Les propriétés d'usinage des nuances d'aluminium 6061

L'aluminium 6061 est l'alliage d'aluminium le plus couramment utilisé dans le monde, et pour cause. En plus de sa légèreté, de son excellente résistance à la corrosion et d'autres propriétés souhaitables, il a également tendance à être très usinable, soudable et usinable, ce qui le rend idéal pour tous les types de processus de fabrication.

Cependant, tous les aluminiums 6061 ne sont pas identiques. Les propriétés d'usinage de l'aluminium 6061 dépendent de sa trempe ou de la façon dont il est traité thermiquement, et comprendre les effets de ces trempes est essentiel pour quiconque travaille avec 6061.

Dans cet article, nous examinerons les différentes trempes disponibles et comment elles affectent les propriétés d'usinage de l'aluminium 6061.

Que sont les trempes d'aluminium ?

Pour comprendre les propriétés d'usinage de l'aluminium 6061, il est important de comprendre l'état et comment il affecte le matériau. La trempe est un traitement thermique appliqué à l'aluminium pour augmenter sa résistance et sa dureté. Il améliore la maniabilité et la ductilité du matériau en soulageant les contraintes qui peuvent s'être accumulées pendant le processus de durcissement. La trempe aide à créer les caractéristiques souhaitées, telles que l'usinabilité et la durabilité, qui sont requises par l'application finale.

Il existe cinq principales trempes d'aluminium, chacune désignée par une lettre et une description du type de traitement que l'alliage a reçu pour obtenir les propriétés souhaitées :

• F  :Tel que fabriqué
• O :Recuit
• H :Durci
• W :Solution traitée thermiquement
• T :Traité thermiquement

La désignation de trempe d'un alliage d'aluminium apparaît à la fin de la désignation de l'alliage. Par exemple, l'aluminium 6061 recuit est 6061-O. Le groupe T comprend plusieurs variantes désignées par des caractères supplémentaires, par exemple, 6061-T6. La désignation H est principalement utilisée pour les alliages non traitables thermiquement et ne s'applique pas au 6061, qui est traitable thermiquement.

Examinons maintenant chaque trempe plus en détail pour voir comment elles sont obtenues et comment elles affectent les propriétés de soudage, de formage et d'usinage de l'aluminium 6061.

6061-F :tel que fabriqué

Le 6061-F est produit sans contrôle particulier des conditions thermiques et généralement sans propriétés mécaniques spécifiées. La plupart des produits 6061-F sont considérés comme semi-finis et doivent ensuite être travaillés, finis ou transformés pour obtenir d'autres trempes.

6061-O :Recuit

L'aluminium recuit a été chauffé à une température suffisamment élevée pour réinitialiser la structure du grain du matériau, ce qui supprime les effets de tout travail ou traitement thermique antérieur. On laisse ensuite le matériau refroidir lentement et recristalliser. Cela supprime les dislocations et les contraintes internes, ce qui entraîne une condition de faible résistance et de faible dureté.

Le 6061-O est doux et ductile, ce qui le rend idéal pour les opérations de formage et de soudage. Cependant, ses propriétés d'usinage sont médiocres. Le matériau mou produit des copeaux gommeux qui peuvent provoquer un grippage, et la pièce peut être facilement déformée par la chaleur générée par l'outil de coupe.

6061-W :solution traitée thermiquement

Les alliages traités thermiquement en solution sont chauffés à une température élevée, maintenus à cette température pendant un certain temps, puis trempés rapidement. Comme pour l'état F, l'état W n'a généralement pas de propriétés spécifiées et est traité comme un produit semi-fini.

Une fois trempé, la limite d'élasticité du 6061-W augmente progressivement avec le temps jusqu'à ce qu'il soit traité davantage pour stabiliser ses propriétés. Ce processus de vieillissement naturel le distingue de l'état T, qui peut subir des traitements supplémentaires après la trempe.

6061-TX :traité thermiquement

L'état T s'applique à tout alliage pouvant être traité thermiquement qui a été traité thermiquement en solution, trempé et vieilli naturellement ou dans un four. C'est le type de trempe le plus couramment utilisé pour l'aluminium 6061.

La trempe T a de nombreuses variantes, chacune désignée par un nombre représentant la façon dont elle a été traitée thermiquement, travaillée à froid et vieillie. Le premier chiffre après le T indique le type de traitement de base, et tout chiffre supplémentaire indique si et comment il a été soulagé du stress et s'il a reçu d'autres traitements spéciaux.

Le tableau ci-dessous montre certaines des désignations de trempe les plus courantes en aluminium 6061 T :

Désignation	Processus de traitement	formabilité	Machinabilité	Soudabilité
6061-T4, 6061-T4511	Solution traitée thermiquement et vieillie naturellement jusqu'à un état stable	Bon	Médiocre	Excellent
6061-T51	Extrudé, refroidi et vieilli artificiellement	Médiocre	Juste	Excellent
6061-T6, 6061-T6511	Solution traitée thermiquement et vieillie artificiellement	Médiocre	Bon	Excellent

Le 6061-T6 est l'une des trempes d'aluminium 6061 les plus demandées pour les applications d'usinage. Pour produire cette trempe, une billette 6061-O est chauffée à environ 900˚F, trempée dans l'eau, puis vieillie artificiellement pendant plusieurs heures dans un four. Le processus de vieillissement artificiel permet un durcissement par précipitation, ce qui augmente la dureté de la surface et rend le matériau moins collant et plus facile à usiner.

Par rapport à d'autres trempes, les propriétés d'usinage de l'aluminium 6061-T6 le rendent beaucoup plus facile à couper. Cependant, les propriétés qui améliorent son usinabilité réduisent également sa formabilité, ce qui la rend plus difficile à façonner.

Aider nos clients à comprendre les propriétés d'usinage de l'aluminium 6061

Avec toutes les différentes trempes de l'aluminium 6061, il peut être difficile de choisir la bonne pour une application particulière. Il est important de comprendre les différents trempes disponibles afin que vous puissiez prendre une décision éclairée sur votre prochaine commande de matières premières.

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