Plaques et feuilles d'aluminium 6061 : propriétés, état et utilisations

Qu'est-ce que la plaque et la feuille d'aluminium 6061

Le 6061 est un alliage de la série 6000-traitable thermiquement-(Al-Mg-Si) fourni sous forme de tôles et de plaques laminées, ainsi que sous forme de bandes, tiges, barres, tubes, fils, pièces forgées et formes structurelles extrudées. Dans les états T6 et T651, il combine une résistance modérée-à-haute avec une excellente résistance à la corrosion, une bonne soudabilité et un usinage facile, c'est pourquoi il est l'un des produits en aluminium à usage général les plus largement spécifiés dans la fabrication industrielle.

Le T651 a la même composition et le même état que le T6, avec une opération supplémentaire : après la trempe, la plaque est étirée d'une quantité contrôlée pour soulager les contraintes internes. Cette étape améliore la stabilité dimensionnelle, de sorte que les plaques T651 sont plus plates et se déforment beaucoup moins que les plaques T6 standard lorsque de grandes quantités de métal sont retirées. Les feuilles et les plaques de cet alliage sont couramment utilisées pour les accessoires d'avions, les appareils électriques, les équipements de communication, les pièces mécaniques automatisées, l'usinage de précision, la fabrication de moules, l'électronique et les instruments de précision, les pochoirs SMT et les supports de soudure pour cartes de circuits imprimés, ainsi que les charpentes structurelles, les plaques de base, les goussets, la quincaillerie marine et les composants automobiles.

Composition chimique et structure métallurgique

Les principaux éléments d'alliage sont le magnésium et le silicium, qui se combinent pour former du siliciure de magnésium (Mg2Si). Parce que Mg2Si est soluble dans la matrice d’aluminium, l’alliage réagit fortement au durcissement artificiel par vieillissement, et c’est la base de l’état T6. Les plages de composition typiques sont indiquées ci-dessous.

Le chrome et le manganèse neutralisent l'effet négatif du fer sur la ténacité et la finition. De petites quantités de cuivre ou de zinc augmentent la résistance sans nuire considérablement à la résistance à la corrosion. Le titane ou le zirconium sont utilisés pour affiner les grains et contrôler la recristallisation, et le plomb et le bismuth sont ajoutés dans des variantes d'usinage libre-pour améliorer la casse des copeaux. Le résultat est un matériau dense, sans défaut-, qui se polit bien et prend un film d'oxyde anodique uniforme avec une bonne réponse colorante.

Propriétés mécaniques et états disponibles

Le 6061 ne peut pas égaler la résistance des familles 2XXX ou 7XXX, mais son équilibre de propriétés est exceptionnellement large : bonne formabilité à l'état recuit, résistance fiable après vieillissement et comportement stable sous soudage et usinage. Le tableau ci-dessous répertorie les valeurs représentatives de la température ambiante-pour les états les plus souvent commandés.

Autres valeurs physiques utiles pour les travaux de conception : densité 2,70 g/cm3, module d'élasticité 68,9 GPa (10 000 ksi), résistance à la fatigue autour de 96 MPa (14 ksi) à 5 x 10^8 cycles et conductivité thermique d'environ 167 W/mK à 25 degrés. Tous ces chiffres se réfèrent aux tôles et tôles à l'état T6 ou T651, sauf indication contraire, et ils sont des valeurs typiques plutôt que des valeurs minimales garanties.

Tailles standard, tolérances et options de surface

Caractère:T1, T2, T3, T4, T6, T651 et autres sur demande

Épaisseur:0,2-350 mm

Largeur:30-2600 millimètres

Longueur:200-11000 millimètres

Bobine mère :matière première moulée en coulée continue (CC) ou en refroidissement direct (DC)

Surface:propre et lisse, exempt de taches brillantes, de corrosion, de taches d'huile et de marques de fentes

Protection:couche intermédiaire en papier, film blanc, film bleu, film noir-blanc ou film micro-relié

Livraison:environ 30 jours après réception du dépôt, selon état et taille

Les feuilles et les plaques sont produites et inspectées conformément aux spécifications internationales, notamment GB/T 3880, EN 485, EN 573, ASTM B209 et JIS H 4000. Les acheteurs doivent toujours indiquer la norme en vigueur, la trempe et la classe de tolérance sur le bon de commande, car la tolérance d'épaisseur, la planéité et l'état des bords diffèrent entre ces normes.

Traitement thermique, applications et sélection des alliages

La pratique du vieillissement dépend de la forme du produit. Les feuilles, plaques, fils laminés ou laminés à froid, tiges, barres et tubes étirés sont vieillis à une température du métal de 160 degrés (320 degrés F) pendant 18 heures. Les tiges, barres, profilés et tubes extrudés, les pièces forgées, les pièces forgées à la main et les anneaux laminés sont vieillis à 175 degrés (345 degrés F) pendant 8 heures. C'est en conservant ces cycles, plutôt qu'en les raccourcissant, que l'on obtient les propriétés T6 publiées.

Parce que le 6061 s'extrude facilement et roule proprement, il est disponible sous forme de feuille, bande, plaque, tige, pièce forgée, tube, tuyau, fil, profilés extrudés et formes structurelles. Le même alliage se retrouve donc dans les châssis de machines, les collecteurs hydrauliques, les carrosseries de camions, les structures de tours, les raccords de navires et de tramways, les composants de wagons de chemin de fer, les plaques de moulage, les gabarits et les fixations, ainsi que les boîtiers d'instruments de précision.

Lorsque vous choisissez entre des alternatives courantes : le 6063 est extrudé pour obtenir une finition plus brillante et plus lisse et est préféré pour les boiseries architecturales, les fenêtres et les portes, tandis que le 6061 offre une résistance plus élevée pour les travaux de structure.. 5052 contient du magnésium comme principal ajout, se soude exceptionnellement bien et résiste aux atmosphères marines, mais il ne peut pas être traité thermiquement, sa résistance vient donc uniquement du travail à froid. . 2024 est plus solide et résistant à la fatigue en raison de sa teneur en cuivre, mais il s'usine moins facilement, se soude mal et a besoin d'être protégé. service corrosif. Pour un alliage polyvalent, prévisible, soudable, facilement disponible et d'un prix raisonnable, le 6061 reste le choix par défaut.

Foire aux questions

Q : Quelle est la différence entre les plaques 6061-T6 et 6061-T651 ?
Les deux ont la même composition chimique et le même état T6. La plaque T651 est en outre étirée après trempe pour soulager les contraintes internes, ce qui donne une meilleure stabilité dimensionnelle lorsque la pièce est fortement usinée.

Q : L’aluminium 6061 peut-il être traité thermiquement ?
Oui. Il s'agit d'un alliage Al-Mg-Si durcissable par vieillissement. Un traitement thermique en solution suivi d'un vieillissement artificiel à 160 degrés pendant 18 heures développe la trempe T6 et le niveau de résistance publié.

Q : L’aluminium 6061 peut-il être soudé ?
Oui, il a une très bonne soudabilité et convient aux structures nécessitant des soudages fréquents. Des alliages d'apport de type 4043 ou 5356 sont normalement utilisés, et la résistance dans la zone affectée thermiquement-est réduite par le soudage à moins que l'assemblage ne soit re-vieilli.

Q : Quelle épaisseur peut être fournie ?
L'épaisseur va de 0,2 mm à 350 mm, avec des largeurs de 30-2 600 mm et des longueurs de 200 à 11 000 mm en bobine mère CC ou DC. Des tailles non standard peuvent être découpées sur commande.

Q : Comment le 6061 se compare-t-il au 5052 ?
Le 6061-T6 est environ deux fois plus résistant et peut être traité thermiquement, tandis que le 5052 est plus malléable, supérieur pour le soudage et légèrement meilleur en termes de résistance à la corrosion marine. Choisissez le 5052 pour les panneaux formés et soudés et le 6061 pour lesquels la résistance et l'usinabilité sont importantes.

Q : Le 6061 se corrode-t-il en service extérieur ?
Il présente une excellente résistance à la corrosion atmosphérique et forme un oxyde protecteur naturel. L'anodisation ou la peinture améliore encore l'apparence et la durabilité dans des environnements agressifs ou marins.