アルミニウム長方形チューブの知識 - 6061, 6063?

6061と6063のチューブについて読むと、難しく感じることもあるかと思います。正しい合金を選ぶのに迷ってしまうかもしれません。

6061と6063はどちらも一般的なアルミニウム合金です。6061は強度が高く、6063は成形が容易で、プロファイル仕上げが滑らかです。

どちらがどのように違うのか、また用途によってどれが最も効果的なのかを説明するので、お付き合いいただきたい。

6061チューブと6063チューブの違いは何ですか？

これらの合金を混同している顧客をよく見かける。ほとんど同じだと思っているのです。主な違いを簡単に説明します。

6061鋼管は強度が高く、構造用途に適し ているが、6063鋼管は押出成形が容易で表面仕上げ がよく、建築や装飾用途によく使用される。

以下にその組成、特性、一般的な使用法を説明する。

組成と温度

• 6061はマグネシウムとケイ素を含み、銅の含有量は少ない。
• 6063はマグネシウムとシリコンのみの低強度合金。
• いずれも熱処理が可能。一般的な焼き入れ：T6（フルストレングス）とT5（中程度）。

物件比較

合金	標準引張強さ（T6）	降伏強度（T6）	表面仕上げの品質
6061	~45,000 psi (310 MPa)	~40,000 psi (275 MPa)	良いがマイナーなライン
6063	~35,000 psi (240 MPa)	~30,000 psi (205 MPa)	非常に滑らかでクリーンなライン

一般的なアプリケーション

合金	一般的な使用例
6061	構造フレーム、耐荷重チューブ
6063	窓枠、手すり、装飾トリム

私はよく顧客に、強度が必要なら6061を選ぶように言います。きれいな外観仕上げと費用対効果の高い押出成形を望むなら、6063を選ぶといい。

構造用角形鋼管に最適な合金は？

多くのバイヤーが強度、剛性、溶接性をチェックしていることは知っている。構造用としてどれが最も有効かを説明しよう。

6061、特にT6調質材は、より高い引張強さと降 伏強さ、より優れた剛性、より深い溶接継手を提供す るため、一般に構造用角形鋼管に適している。

以下にその理由と、フレームや荷重システムを構築する上でそれらがどのように重要であるかを説明する。

構造強度

6061-T6はより高い耐荷重を実現します。断面係数を計算できる。6063-T6よりも曲げやたわみに強い。建築物や工業用フレームに適しています。

溶接継手と焼戻しの影響

6061は、熱影響部により溶接部付近の強度が低下する傾向がある。しかし、溶接後の熱処理や溶体化応力除去が有効です。
6063は溶接部でより軟化する。回復が早いが、基本強度は低い。

剛性と安全係数

梁やフレームでは、剛性が重要です。両合金の弾性率は同程度（～10Mpsi）ですが、降伏点が6061の方が高いため、より安全な荷重マージンが得られます。

総括表

必要条件	6061 アドバンテージ	6063 制限事項
最大荷重サポート	高い引張強さと降伏強さ	低強度、低負荷能力
溶接構造	強度向上のための後処理を施した溶接が可能	溶接部が柔らかく、サポートが限定的
安全マージン	負荷時のマージン拡大	ヘビーデューティー用途ではマージンが少ない

スチール製の交換フレームに6061角管を提供したことがある。たわみが少なく、高荷重を支えることができました。顧客はより軽量で剛性の高い構造を手に入れた。そのような仕事に6063を選ぶことはありません。

6061と6063の強度と腐食の比較は？

特に屋外や湿気の多い環境では、経年変化に対する耐久性はどうなのか、とお客様から質問されることもあります。この2つの特性について、以下に説明します。

6061の方が強度が高く、荷重によく耐える。どちらの合金も耐食性に優れているが、6063の方がシリコン含有量が多く、アルマイト処理後の表面が滑らかなため、自然耐食性が若干優れていることが多い。

私は腐食と強度の側面を並べて説明する。

強さの違い

6061は引張強さ（～45ksi）と降伏強さ（～40ksi）が高い。
6063はより柔らかい（～35ksiの引張、～30ksiの降伏）。
つまり、6061は永久変形を起こす前に、より大きな荷重を受けることができる。

耐食性

どちらの合金も自然な酸化被膜を形成し、腐食を防ぎます。アルマイト処理後は、耐食性が向上します。
6063は結晶粒組織が細かく、仕上げが滑らかな傾向がある。これは、表面を密閉し、腐食のリスクを減らすのに役立ちます。
6061は依然として耐食性に優れているが、接合部のエッジや仕上げが粗いと、弱点が生じる可能性がある。

実例

チューブが湿度の高い沿岸地域の屋外に置かれている場合、どちらも塩気に耐える。6063アルマイト・プロファイルは、その外観 をより長く保つことができる。低品質の仕上げが施された6061プロファイルは、時間の経過とともに汚れが目立つ場合があります。

比較表

プロパティ	6061	6063
引張強度（T6）	~45,000 psi (310 MPa)	~35,000 psi (240 MPa)
降伏強度（T6）	~40,000 psi (275 MPa)	~30,000 psi (205 MPa)
腐食保護	アルマイト処理	クリーンな仕上がりでやや良い
表面仕上げの影響	マイナーフィニッシュの可能性	非常に滑らかで、腐食トラップが少ない

きれいな押し出し成形と適切なアルマイト処理を選ぶことで、どちらの合金も長持ちする。しかし、見た目に錆びないようにするのは6063の方が簡単かもしれません。

6061と6063のどちらが機械加工や溶接が容易ですか？

これらの合金を使った加工についてよく質問される。どちらが切断、切削、溶接しやすいかを知りたがるんだ。

6063の方が押し出しが容易で、多くの場合滑らかに加工できるが、6061の方が溶接強度が高く、工具の酷使にも対応できる。どちらも溶接性は良いが、用途によってはそれぞれに長所がある。

以下、機械加工と溶接の挙動について詳しく説明する。

加工のヒント

6061は、CNCミル、旋盤、ドリルで非常によく加工できる。それは堅い許容範囲を握る。
6063は、特に仕上げ加工や軽いフライス加工に適している。柔らかいため、工具の摩耗が少ない。
細かい表面仕上げや軽い送り速度では、6063の方が滑らかなエッジが得られる。
しかし、6061はびびりに強く、より重い切削負荷に適している。

溶接挙動

• TIG溶接:いずれもTIG溶接が可能。
  • 6061には4043や5356のようなフィラーが必要。気孔率に注意。
  • 6063は加熱と冷却が速く、溶接液溜りは流動的である。薄肉管のバーンスルーを避けるには熟練を要する。
• ミグ溶接：6061はスプールガンMIGによく反応し、強力な接合ができる。
  6063は溶接しやすいが、接合部の強度が低い。
• 溶接後は、再度熱処理しない限り、どちらもT6硬度を完全に回復しない。
  6063は軟化するが回復が早い。6061は、処理すると溶接部後の強度が向上する。

総括表

タスク	6061強度	6063 イース
機械加工	重切削、剛性の高い作業に最適	より簡単な切断、より滑らかな仕上げ
溶接	適切な溶加材と後処理による強固な溶接部	薄い壁面での水たまり制御が容易

迅速な試作品を求めていたクライアントを覚えている。私たちは6063を使いました。また、構造用サポート材を製造する別の顧客には、6061を使用しました。溶接後の持ちがよく、すべての荷重試験に合格しました。

結論

私は6061と6063のチューブを強度、腐食性、溶接性、加工性で比較しています。6061は強度が高く、構造用に適している。6063は押出成形が容易で、仕上がりが滑らかで、建築用や装飾用に適していることが多い。どちらも溶接や機械加工に適しているが、選択は ニーズ次第である。