تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052، راز موفقیت پروژه
تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 برای انتخاب بین آنها تاثیر زیادی روی پروژه شما خواهد داشت. آلیاژهای مختلف آلومینیوم به دلیل وزن پایین، مقاومت شیمیایی بالا و قابلیت شکل‌پذیری و جوشکاری خوب در صنایع زیادی کاربرد دارند. در میان آلیاژهای آلومینیوم، دو آلیاژ 6061 و 5052 از محبوب‌ترین‌ها هستند که هر کدام با ترکیبات شیمیایی و خواص مکانیکی منحصربه‌فرد خود، برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. گرچه پایه و اساس هردو آلیاژ آلومینیوم است ولی این دو در کاربرد، استحکام و مقاومت تفاوت‌های زیادی دارند. به همین دلیل انتخاب بین آنها برای مهندسان و تولیدکنندگان گاهی سخت و چالش‌برانگیز است. آلیاژ 6061 را به عنوان یک آلیاژ همه‌کاره می‌شناسند که به دلیل مقاومت حرارتی بالا برای ساخت قطعات مهم مناسب است ولی آلیاژ 5052 راحت‌تر فرم می‌گیرد و مقاومت آن در برابر خوردگی بالاست و به همین دلیل برای استفاده در محیطهای چالش‌برانگیز پیشنهاد می‌شود.
درک تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 نه تنها باعث عملکرد بهتر و کیفیت بالاتر محصولات نهایی می‌شود بلکه می‌تواند هزینه‌های اضافی را حذف کند. آلوم ارس به عنوان یکی از بزرگترین تامین‌کنندگان ورق آلومینیوم وارداتی و داخلی در تهران تمامی آلیاژ های آلومینیوم از قبیل گرد آلومینیوم 6061، تسمه آلومینیوم 6061 و لوله آلومینیومی را در اندازه ها و حجم های متفاوت با قیمتی فوق‌العاده به بازار عرضه میکند. برای استعلام قیمت روز ورق آلومینیوم یا دیگر مقاطع فلزی همین حالا تماس بگیرید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
آلومینیوم 6061
آلیاژ 6061 یکی از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم در سری 6000 است که به آن منیزیم و سیلیسیم اضافه می‌شود. این دو عنصر باعث استحکام و مقاومت حرارتی بالا در این آلیاژ می‌شوند. طی فرآیند حرارت دهی T6 آلیاژ را تا دمای خاصی گرم می‌کنند و بعد خیلی سریع به آن سرما می‌دهند. به همین دلیل استحکام کششی آن تا 310 مگاپاسکال می‌رسد. علاوه بر این 6061 مقاومت مناسبی در برابر خوردگی دارد البته نه به اندازه آلیاژ‌هایی مثل 5052 و این یک تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 است. ولی با آنودایز کردن میتوان مقاومت 6061 را بهبود بخشید. این آلیاژ راحت ماشین‌کاری می‌شود ولی چون انعطاف زیادی ندارد برای شکل‌پذیری مخصوصا در ابعاد کوچک مناسب نیست. چگالی 6061 حدود 2.7 گرم بر سانتی‌متر مکعب است و وزن کمی دارد. ولی رسانای حرارتی خوبی است و برای ساخت مبدلهای حرارتی گزینه مناسبی به شمار میرود.
آلیاژ 5052
آلیاژ 5052 از سری آلومینیوم 5000 است و به عنوان عنصر اصلی به آن منیزیم اضافه می‌کنند. وجود منیزیم باعث فرم‌پذیری عالی و مقاومت بالا در برابر خوردگی می‌شود. در مقایسه آلومینیوم 6061 و 5052 باید بگوییم که 5052 را نمی‌توان تحت عملیات حرارتی قرار داد و استحکام آن را با روش نورد یا کشش بالا می‌برند. استحکام کششی این آلیاژ 220 مگاپاسکال است که نسبت به بعضی آلیاژهای دیگر کم است ولی در عوض انعطاف‌پذیری خوبی دارد و بدون ترک خوردن به راحتی میتوان آن را شکل داد. علاوه بر این مقاومت فوق‌العاده‌ای در محیطهای شیمیایی و خورنده دارد و علت این موضوع نبودن مس در ترکیب آلیاژهای آن است. چگالی این آلیاژ کمی کمتر از 2.68 گرم بر سانتی‌متر مکعب است نسبت به بسیاری از فلزات وزن کمتری دارد. توانایی حرارتی بالایی ندارد و با مقاومت حدود 138 وات بر متر/کلوین برای حرارت‌های متوسط مناسب است. در عوض جوشپذیری فوق‌العاده‌ای دارد و برای جوشکاری آن به فرآیند خاصی نیاز نیست.
مقایسه ویژگی‌های آلومینیوم 6061 و 5052
با اینکه پایه و اساس هردو آلیاژ آلومینیوم است و شباهت‌هایی به هم دارند ولی در بعضی ویژگی‌های خاص با هم متفاوت هستند. در ادامه تفاوت‌های عمده این دو آلیاژ را بررسی می‌کنیم:
تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 در عملکرد
یکی از مهمترین تفاوت‌های آلومینیوم 6061 و 5052 در قابلیت‌های پردازشی و عملکرد آنهاست. آلیاژ 6061 را میتوان تا حد زیادی حرارت داد و این قابلیت استحکام بیشتری به آن می‌دهد و برای ماشین‌کاری کاملا ایده‌آل است. ولی برای کارهایی مثل فرم دادن و خم‌کاری مناسب نیست. استحکام بالای این آلیاژ به دلیل وجود عناصری مثل سیلیسیم و منیزیم است. اما آلومینیوم 5052 را نمی‌توان تحت عملیات حرارتی قرار داد و سختی آن برای شکل‌دادن و جوشکاری کاملا ایده‌آل است.
مقایسه آلومینیوم 6061 و 5052 در مقاومت به خوردگی
یکی از مهمترین جنبه‌های تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 در مقاومت آنها در برابر خوردگی است. آلومینیوم 5052 یکی از مقاوم‌ترین آلیاژ‌ها در برابر خوردگی شیمیایی است و به همین دلیل در محیطهای نمکی و شور یا شیمیایی عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد. در مقابل مقاومت 6061 در برابر خوردگی مناسب است ولی وجود مس در این آلیاژ باعث می‌شود در محیطهای سخت و دریایی به اندازه 5052 مقاوم نباشد. البته میتوان به کمک پوشش‌های مقاوم و آنودایزینگ این آلیاژ را در برابر شرایط محیطی خورنده مقاوم کرد.
تفاوت آلومینیوم 6061 و 5052 در شکل‌پذیری
آلیاژ 5052 یکی از بهترین آلیاژ‌ها برای ماشین‌کاری و شکل دادن است. در مقاطعی که با این آلیاژ تولید شده‌اند می‌توانید به راحت خم‌های پیچیده ایجاد کنید بدون اینکه آلیاژ دچار ترک خوردگی شود. به همین دلیل این آلیاژ را برای تولید اشکال یا قطعاتی که نیاز به دقت بالا دارند استفاده می‌کنند. آلومینیوم 6061 در حالت آنیل شده شکل‌پذیری خوبی دارد ولی انعطاف آن در حالت‌های تمپر T6061 و T6 کمتر است و برای خم کردن آن شعاع خمش باید بزرگ باشد. به همین دلیل در پروژه‌های بزرگی که نیاز به خمش‌کاری و مشکل‌پذیری دارند بهتر است از آلیاژ 6061 استفاده شود.
قابلیت جوشکاری 6061 و 5052
جوشکاری یکی از چالش‌برانگیزترین کارها برای اتصال قطعات آلومینیومی است. ولی در این مورد آلیاژ 5052 عملکرد خوبی دارد و بدون ترک خوردگی جوش می‌خورد و بعد از آن هم نیازی به عملیات حرارتی برای استحکام‌سازی ندارد. این آلیاژ را حتی زیر آب دریا هم میتوان جوش داد. ولی به دلیل نرم بودن ماشین‌کاری این آلیاژ کمی سخت‌تر است. در مقابل جوشکاری آلیاژ 6061 کمی چالش‌برانگیز است. برای جوشکاری این آلیاژ و جلوگیری از ترک خوردن در دمای بالا باید قبل از شروع تا دمای 150 تا 200 درجه سانتیگراد گرم شود. بعد از جوشکاری هم باید دوباره تحت عملیات حرارتی قرار بگیرد تا خواص مکانیکی آن تقویت شود.
تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 در خواص شیمیایی
| عنصر | آلیاژ 5052 (%) | آلیاژ 6061 (%) | توضیحات |
| آلومینیوم (Al) | 97.25 | 97.9 | پایه اصلی هر دو، اما 6061 کمی خالص‌تر برای تقویت حرارتی. |
| منیزیم (Mg) | 2.5 | 1.0 | بالاتر در 5052 برای بهبود فرم‌پذیری و مقاومت خوردگی. |
| کروم (Cr) | 0.25 | 0.2 | مشابه، اما در 5052 برای مقاومت نمکی مؤثرتر. |
| سیلیسیم (Si) | <0.25 | 0.6 | بالاتر در 6061 برای قابلیت حرارت‌دهی و استحکام. |
| مس (Cu) | <0.1 | 0.28 | وجود در 6061 برای افزایش استحکام، غایب در 5052 برای جلوگیری از خوردگی نمکی. |
| آهن (Fe) | <0.4 | <0.7 | کنترل‌شده در هر دو، اما بالاتر در 6061 برای تعادل خواص. |
| منگنز (Mn) | <0.1 | 0.15 | جزئی در 6061 برای بهبود استحکام. |
| روی (Zn) | <0.1 | <0.25 | کم در هر دو، بدون تأثیر عمده. |
| سایر عناصر | <0.15 (مجموع) | <0.15 (مجموع) | مقادیر ناچیز برای جلوگیری از کاهش خواص کلی. |
مقایسه خواص مکانیکی و فیزیکی آلومینیوم 5052 و 6061
| خاصیت | آلیاژ 5052 | آلیاژ 6061 | توضیحات تفاوت |
| استحکام کششی (MPa) | 220 | 310 | آلیاژ 6061 با استحکام کششی بالاتر، قابلیت تحمل بارهای سنگین‌تر و تنش‌های کششی شدید را دارد و برای کاربردهای ساختاری مانند قابهای هواپیما یا قطعات خودرو که نیاز به دوام بالا در برابر شکست دارند، برتری قابل توجهی نشان می‌دهد، در حالی که 5052 برای بارهای متوسط مناسب‌تر است و خطر شکست زودرس کمتری در شرایط عادی دارد. |
| استحکام تسلیم (MPa) | 193 | 276 | استحکام تسلیم بالاتر در 6061 یعنی در برابر تغییر شکل مقاوم است و برای استفاده در قطعاتی که تحت فشار بالا قرار دارند کاملا ایده‌آل است. اما 5052 استحکام تسلیم کمتری دارد ولی چون انعطاف‌پذیری آن بالاتر است به راحتی تغییر شکل پیدا میکند. |
| مدول الاستیسیته (GPa) | 70.3 | 68.9 | مدول الاستیسیته بالاتر در 5052 یعنی این آلیاژ با وجود سختی نسبی انعطاف‌پذیری بیشتری دارد و برای فرم‌دهی خم‌کاری و کشش مناسب است. این آلیاژ را برای ساخت پنلهای پیچیده یا سازه‌های انحنادار پیشنهاد می‌شود. در مقابل، 6061 با مدول پایین‌تر، رفتار الاستیک نرم‌تری دارد که می‌تواند در کاربردهای ارتعاشی مفید باشد اما فرم‌پذیری خوبی ندارد. |
| استحکام خستگی (MPa) | 117 | 96.5 | آلیاژ 5052 با استحکام خستگی بالاتر، توانایی بهتری در تحمل بارهای تکراری و چرخه‌های طولانی‌مدت دارد بدون اینکه دچار ترک خوردگی شود. این آلیاژ برای ساخت قطعات متحرک مثل تجهیزات دریایی یا ماشین‌آلات سنگین ارتعاشی مناسب است. در حالی که آلومینیوم 6061 به نسبت مقاومت کمتری در برابر خستگی دارد و زودتر آسیب می‌بیند. |
| رسانایی حرارتی (W/m-K) | 138 | 167 | رسانایی حرارتی بالای 6061 آن را برای پروژه‌هایی که انتقال حرارت سریع در آنها اهمیت دارد مناسب میکند. مبدلهای حرارتی، هیت سینک‌ها از این آلیاژ ساخته می‌شوند. اما 5052 رسانایی حرارتی متوسطی دارد. |
| چگالی (g/cm³) | 2.68 | 2.7 | چگالی کمی پایین‌تر 5052 وزن کلی سازه را کاهش می‌دهد و برای صنایع حساس به وزن مانند حمل‌ونقل هوایی یا خودروسازی مناسب است. در نتیجه مصرف سوخت پایین می‌آید. این تفاوت چگالی کم بین 6061 و 5052 در کاربردهای کوچک و عمومی تاثیر آنچنانی ندارد ولی در مقیاس بزرگ قابل توجه است. |
| ماشین‌کاری | ضعیف (تراشه‌های بزرگ) | خوب (تراشه‌های کوچک) | ماشین‌کاری آسان‌تر 6061 با تولید تراشه‌های کوچک و فرسایش کمتری که در ابزار ایجاد میکند باعث شده برای فرآیندهای دقیق مثل فرزکاری یا تراشکاری مناسب و ارزان باشد. اما 5052 تراشه‌های بزرگتری ایجاد میکند و باعث فرسودگی سریع‌تر ابزار می‌شود. |
تفاوت 6061 و 5052 در کاربرد
تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 در خواص فیزیکی و شیمیایی تاثیر مستقیم در تفاوت کاربرد این دو آلیاژ دارد. آلیاژ 6061 اغلب برای ساخت پل، قابهای هواپیما، دوچرخه و قطعات خودرو به کار میرود در این صنایع استحکام بالا و ماشین‌کاری خوب اهمیت دارد و 6061 عملکرد خوبی از خودش نشان می‌دهد. از این آلیاژ در ساخت مبدلهای حرارتی و لوله‌کشی هیدرولیک هم استفاده می‌کنند چون رسانایی حرارتی خوبی دارد.
در مقابل، آلومینیوم 5052 چون مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد برای استفاده در محیطهای دریایی مثل ساخت بدنه قایق‌ها، مخازن سوخت و تجهیزات دریایی به کار میرود. علاوه بر این برای ساخت لوازم خانگی مثل بدنه یخچال، پنلهای الکتریکی و سازه‌های معماری از این آلیاژ استفاده می‌کنند چون هم راحت شکل می‌گیرد و هم جوشپذیری مناسبی دارد.
انتخاب بین آلومینیوم 6061 و 5052
اینکه با توجه به تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 کدام را برای پروژه خود انتخاب کنید بستگی به نیازهای پروژه شما دارد. اگر دنبال یک متریال محکم و با قابلیت ماشین‌کاری خوب هستید آلیاژ 6061 گزینه بهتری است مخصوصا برای ساخت قطعات ساختاری یا قطعاتی که باید در معرض حرارت قرار بگیرند. اما اگر فرم‌پذیری و جوشکاری راحت و مقاومت در برابر خوردگی برای شما مهم است آلیاژ 5052 را انتخاب کنید. هزینه هم یکی از عوامل مهم برای انتخاب آلیاژ مناسب است. آلومینیوم 5052 یک آلیاژ به نسبت ارزان و اقتصادی به شمار میرود.
کلام پایانی
در نهایت، تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 نشان می‌دهد که هرکدام از این آلیاژ‌ها با خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوت هرکدام برای کاربرد خاصی مناسب هستند و در شرایط مختلف رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهند. در این مقاله سعی کردیم با بررسی تفاوت بین آلومینیوم 6061 و 5052 شما را برای انتخاب راحت‌تر راهنمایی کنیم.
در صورتی که برای پروژه خود به مقاطع آلومینیومی در آلیاژهای مختلف نیاز دارید می‌توانید به آلوم ارس مراجعه کنید. در آلوم ارس تمامی مقاطع با کیفیت فوق‌العاده و قیمت رقابتی به بازار عرضه می‌شوند. لوله آلومینیوم 6061، ورق آلومینیوم 6061، گرد آلومینیوم 7000 و مقاطع فلزات رنگین مثل مس و برنج را می‌توانید از آلوم ارس تهیه کنید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
سوالات متداول
آلومینیوم ۶۰۶۱ برای چه کاربردهایی مناسب است؟
برای ساخت قطعات ساختاری با استحکام بالا مانند قابهای هواپیما، دوچرخه، پلها و مبدلهای حرارتی مناسب است.
آلومینیوم ۵۰۵۲ در چه محیطهایی بهتر عمل میکند؟
در محیطهای خورنده مانند دریایی، شیمیایی یا نمکی، برای ساخت بدنه قایق، مخازن سوخت و پنلهای الکتریکی زیاد به کار میرود.
کدام آلیاژ برای جوشکاری بهتر است؟
آلیاژ ۵۰۵۲ جوشپذیری آسانتری دارد و بدون نیاز به عملیات حرارتی اضافی، حتی در شرایط سخت و زیر آب دریا میتوان آن را جوش داد.
