine präzise Maßhaltigkeit oder Elastizitätszugabe im Werkstück erforderlich ist. 

T651: Lösungsbehandlung + Stressabbau durch Dehnung + künstliche Alterung. Es wird für präzise Werkstücke empfohlen, um eine elastische Erholung nach der Bearbeitung zu verhindern und die Dimensionsstabilität sicherzustellen.

Die T651-Vergütung weist im Vergleich zur T6-Vergütung eine bessere Bearbeitbarkeit auf. Außerdem weist es nach der Verarbeitung eine geringere Verformung auf, was es zur bevorzugten Wahl für Anwendungen macht, die komplexe Formen und hohe Genauigkeit erfordern. Allerdings sind T651-Vergütungslegierungen im Allgemeinen teurer als T6-Vergütungslegierungen. Die folgende Tabelle bietet einen Vergleich der Eigenschaften dieser beiden Härtegrade:

MaterialeigenschaftenT6T651
Zugfestigkeit310 MPa310 MPa
Ermüdungsfestigkeit96 MPa95 MPa
Ertragsstärke276 MPa276 MPa
Dichte2,7 g/cm³2,7 g/cm³
SchweißbarkeitGutExzellent
BearbeitbarkeitGerechtExzellent
KorrosionsbeständigkeitGutGut
Elastizitätsmodul69 GPa69 GPa
Härte (Brinell)9393
Wärmeausdehnungskoeffizient24 µm/m-°C24 µm/m-°C
Wärmeleitfähigkeit170 W/mK170 W/mK

Aluminium 6061 T6 vs. T651

6061
Bildquelle: www.epowermetals.com

Die mechanischen Eigenschaften von 6061 Aluminium können durch verschiedene Wärmebehandlungsmethoden verändert werden, ohne die Legierungselemente zu ändern. Hier ist ein Vergleich zwischen Aluminium 6061 T6 und T651:

Stärke

Sowohl Aluminium 6061 T6 als auch T651 haben eine ähnliche Zugfestigkeit, etwa 310 MPa. Wahrscheinlich haben sie die gleiche Dichte, was zu einem hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht führt. Während des Wärmebehandlungsprozesses wird nur eine Streckung durchgeführt, ohne andere Parameter zu verändern, was zu ihren hohen Festigkeitseigenschaften beiträgt.

Wärmebehandlung

Beim T6-Temper wird die Legierung eine Stunde lang auf 980 °F erhitzt und dann in Wasser abgeschreckt. Durch diesen Abschreckvorgang werden Restspannungen im Inneren der Probe aufgrund der ungleichmäßigen Abkühlung des Kerns und der Oberfläche eingefangen. Im Gegensatz dazu wird beim T651-Temper die abgeschreckte Probe mit einer Streckmaschine um 1 bis 31 TP3T gestreckt, um diese Restspannungen zu entfernen.

Dimensionsstabilität

6061 T651-Aluminiumplatten weisen eine hervorragende Dimensionsstabilität auf. Das Fehlen innerer Spannungen ermöglicht eine Bearbeitung ohne Verformung der endgültigen Probe. Im Vergleich dazu bietet die T6-Vergütung eine hohe Festigkeit, neigt aber bei Bearbeitungsprozessen zu erheblichen Verformungen.

Anwendungen

Aufgrund seiner hervorragenden Dimensionsstabilität und guten Bearbeitbarkeit wird T651 häufig in anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt. Sowohl die Härtegrade T6 als auch T651 erfreuen sich in verschiedenen Branchen großer Beliebtheit und weisen im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen eine höhere Nutzungsrate auf.  

6061 T6 Aluminium6061 T651 Aluminium
FahrradrahmenMedizinische Geräte
AutoteileGesenkschmieden
Luft- und WasserfahrzeugePräzisionsbearbeitung
Wasserleitungen und RohreRobotik und Automatisierung
SportindustrieWerkzeuge und Vorrichtungen

Aluminium 7075 T6 vs. T651

7075
Bildquelle: www.epowermetals.com

Aluminium 7075-T6

Aluminium 7075-T6 ist eine 7075-Aluminiumlegierung, die der T6-Vergütung unterzogen wurde. Diese Härte wird durch einen zweistufigen Prozess erreicht, der Lösungsbehandlung und künstliche Alterung umfasst. Bei der Lösungsbehandlung wird das Aluminium für eine bestimmte Zeit auf etwa 450 °C erhitzt und anschließend schnell abgeschreckt. Anschließend wird das Material 24 Stunden lang bei etwa 120 °C künstlich gealtert, wodurch es seine gewünschten Eigenschaften erreicht.

Die Aluminiumsorte 7075-T6 weist eine gute Bearbeitbarkeit auf, wird jedoch nicht für Schweißanwendungen empfohlen. Es bietet eine hohe Stabilität bei der Bearbeitung, eine außergewöhnliche Belastbarkeit und ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Daher eignet sich diese Legierung besonders für Strukturteile, die hohen Belastungen ausgesetzt sind.

Aluminium 7075-T651

Diese Legierung gehört zur 7er-Reihe, die aus Aluminiumlegierungen mit Zink als Hauptlegierungselement besteht.

Sein Wärmebehandlungsprozess ähnelt dem von 6061-T6, wobei die Grundvergütung T6 ist. Dazu gehören Lösungsglühen, Abschrecken und anschließende künstliche Alterung. Die stärkenden Elemente beim Altern sind Magnesium und Zink-Aluminium-Kupfer.

Ein charakteristisches Merkmal dieser Legierung ist die Zahl „5“, die darauf hinweist, dass die Spannung durch Dehnung abgebaut wird. Darüber hinaus gibt die Zahl „1“ an, dass die durch Dehnung freigesetzte Spannung typischerweise zwischen 0,51 TP3T und 21 TP3T liegt.

Aluminium 7075 T6 vs. T651

Aluminium 7075 T6 und T651 sind unterschiedliche Qualitäten derselben Legierung mit einer ähnlichen Legierungszusammensetzung. Sie durchlaufen jedoch unterschiedliche Wärmebehandlungsprozesse, was zu ihren jeweiligen Bezeichnungen als T651 und T6 führt.

Aufgrund ihrer unterschiedlichen Verarbeitungsmethoden weisen diese Sorten unterschiedliche mechanische Eigenschaften auf. Beispielsweise bietet die T651-Vergütung im Allgemeinen eine etwas höhere Streckgrenze und Zugfestigkeit im Vergleich zur T6-Vergütung aus 7075-Aluminiummaterial. Umgekehrt kann T651 im Vergleich zur T6-Legierung einen geringeren Dehnungsprozentsatz aufweisen.

Aluminium 6061-T6 vs. 7075-T6

Was ist der Unterschied zwischen Aluminium 7075-T6 und 6061-T6? Die folgenden beiden Diagramme enthalten die physikalischen Eigenschaften, mechanischen Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung von 6061-T6- und 7075-T6-Aluminium.

Vergleich der Zusammensetzung von Aluminium 6061-T6 und 7075-T6

ElementeAluminium 6061-T6Aluminium 7075-T6
Aluminium (AI, %)95.9-98.686.9-91.4
Chrom (Cr, %)0.04-0.350.18-0.28
Kupfer (Cu, %)0.15-0.41.2-2.0
Eisen (Fe, %)0-0.70-0.5
Magnesium (Mg, %)0.8-1.22.1-2.9
Mangan (Mn, %)0-0.150-0.3
Silizium (Si, %)0.4-0.80-0.4
Titan (Ti, %)0-0.150-0.2
Zink (Zn, %)0-0.255.1-6.1
Zirkonium (Zr, %)00-0.25
Reste (%)0-0.150-0.15

Vergleich der Eigenschaften von Aluminium 6061-T6 und 7075-T6

EigenschaftenAluminium 6061-T6Aluminium 7075-T6
Dichte (g/cm3)2.73.0
Beginn des Schmelzens (C)580480
Schmelzabschluss (C)650640
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)170130
Höchste Zugfestigkeit (MPa)310560
Streckgrenze (MPa)270480
Brinellhärte93150
Bruchdehnung (%)107.9
Ermüdungsfestigkeit (MPa)96160
Scherfestigkeit (MPa)210330

Aluminium 6061-T6 vs. 7075-T651

Sowohl Aluminium 6061-T6 als auch 7075-T651 sind wärmebehandelte Aluminiumlegierungen mit ähnlichen Eigenschaften. Sie sind sowohl stark als auch bearbeitbar. Es gibt jedoch bemerkenswerte Unterschiede zwischen ihnen.

Aluminium 7075-T651 weist im Vergleich zu Aluminium 6061-T6 eine höhere Zugfestigkeit und Streckgrenze auf. Dies weist auf eine höhere Verformungsbeständigkeit hin. Andererseits ist Aluminium 6061-T6 duktiler, wodurch es rissbeständiger und leichter zu bearbeiten ist.

So wählen Sie zwischen T6 und T651

T6

Der T6-Temper ist für folgende Anforderungen geeignet:

  • Wenn ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht erforderlich ist, bietet die T6-Vergütung ausreichende Härte und Festigkeit, sodass sie für Anwendungen mit hoher Belastung geeignet ist.
  • Wenn Bearbeitungsprozesse für die Teilefertigung relativ einfach sind und weniger Schritte und weniger Bearbeitungszeit erfordern, wird die T6-Vergütung bevorzugt.
  • Wenn das Budget ein entscheidender Faktor im Entscheidungsprozess ist, ist der T6-Temper im Vergleich zum T651 in der Regel kostengünstiger.

T651

Der Härtegrad T651 wird üblicherweise in den folgenden Branchen oder Anwendungen bevorzugt:

  • Wenn die Bearbeitbarkeit von Aluminiumlegierungen verbessert werden muss, wird T651-Tempern durch kontrolliertes Strecken eingesetzt.
  • Bei Anwendungen, die hohe Anforderungen erfordern Dimensionsstabilität Nach Bearbeitungsprozessen ist T651-Anlassen das empfohlene Verfahren. Durch diesen Temperprozess werden innere Spannungen beseitigt, was zu minimalen Verzerrungen führt. Es eignet sich besonders für Branchen wie Automatisierung und Robotik.
  • Die kontrollierte Streckung beim T651-Anlassen verbessert auch die Schweißbarkeit der Aluminiumlegierung. Daher wird in Fällen, in denen eine überlegene Schweißleistung erforderlich ist, T651-Vergütung eingesetzt.

Fazit

Eine leichte Variation des Wärmebehandlungsprozesses hat zu erheblichen Verbesserungen der wichtigsten mechanischen Eigenschaften geführt. Beide Legierungen, Al7075-T651 und Al7075-T6, durchlaufen Mischkristallbehandlungen und Aushärtungsprozesse. Beim T651-Temper erfolgt jedoch auch das Strecken vor dem Abschrecken, was die Bearbeitbarkeit und Formbarkeit erheblich verbessert.

Unter Berücksichtigung dieser Unterschiede hängt die Auswahl einer der beiden Legierungen von den gewünschten Eigenschaften ab. T651 ist hinsichtlich Schweißbarkeit, Bearbeitbarkeit und Dimensionsstabilität überlegen. Es erfordert jedoch einen aufwändigeren Wärmebehandlungsprozess und ist vergleichsweise teurer. Wenn es bei diesen Eigenschaften keine Kompromisse gibt, sollte T651 gewählt werden. Wenn jedoch bei diesen Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um Kosten zu sparen, kann die kostengünstigere T6-Legierung verwendet werden. T651 ist eine ausgezeichnete Wahl für die Herstellung dicker Bleche, das Fräsen und das Gesenkschmieden. Wenn gute Bearbeitbarkeit und Formbarkeit ausreichend sind, wird die leicht verfügbare und kostengünstigere T6-Vergütung empfohlen.

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