Noções básicas de liga e têmpera
6061 (designação ISO AlMg1SiCu) é uma liga de alumínio-tratável termicamente reforçada por magnésio mais silício, com cobre adicionado na faixa de 0,15-0,40% para maior resistência. É a escolha padrão para peças estruturais e mecânicas que devem suportar carga. 6063 (designação ISO AlMg0.5Si) mantém os elementos de liga baixos, com cobre tampado em 0,10% e ferro em 0,35%, o que proporciona a melhor extrusabilidade das ligas 6xxx comuns e uma superfície limpa e uniforme após a anodização. T4 significa que o material foi tratado termicamente por solução, temperado e depois deixado envelhecer naturalmente à temperatura ambiente, desenvolvendo apenas parte da resistência alcançável e deixando o material macio e dúctil. T6 significa tratamento térmico em solução seguido de envelhecimento artificial, normalmente a 160-190°C por várias horas, levando a liga ao seu pico de resistência prática ao custo da conformabilidade.
Composição Química
As faixas de composição seguem ASTM B209, ASTM B221 e GB/T 3190. Para 6061: silício 0,40-0,80%, magnésio 0,80-1,20%, cobre 0,15-0,40%, ferro até 0,70%, cromo 0,04-0,35%, manganês até 0,15%, zinco até 0,25%, titânio até 0,15%, equilíbrio de alumínio. Para 6063: silício 0,20-0,60%, magnésio 0,45-0,90%, cobre até 0,10%, ferro até 0,35%, cromo até 0,10%, manganês até 0,10%, zinco até 0,10%, titânio até 0,10%, equilíbrio de alumínio. A leitura prática: o 6061 gasta seu orçamento de liga em resistência, enquanto o 6063 gasta em extrusabilidade e qualidade de superfície. A densidade para ambos é de cerca de 2,70 g/cm3 e o módulo de elasticidade é de cerca de 68,9 GPa.
Propriedades Mecânicas: 6061-T6 vs 6063-T4 vs 6063-T6
Os valores abaixo são mínimos para formulários de produtos padrão. Para 6061-T6: resistência à tração de pelo menos 310 MPa, resistência ao escoamento de pelo menos 276 MPa, alongamento de cerca de 10-12% e dureza Brinell de cerca de 95 HB. Para 6063-T4: resistência à tração de pelo menos 130 MPa com valores típicos próximos a 172 MPa, resistência ao escoamento de pelo menos 70 MPa com valores típicos próximos a 90 MPa, alongamento de cerca de 20-22% e dureza de cerca de 46 HB. Como referência da mesma liga, 6063-T6 atinge uma resistência à tração de pelo menos 205 MPa, resistência ao escoamento de pelo menos 170 MPa, alongamento de cerca de 9-10% e dureza de cerca de 73 HB. Em números redondos, 6061-T6 é cerca de três vezes o limite de escoamento de 6063-T4; a diferença diminui para cerca de 60% quando comparada com 6063-T6, razão pela qual os compradores que necessitam de resistência moderada e bom acabamento devem avaliar 6063-T6.
O que é alumínio 6061-T6
6061-T6 é fornecido em chapas, placas, hastes, barras, tubos e formatos extrudados. Sua combinação de resistência, usinabilidade e soldabilidade o torna um material-de engenharia para uso geral. Os cavacos quebram de forma limpa e as superfícies têm bom acabamento na usinagem, o que é comum em componentes usinados-CNC. É totalmente soldável com ligas de enchimento padrão 4xxx ou 5xxx, embora a resistência na zona afetada pelo calor caia em direção ao nível T4, de modo que as juntas soldadas são normalmente projetadas com menor tensão admissível. A resistência à corrosão é boa em serviços gerais e a liga é amplamente utilizada em acessórios marítimos onde a resistência é importante. As aplicações típicas incluem estruturas e treliças estruturais, componentes de máquinas, carrocerias de caminhões, ferragens marítimas, estruturas de bicicletas, estruturas secundárias aeroespaciais e gabaritos e acessórios.
O que é alumínio 6063-T4
O 6063 é extrudado mais facilmente do que o 6061: menor tensão de fluxo significa paredes mais finas, tolerâncias mais restritas e seções transversais-mais complexas para a mesma capacidade de prensa. O T4 mantém o material dúctil para que os fabricantes possam dobrá-lo, enrolá-lo ou esticá-lo após a extrusão. O baixo teor de ferro e cobre proporciona poucas linhas de matriz e uma superfície limpa e uniforme que anodiza uniformemente, e é por isso que o 6063 domina os mercados de janelas, portas e paredes cortina. Muitos fabricantes encomendam T4, moldam a peça e depois envelhecem-na localmente ou devolvem-na para envelhecimento artificial até T6. As aplicações típicas incluem caixilhos de janelas e portas, perfis de paredes cortina, grades e balaustradas, acabamentos decorativos, extrusões de móveis e tubos leves.
T4 vs T6 dentro da mesma liga
Como T4 e T6 descrevem estados de tratamento-térmico, a escolha da têmpera é uma alavanca que pode ser movida em uma liga. Por exemplo, 6063 em T4 produz cerca de 70-90 MPa e dobra facilmente; envelhecido artificialmente até T6, rende pelo menos 170 MPa, mas resiste à conformação a frio. Um fluxo de trabalho comum é comprar 6063 em T4, formar ou dobrar o perfil e, em seguida, envelhecer artificialmente a peça acabada até T6 para que o produto final obtenha a forma e a resistência. A mesma lógica se aplica ao 6061, onde o material T4 às vezes é usado para conformação severa antes de uma etapa final de envelhecimento T6.
Como escolher
Se a peça for relevante para-suporte de carga ou segurança-, use 6061-T6 e verifique os certificados de usinagem em relação à ASTM B209, ASTM B221, GB/T 3880 ou GB/T 6892. Se a peça for um perfil arquitetônico com superfícies anodizadas visíveis, use 6063, escolhendo T4 quando ela precisar ser dobrada ou moldada primeiro e T6 quando o perfil acabado precisar de maior resistência. Se forem necessários resistência e acabamento, compare 6061-T6 com 6063-T6. Na dúvida, informe o padrão e o temperamento no pedido de compra e solicite ao fornecedor o certificado de teste do moinho para confirmar os valores.
Perguntas frequentes
P: O 6061-T6 é mais forte que o 6063-T4?
R: Sim, por uma ampla margem. O limite de escoamento mínimo é de 276 MPa para 6061-T6 versus 70 MPa para 6063-T4, com um valor típico próximo de 90 MPa, de acordo com ASTM B221. A diferença combina uma liga mais forte com um temperamento mais forte.
P: O que significa a têmpera T4 no alumínio?
R: T4 significa que a liga foi tratada termicamente em solução, temperada e envelhecida naturalmente em temperatura ambiente. O envelhecimento natural desenvolve apenas parte da resistência alcançável, portanto o material T4 é mais macio e dúctil que o T6, o que se adapta às operações de conformação e dobra.
P: O que significa a têmpera T6 no alumínio?
R: T6 significa tratamento térmico em solução seguido de envelhecimento artificial a aproximadamente 160-190°C por várias horas para ligas 6xxx. Desenvolve força prática máxima; por exemplo, 6063 vai de cerca de 70-90 MPa de rendimento em T4 para pelo menos 170 MPa em T6.
P: O 6063-T4 pode envelhecer até T6 após a formação?
R: Sim. Esta é uma prática padrão: formar o perfil no estado dúctil T4 e, em seguida, envelhecê-lo-artificialmente para atingir as propriedades T6. O ciclo de envelhecimento deverá ser confirmado com o fornecedor para que a têmpera final seja certificada.
P: Qual liga anodiza melhor, 6061 ou 6063?
R: 6063 anodiza melhor. Seu teor de cobre é limitado a 0,10% e ferro a 0,35%, produzindo um acabamento anodizado mais brilhante e uniforme, com menos variação de cor na superfície.
P: 6061 e 6063 são soldáveis?
R: Ambos são soldáveis. 6061 precisam de seleção e cuidado adequados do enchimento porque seu maior teor de liga afeta a zona de solda; 6063 está entre as ligas de alumínio mais fáceis de soldar. De qualquer forma, o material 6xxx soldado perde parte de sua resistência T6 próximo à junta.
