5052 gegen 6061 Aluminium: Vollständiger Legierungsvergleich

5052 und 6061 Aluminium sind zwei häufig verwendete Aluminiumlegierungen mit einzigartigen Stärken. 5052 ist für seine hohe Korrosionsbeständigkeit bekannt und eignet sich daher ideal für Anwendungen in der Schifffahrt. 6061 Aluminium bietet eine höhere Festigkeit, insbesondere wenn es wärmebehandelt wird, und wird für Struktur- und Präzisionsanwendungen wie in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Dieser Artikel befasst sich mit den wichtigsten Unterschieden in Bezug auf Eigenschaften, Kosten und Anwendungen zwischen 5052 und 6061 und bietet Einblicke in die Auswahl der richtigen Legierung auf der Grundlage der spezifischen Projektanforderungen.

Was ist Aluminium 5052?

Aluminium 5052 ist eine typische Sorte der 5000er Serie, die aus 2,2%-2,8% Magnesium besteht und trotz des Magnesiums geringe Mengen an Mn, Cr und Ti enthält. Es handelt sich um eine Legierung auf Aluminiumbasis, deren mechanische Eigenschaften nicht durch Wärmebehandlungen verbessert werden können. Die Legierung hat eine mäßige Festigkeit, eine gute Korrosionsbeständigkeit sowie eine gute Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit. Zu den gebräuchlichen Zuständen für die Aluminiumlegierung 5052 gehören geglüht (O-Zustand), H32, H34, H36 und H38.

Tabelle 1. Spezifikation der Zusammensetzung von Aluminium 5052(%)

Legierung	Al		Mg	Fe	Si	Cu	Mn	Cr	Zn
5052	Restbetrag		2.2-2.8	0.40	0.25	0.10	0.10	0.15-0.35	0.10

Tabelle 2. Eigenschaften von Aluminium 5052 in verschiedenen Zuständen

Eigenschaften/Legierungen	Zugfestigkeit, MPa	Streckgrenze, MPa	Dehnung, %
5052-O	170 – 215	65	13-18
5052-H32	215 – 265	160	4-11
5052-H34	235 – 285	180	3-10
5052-H36	255 – 305	200	2-4
5052-H38	≥ 270	220	2-4

Was ist Aluminium 6061?

Aluminium 6061 ist eine typische wärmebehandelbare Legierung auf Aluminiumbasis. Sie gehört zur 6000er Serie und besteht hauptsächlich aus 0,8%-1,2% Magnesium und 0,4%-0,8% Silizium. Es ist gut verformbar, schweißbar, bearbeitbar, widerstandsfähig und hat eine mittlere Festigkeit. Zu den gebräuchlichen Härtegraden für Aluminium 5052 gehören O, T4, T5/651.

Tabelle 3. Spezifikation der Zusammensetzung von Aluminium 6061(%)

Legierung	Al		Mg	Fe	Si	Cu	Mn	Cr	Zn	Ti
6061	Restbetrag		0.8-1.2	0.70	0.4-0.8	0.15-0.4	≤0.15	0.04-0.35	≤0.25	≤0.15

Tabelle 4. Eigenschaften von Aluminium 6061 in verschiedenen Zuständen

Eigenschaften/Legierungen	Zugfestigkeit, MPa	Streckgrenze, MPa	Dehnung, %
6061-O	125	55	25-30
5052-T4	207	110	16
5052-T6/T651	310	276	12

Aluminium 5052 gegen 6061: Ein ultimativer Vergleich

Die Wahl zwischen 5052 und 6061 für die CNC-Bearbeitung ist ein wesentlicher Schritt für eine qualitativ hochwertige Aluminium-Prototypen. Sie sollten die entscheidenden Unterschiede zwischen diesen beiden Güten genau kennen und dann eine Entscheidung auf der Grundlage Ihrer Anwendungsanforderungen treffen. Wenn Ihre Aluminiumteile z. B. als Kraftstofftanks eingesetzt werden, ist die Sorte mit der besseren Korrosionsbeständigkeit möglicherweise die ideale Wahl.

Elementare Zusammensetzung

Aluminium 5052 und 6061 weisen wesentliche Unterschiede in der Zusammensetzung auf, die sich auf ihre Eigenschaften und Anwendungen auswirken. Mit einem höheren Magnesium- (2,2-2,8%) und Chromgehalt (0,15-0,35%) ist 5052 korrosionsbeständiger und eignet sich aufgrund dieser Eigenschaft besser für feuchte und chemische Umgebungen, z. B. im Schiffsbau. Andererseits enthält 6061 einen höheren Gehalt an Silizium (0,4-0,8%), wodurch es wärmebehandelt werden kann, um bessere mechanische Eigenschaften zu erhalten.

Tabelle 5. Vergleich der Zusammensetzungen von Aluminium 5052 und 6061(%)

Eigenschaft/Grade	5052	6061
Streckgrenze, MPa	228	310
Streckgrenze, MPa	193	276
Elastizitätsmodul, GPa	70.3	68.9
Ermüdungsfestigkeit, MPa	117	62

Mechanische Eigenschaften: Festigkeit und mehr

Die mechanischen Eigenschaften von Aluminiumlegierungen sind ausschlaggebend für ihre Eignung für verschiedene Anwendungen. Im Folgenden werden die wichtigsten mechanischen Eigenschaften von Aluminium 5052 und 6061 verglichen.

Tabelle 6. Eigenschaften von Aluminium 5052 und 6061

Eigentum	5052	6061
Zusammensetzung	Aluminium-Magnesium	Aluminium-Silizium-Magnesium
Chloridbeständigkeit	Gut	Mäßig
Säureresistenz	Gut	Schlecht
Salzsprühnebeltest	Leichter Lochfraß	Erheblicher Lochfraß

Die Aluminiumlegierungen 5052 und 6061 haben unterschiedliche mechanische Eigenschaften, die sich für verschiedene Anwendungen eignen. Die Zugfestigkeit ist die maximale Spannung, die eine Legierung aushalten kann, bevor sie bricht. 6061 übertrifft 5052 mit 310 MPa und ist damit ideal für strukturelle Anwendungen. Die Streckgrenze, der Punkt, an dem die dauerhafte Verformung beginnt, ist bei 6061 (276 MPa) ebenfalls höher als bei 5052 (193 MPa), was darauf hindeutet, dass 6061 unter Belastung eine bessere Formstabilität aufweist. Der Elastizitätsmodul oder die Steifigkeit von 6061 ist etwas höher als die von 5052 (70,3 GPa), was eine geringfügig bessere Biegefestigkeit bedeutet. Schließlich ist die Ermüdungsfestigkeit, die für Anwendungen mit zyklischer Belastung entscheidend ist, bei 5052 (117 MPa) wesentlich höher als bei 6061 (62 MPa), so dass sich 5052 besser für Bauteile eignet, die wiederholten Belastungen ausgesetzt sind.

Korrosionsbeständigkeit

Die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium 5052 ist auf seinen hohen Magnesiumgehalt (Mg) zurückzuführen. Magnesium hat eine hohe Löslichkeit in der Aluminium (Al)-Matrix, was die Bildung von Sekundärphasenteilchen minimiert, die die Korrosion der Legierungsmatrix beschleunigen könnten. Darüber hinaus unterdrückt das Vorhandensein von Chrom (Cr) in der Aluminiumlegierung 5052 wirksam Korrosionsreaktionen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert wird. In ähnlicher Weise wird die Korrosionsbeständigkeit von 6061-Aluminium darauf zurückgeführt, dass die primäre sekundäre Phase in seinem Gefüge Magnesiumsilicid (Mg₂Si) ist. Da Mg₂Si ein niedrigeres Potenzial als die Al-Matrix hat, führt es nicht zu einer bevorzugten Auflösung der Matrix, wodurch das Korrosionsrisiko verringert wird.

Tabelle 6. Korrosionsbeständigkeit von Aluminium 5052 und 6061

Eigentum	5052	6061
Zusammensetzung	Aluminium-Magnesium	Aluminium-Silizium-Magnesium
Chloridbeständigkeit	Gut	Mäßig
Säureresistenz	Gut	Schlecht
Salzsprühnebeltest	Leichter Lochfraß	Erheblicher Lochfraß

Sun Feilong und Kollegen führten Korrosionsexperimente durch, bei denen sie Aluminium 5052 und 6061 in einer Tiefe von 800 m und 1200 m im Südchinesischen Meer platzierten. Sie stellten fest, dass 6061er Aluminium eine stärkere Lochfraßkorrosion aufwies als 5052. Diese erhöhte Anfälligkeit von 6061 wurde auf den erheblichen mikrogalvanischen Potenzialunterschied zwischen der MgSi-Phase und der Al-Fe-Si-Matrix zurückgeführt, der die lokale Korrosion beschleunigte.

Schweißeignung

In Bezug auf die Schweißbarkeit sind sowohl 5052 als auch 6061 gut, aber 5052 ist etwas besser als 6061.

Die mechanischen Eigenschaften, die den Schweißverzug beeinflussen, sind komplex, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient den größten Einfluss hat. Werkstoffe mit einem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten, wie z. B. 5052 Aluminium (23,75 x 10^-6/°C), dehnen sich beim Erhitzen und Abkühlen stärker aus und ziehen sich zusammen, wodurch sie anfälliger für Schweißverzug sind. Allerdings hat 5052 eine geringere Streckgrenze (193 MPa) als 6061 (276 MPa), was zu geringeren Eigenspannungen nach dem Schweißen führt und das Risiko von Rissen und Sprödbrüchen verringert. 5052 hat zwar einen etwas höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten, ist aber aufgrund seiner geringeren Streckgrenze und höheren Duktilität besser in der Lage, den beim Schweißen auftretenden Belastungen standzuhalten, so dass es insgesamt leichter zu schweißen ist.

Tabelle 7. Schweißeigenschaften von Aluminium 5052 und 6061

Eigentum	5052	6061
Wärmeleitfähigkeit, W/m-K	138	167
Elastizitätsmodul, GPa	70.3	68.9
Wärmeausdehnungskoeffizient(10*-6/℃)	23.8	23.6

Preis

Der Preisunterschied zwischen 5052 und 6061 ist hauptsächlich auf den Anteil ihrer Legierungsbestandteile zurückzuführen. Der Preis einer 6061-Aluminiumplatte ist natürlich höher als der einer herkömmlichen 5052-Aluminiumplatte, was auf die Komplexität des Prozesses und die unterschiedlichen Leistungsanforderungen des Prozesses zurückzuführen ist. Der Preis für eine 5052-Aluminiumplatte liegt in der Regel bei 25,5 Yuan pro Kilogramm, und die Bearbeitungsgebühr liegt in der Regel im Bereich von 3500-4500 Yuan. Je nach Marke des Aluminiumplattenherstellers und dem Ausrüstungspreis des Unternehmens schwankt der Preis innerhalb der gesamten Preisspanne. Der Preis einer 6061er Aluminiumplatte liegt im Allgemeinen bei 27,5 Yuan pro Kilogramm, und die Verarbeitungsgebühr für eine Tonne 6061er Aluminiumplatte liegt zwischen 4600-8000 Yuan.

Gemeinsame Anwendungen

Hier ein kurzer Überblick über die Branchen und Anwendungen, in denen die einzelnen Legierungen üblicherweise verwendet werden.

Anmeldung	5052	6061
Marine	Schiffe, Schiffsrahmen, LNG-Tanks	Schiffsrahmen, Yachten, Bootsrümpfe
Luft- und Raumfahrt	Flugzeugtreibstofftanks, Teile für die Luft- und Raumfahrt	Luftfahrzeug-Strukturkomponenten
Automobilindustrie	Kraftstoffleitungen, Busaufbauten, Lkw-Teile	Fahrzeugrahmen, Räder, Kolben
Bauwesen	Vorhangwände, Dachplatten	Strukturelle Rahmen, Bahnsteige
Maschinenpark	Druckbehälter, Wärmetauscher	Präzisionsteile, Maschinengestelle
Elektronik	Gehäuse, Küchengeräte	Gehäuse, elektronische Steckverbinder

Schlussfolgerung

Sowohl 5052 als auch 6061 Aluminium sind hervorragende Werkstoffe, die beide ihre Stärken haben. Die Wahl zwischen den beiden hängt von den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts ab:

• Entscheiden Sie sich für 5052, wenn Sie eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit benötigen, insbesondere in Meeres- oder Salzwasserumgebungen, oder wenn Sie einen Werkstoff benötigen, der sich leicht formen und schweißen lässt.
• Wählen Sie 6061, wenn Sie ein stärkeres Material benötigen, das höheren Belastungen standhält und sich für die maschinelle Bearbeitung, für Strukturbauteile und für wärmebehandelte Anwendungen eignet.

Wenn Sie die Unterschiede zwischen 5052 Aluminium und 6061 Aluminium verstehen, China CNC-Bearbeitung Hersteller können fundiertere Entscheidungen treffen, die den Erfolg ihrer Projekte sicherstellen. Ganz gleich, ob Sie in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie, im Bauwesen oder in der Schifffahrt tätig sind, die Kenntnis der Eigenschaften und Anwendungen dieser Legierungen kann Ihnen bei der Auswahl des besten Materials für Ihre Bedürfnisse helfen.