Propriétés des matériaux en aluminium 6061

Lorsqu'il s'agit de choisir un métal pour des applications à haute résistance et à faible poids, l'aluminium 6061 est l'un des alliages les plus recherchés, en particulier en Amérique du Nord. De plus, il affiche une excellente résistance à la corrosion, associée à une usinabilité et une soudabilité élevées, ce qui le rend idéal pour de nombreuses applications.

Cependant, il existe certaines restrictions d'application. Par exemple, contrairement aux alliages 5052, le 6061 n'est pas idéal lorsqu'un rayon de courbure plus grand est requis. De même, s'il est important d'avoir une limite d'élasticité élevée, l'aluminium 7075 serait un meilleur choix que l'aluminium 6061.

Il est donc important de comprendre les propriétés essentielles du matériau aluminium 6061 avant de l'utiliser pour votre application.

Propriétés essentielles du matériau aluminium 6061

Ci-dessous, nous détaillons certaines des propriétés matérielles les plus importantes de l'aluminium 6061 qui pourraient affecter si oui ou non il serait bénéfique pour vos besoins de fabrication ou d'usinage.

Propriétés physiques

L'aluminium 6061 contient du magnésium et du silicium comme principaux éléments d'alliage, ainsi que du manganèse, du fer, du titane, du cuivre et du chrome. La composition nominale exacte est la suivante :

• Aluminium 97,9 %
• Silicium 0,6 %
• Magnésium 1,0 %
• Chrome 0,20 %
• Cuivre 0,28 %

Alors que le cuivre améliore les propriétés mécaniques de l'aluminium 6061 ainsi que sa réponse au vieillissement artificiel, le chrome compense tout effet néfaste du cuivre sur la capacité de l'aluminium 6061 à résister à la corrosion. La forte teneur en alliage du 6061 augmente sa sensibilité à la trempe.

Résistance à la traction

La résistance à la traction du 6061 représente la capacité du métal à résister à une force de traction, mesurée en force par section transversale. La résistance à la traction du 6061 varie avec les changements de traitement thermique. Différents états 6061 ont des résistances à la traction différentes (par exemple, 45 ksi pour 6061-T6). Bien que la résistance à la traction du 6061 soit la moitié de celle du 7075, il est encore assez solide pour de nombreuses applications de construction.

Résistance à la compression

La résistance à la compression ultime de l'aluminium 6061 change avec différents matériaux composites. Par exemple, en augmentant le pourcentage en poids de composites tels que les particules de graphite et de cendres volantes, la résistance à la compression de l'alliage augmente. D'autre part, une augmentation de la taille des particules de renforcement marque une diminution du pourcentage d'amélioration.

Dureté

La trempe T6 de l'aluminium 6061 offre le durcissement par précipitation le plus élevé parmi toutes les trempes et a donc une limite d'élasticité maximale de 240 MPa. Cependant, encore une fois, la valeur peut changer avec le type de composition. Alors que la dureté de l'aluminium 6061 est nettement améliorée avec une teneur accrue en particules d'albite, elle affiche le phénomène inverse avec les composites renforcés de graphite.

Ductilité

L'aluminium 6061 présente une ductilité à la fatigue nettement plus élevée que tout autre alliage. Il a également été remarqué que l'alliage 6082-T6 est comparativement moins ductile que l'alliage 6061-T651 car il a une teneur légèrement plus élevée en silicium et en magnésium. De plus, la ductilité du composite diminue avec une augmentation de la fraction pondérale de particules dures telles que les cendres volantes.

Résistance à la corrosion

La résistance à la corrosion est l'une des propriétés les plus précieuses de l'aluminium 6061. En présence d'air ou d'eau, l'aluminium 6061 forme une couche d'oxyde protectrice contre la corrosion atmosphérique. Cependant, en raison de la présence de cuivre, le degré de résistance est comparativement inférieur à celui de l'aluminium 5052. L'alliage 6061 est idéal pour les applications nécessitant une résistance à l'acide nitrique, à l'ammoniac et à l'hydroxyde d'ammonium. Bien qu'il puisse développer des piqûres avec un sol alcalin, une couche de protection supplémentaire peut aider.

Le tableau ci-dessous répertorie la limite maximale de certaines des propriétés les plus importantes du matériau aluminium 6061 décrites ci-dessus.

Propriétés mécaniques
Résistance à la traction ultime	45 000 psi
Limite d'élasticité	40 000 psi
Résistance au cisaillement	30 000 psi
Dureté Brinell	95
Propriétés physiques
Densité	0,0975 lb/in³
Point de fusion	1 080–1 205 °F
Module d'élasticité	10 000 ksi
Coefficient de Poisson	0,33
Propriétés thermiques
Capacité calorifique spécifique	0,214 BTU/lb-°F
Conduction thermique	1 160 BTU-in/hr-ft²-°F
Coefficient de dilatation thermique	13,1 µin/in-°F

6061 Propriétés des matériaux sous traitement thermique et changement de température

Pour améliorer encore leurs caractéristiques d'usinage souhaitables, les alliages d'aluminium 6061 sont traités thermiquement et sont disponibles en différentes trempes, comme indiqué ci-dessous :

6061-F :tel que fabriqué

Ce sont des alliages semi-finis sans contrôle particulier du traitement thermique. L'alliage semi-fini passe ensuite par un façonnage, une finition ou un processus thermique pour obtenir d'autres formes ou trempes finies.

6061-O :Recuit

À un moment donné au cours du processus, l'alliage est recuit pour améliorer l'ouvrabilité et maximiser la ductilité et la ténacité. Il convient mieux aux opérations de formage et de soudage, mais présente une mauvaise usinabilité.

6061-W :solution traitée thermiquement

Tout comme le 6061-F, ces alliages n'ont pas non plus de limites de propriétés standard publiées, car ils vieillissent naturellement et spontanément après le traitement thermique en solution. La limite d'élasticité augmente éventuellement jusqu'à ce qu'elle reçoive un traitement supplémentaire pour stabiliser ses propriétés.

6061-Tx :traité thermiquement

Ici, l'alliage, traitement thermique post-solution, subit une trempe et un vieillissement naturel ou artificiel. En conséquence, il atteint une résistance et une ténacité commercialement utiles. Un chiffre supplémentaire ajouté à l'indication de trempe spécifie les traitements spéciaux qu'il a reçus.

Domaines d'application idéaux de l'aluminium 6061

L'aluminium 6061 est disponible sous forme de barres, de tôles, de plaques et de ronds.

En raison de leur bonne conductivité thermique et électrique, les plaques en aluminium 6061 sont utilisées comme radiateurs thermiques dans les moteurs pour offrir une efficacité de refroidissement maximale. De plus, sa légèreté rend l'aluminium 6061 idéal pour diverses applications aérospatiales et de transport général. Dans de nombreux ateliers, l'alliage 6061-T6 est utilisé comme plaque de bande de roulement pour prendre en charge la plupart des techniques de traitement. La combinaison d'une résistance exceptionnelle à la corrosion, de la soudabilité et de la résistance rend les plaques 6061 utiles pour les applications courantes, y compris les plates-formes de camion, les escaliers, les structures de support, les rampes et les passerelles.

Le stock de barres en aluminium 6061 trouve une large gamme d'applications structurelles lourdes impliquant des châssis de camion, des rivets, des bateaux à moteur et des wagons. La présence de magnésium et de silicium rend les structures insensibles aux contraintes, aux fissures et à la corrosion.

Fournisseur local fiable d'aluminium 6061 et d'autres alliages

Avec autant d'états différents disponibles, choisir le bon alliage d'aluminium 6061 pour l'application requise peut être très difficile. Industrial Metal Service se spécialise dans l'offre de conseils utiles pour sélectionner la bonne trempe et fournir des métaux à votre atelier, partout dans la région de la baie de San Francisco et au-delà. Nous stockons une large gamme d'alliages métalliques, y compris des métaux neufs provenant d'usines et des chutes vérifiées, et les fournissons aux clients américains qui ne bénéficient pas d'un fournisseur local.