อลูมิเนียม 6061 vs 7075
ในการเลือกใช้วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียม 6061 และ 7075 เป็นสองเกรดที่ถูกกล่าวถึงบ่อยที่สุด วัสดุทั้งสองนี้เป็นตัวแทนของผลิตภัณฑ์ที่โดดเด่นในซีรีส์ Al-Mg-Si และซีรีส์ Al-Zn-Mg-Cu ตามลำดับ ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอากาศยาน การผลิตยานยนต์ เครื่องมือวัดความแม่นยำ และสาขาอื่นๆ
การวางตำแหน่งพื้นฐาน
- อลูมิเนียม 6061: ความแข็งแรงระดับปานกลาง กลึงง่าย มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี เหมาะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างทั่วไป (เช่น เฟรมจักรยาน อุปกรณ์เรือ ท่อประปา)
- อลูมิเนียม 7075: ความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ เทียบเท่ากับเหล็กกล้า แต่ไวต่อการกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้น ส่วนใหญ่ใช้ในเครื่องบินและแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่ต้องการความแข็งแรงขั้นสุด
6061 vs 7075: เปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมี (wt.%)
| ธาตุ (Element) | 6061 | 7075 |
| Si (ซิลิกอน) | 0.40–0.80 | ≤ 0.40 |
| Mg (แมกนีเซียม) | 0.80–1.20 | 2.10–2.90 |
| Cu (ทองแดง) | 0.15–0.40 | 1.20–2.00 |
| Zn (สังกะสี) | ≤ 0.25 | 5.10–6.10 |
| Cr (โครเมียม) | 0.04–0.35 | 0.18–0.28 |
| Mn (แมงกานีส) | ≤ 0.15 | ≤ 0.30 |
| Fe (เหล็ก) | ≤ 0.70 | ≤ 0.50 |
| Ti (ไทเทเนียม) | ≤ 0.15 | ≤ 0.20 |
| Al (อลูมิเนียม) | ส่วนที่เหลือ (ประมาณ 95–98%) | ส่วนที่เหลือ (ประมาณ 87–91%) |
ความแตกต่างที่สำคัญที่สุด 4 ประการ
- ปริมาณสังกะสี: 7075 มีปริมาณสังกะสีสูงมาก ซึ่งช่วยให้มีความแข็งแรงสูงสุด ในขณะที่ 6061 แทบจะไม่มีสังกะสีเลย จึงมีความแข็งแรงระดับปานกลาง
- ปริมาณแมกนีเซียม: 7075 มีแมกนีเซียมมากกว่า 6061 ถึงกว่าสองเท่า ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้มากขึ้น
- บทบาทของซิลิกอน: 6061 ต้องการซิลิกอนเพื่อสร้างเฟสเสริมความแข็งแรง (Mg2Si) ส่วน 7075 จะรักษาซิลิกอนให้ต่ำที่สุดเพื่อไม่ให้รบกวนกลไกเสริมความแข็งแรงของตัวมันเอง
- การได้อย่างเสียอย่างของทองแดง: 7075 มีทองแดงมากกว่า 6061 ทำให้มีความแข็งแรงสูงขึ้น แต่ต้านทานการกัดกร่อนได้แย่ลง ส่วน 6061 มีทองแดงต่ำ จึงทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า
6061 vs 7075: เปรียบเทียบสถานะ (Temper) ที่ใช้บ่อย
สถานะหลักและคุณสมบัติของ 6061
| สถานะ (Temper) | ความต้านทานแรงดึง (MPa) | ความต้านทานแรงคราก (MPa) | ความยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) |
| 6061-O | 125 | 55 | 25-30 | 30 |
| 6061-F | 130-180 | 60-110 | 16-25 | 35-55 |
| 6061-T4 | 240 | 145 | 20-25 | 65 |
| 6061-T6 | 310 | 276 | 12 | 95 |
| 6061-T651 | 310 | 276 | 12 | 95 |
| 6061-T6511 | 290-310 | 250-276 | 10-12 | 95 |
คู่มือการเลือกสถานะ 6061:
- สถานะ O: อบอ่อนเต็มที่; เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่จะนำไปขึ้นรูปและอบชุบด้วยความร้อนอีกครั้ง
- สถานะ T4: บ่มแข็งตามธรรมชาติ; สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความแข็งแรงปานกลางแต่ยังต้องผ่านการขึ้นรูปเย็น
- สถานะ T6: สถานะที่พบบ่อยที่สุด; ให้ประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีที่สุด
- สถานะ T651: ลดความเค้นด้วยการยืด; เป็นตัวเลือกแรกสำหรับการกลึงหนักหรือชิ้นส่วนความแม่นยำสูง
- สถานะ T6511: สถานะมาตรฐานสำหรับโปรไฟล์รีดขึ้นรูป (Extrusion)
สถานะหลักและคุณสมบัติของ 7075
| สถานะ (Temper) | ความต้านทานแรงดึง (MPa) | ความต้านทานแรงคราก (MPa) | ความยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) | ความต้านทาน SCC |
| 7075-O | 230-280 | 105-170 | 14-17 | 60 | ดี |
| 7075-T6 | 572 | 503 | 11 | 150 | แย่ |
| 7075-T62 | 560 | 460 | 7.2 | 160 | แย่ |
| 7075-T651 | 550 | 460 | 8.2 | 150 | แย่ |
| 7075-T6510 | 590 | 510 | 5.7 | - | แย่ |
| 7075-T6511 | 580 | 510 | 5.6 | - | แย่ |
| 7075-T73 | 505 | 435 | 13 | 140 | ดีเยี่ยม |
| 7075-T7351 | 510 | 410-440 | 7.5 | 140 | ดีเยี่ยม |
| 7075-T7352 | 470 | 380 | 3.1 | 140 | ดีเยี่ยม |
| 7075-T76 | 560 | 480 | 7.9 | 150 | ดี |
| 7075-T7651 | 550 | 470 | 7.3 | 150 | ดี |
คู่มือการเลือกสถานะ 7075:
- ซีรีส์ T6: แสวงหาความแข็งแรงสูงสุด; เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่แห้งในร่ม
- T651: เป็น T6 ที่ลดความเค้นแล้ว; บังคับใช้สำหรับการกลึงที่มีความแม่นยำ
- ซีรีส์ T73: มาตรฐานโครงสร้างการบิน; ผ่านการบ่มเกินเพื่อเพิ่มความต้านทาน SCC (การกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้น) ขึ้น 3-5 เท่า
- T7351: ข้อกำหนดบังคับสำหรับโครงสร้างรับน้ำหนักหลักในเครื่องบิน
- ซีรีส์ T76: ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนแบบลอกเป็นชั้น; มักใช้ในแผ่นเพลทหนา
เมทริกซ์เปรียบเทียบสถานะที่พบบ่อย
| มิติข้อมูล | 6061-T6 | 6061-T651 | 7075-T6 | 7075-T651 | 7075-T7351 |
| ความต้านทานแรงดึง (MPa) | 310 | 310 | 572 | 550 | 510 |
| ความต้านทานแรงคราก (MPa) | 276 | 276 | 503 | 460 | 410-440 |
| ความยืดตัว (%) | 12 | 12 | 11 | 8.2 | 7.5 |
| ความแข็ง (HB) | 95 | 95 | 150 | 150 | 140 |
| ความแข็งแรงจำเพาะ (MPa·cm³/g) | 115 | 115 | 203 | 196 | 181 |
| ความต้านทานความล้า (MPa) | 96 | 96 | 160 | 160 | 160 |
| ความไวต่อ SCC | ต่ำ | ต่ำ | สูงมาก | สูงมาก | ต่ำ |
| ระดับความเค้นตกค้าง | ปานกลาง (80-120MPa) | ต่ำ (<30MPa) | สูง (100-150MPa) | ต่ำ (<40MPa) | ต่ำ (<40MPa) |
| แนวโน้มการบิดงอจากการกลึง | ปานกลาง | ต่ำ | สูง | ปานกลาง | ปานกลาง |
| ความสามารถในการเชื่อม | ดี | ดี | แย่ | แย่ | แย่ |
| ต้นทุนสัมพันธ์ | 1.0 | 1.05 | 1.45 | 1.55 | 1.70 |
| ระยะเวลาสั่งผลิต (สัปดาห์) | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-6 | 5-8 |
| สถานการณ์การใช้งาน | โครงสร้างทั่วไป | ชิ้นส่วนแม่นยำ | ชิ้นส่วนทนแรงสูง (ในร่ม) | ความแม่นยำทนแรงสูง | โครงสร้างอากาศยาน |
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ:
- ช่องว่างของความแข็งแรง: 7075-T6 มีความแข็งแรงกว่า 6061-T6 ถึง 85% แต่ความยืดตัวลดลงเพียง 8%
- ผลของการลดความเค้น: สถานะ T651/T7351 จะลดความเค้นตกค้างได้ 70-80%
- การกลับตารปัตรของการกัดกร่อน: ประสิทธิภาพการต้านทาน SCC ของ 7075-T7351 ดีกว่า 7075-T6 และใกล้เคียงกับ 6061 มาก
6061 vs 7075: คุณสมบัติทางกล (อ้างอิงจากสถานะ T6)
นัยสำคัญทางวิศวกรรมของความแข็งแรง
ความต้านทานแรงดึง (UTS):
- 6061-T6: 310 MPa
- 7075-T6: 572 MPa
- ช่องว่าง: 7075 มีความแข็งแรงกว่า 6061 ถึง 1.85 เท่า
ตัวอย่าง: สำหรับแผ่นที่มีหน้าตัด 10 มม. × 10 มม. = 100 ตร.มม. ความสามารถในการรับน้ำหนักทางทฤษฎีคือ:
- 6061-T6: F = 310 MPa × 100 ตร.มม. = 31, 000 N ≈ 3.1 ตัน
- 7075-T6: F = 572 MPa × 100 ตร.มม. = 57, 200 N ≈ 5.8 ตัน
ในการออกแบบโครงสร้าง ความเค้นที่ยอมรับได้มักจะใช้ที่ 60-70% ของความต้านทานแรงคราก (ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.5-1.67):
- ความเค้นการออกแบบที่ยอมรับได้ของ 6061-T6: 276 × 0.67 = 185 MPa
- ความเค้นการออกแบบที่ยอมรับได้ของ 7075-T6: 503 × 0.67 = 337 MPa
นั่นหมายความว่าการใช้ 7075 จะช่วยลดพื้นที่หน้าตัดลงได้ประมาณ 45% ภายใต้น้ำหนักบรรทุกเดียวกัน ทำให้ลดน้ำหนักลงได้อย่างมาก
การวิเคราะห์อัตราส่วนแรงครากต่อแรงดึง:
| วัสดุ สถานะ | ความต้านทานแรงคราก | ความต้านทานแรงดึง | อัตราส่วน | นัยสำคัญทางวิศวกรรม |
| 6061-T6 | 276 MPa | 310 MPa | 0.89 | มีส่วนสำรองพลาสติกมากกว่า มีความปลอดภัยสูง |
| 7075-T6 | 503 MPa | 572 MPa | 0.88 | ส่วนสำรองพลาสติกน้อย ไวต่อการรวมศูนย์ของความเค้น |
| 7075-T73 | 435 MPa | 505 MPa | 0.86 | ความสามารถในการขึ้นรูปแบบพลาสติกดีขึ้นเล็กน้อย |
ความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอ
การเปรียบเทียบความแข็งแบบบริเนลล์:
| วัสดุ | ความแข็ง (HB) | ความทนทานต่อการสึกหรอแบบสัมพัทธ์ | อายุการใช้งานเครื่องมือแบบสัมพัทธ์ | พื้นผิวสำเร็จ |
| 6061-T6 | 95 | 1.0 | 1.5 | ดีเยี่ยม (Ra 0.4-0.8μm) |
| 7075-T6 | 150 | 1.6 | 1.0 | ดี (Ra 0.8-1.6μm) |
ความแข็งที่สูงของ 7075 ทำให้ทำงานได้ดีขึ้นในการใช้งานที่ต้องเสียดสี เช่น คู่เสียดทานและรางนำทาง แต่ก็ส่งผลให้:
- เครื่องมือกลึงสึกหรอเพิ่มขึ้น (ต้นทุนการกลึง +30-50%)
- ต้องลดความเร็วในการตัดลง 30-40%
- ต้องใช้เครื่องมือคาร์ไบด์หรือเซรามิก
ประสิทธิภาพด้านความล้า (Fatigue Performance)
ความต้านทานความล้า (การดัดหมุน, 5×10^8 รอบ):
| สถานะ | ความต้านทานความล้า | อัตราส่วนความล้า/แรงดึง | ข้อได้เปรียบด้านอายุรอบ |
| 6061-T6 | 96 MPa | 0.31 | พื้นฐาน |
| 7075-T6 | 160 MPa | 0.28 | ยาวนานกว่า >100 เท่า (ที่ความเค้นเท่ากัน) |
ลักษณะเส้นโค้ง S-N:
| จำนวนรอบ | ความเค้น 6061-T6 | ความเค้น 7075-T6 | ข้อได้เปรียบของ 7075 |
| 10^6 | 120 MPa | 200 MPa | +67% |
| 10^7 | 105 MPa | 170 MPa | +62% |
| 10^8 | 96 MPa | 160 MPa | +67% |
| 10^9 | 90 MPa | 150 MPa | +67% |
ในการใช้งานที่มีการโหลดแบบวนซ้ำ 7075 จะมีอายุการใช้งานความล้าได้เปรียบกว่า 100 เท่า ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับเปลือกเครื่องบิน ล้อลงจอด และเฟรมจักรยานที่ต้องรับความเค้นซ้ำๆ
ความเหนียวแตกหัก (Fracture Toughness)
ความเหนียวแตกหัก KIC (MPa·m^0.5) ในทิศทางต่างๆ:
| สถานะ | ทิศทาง L-T | ทิศทาง T-L | ทิศทาง S-L | ค่าเฉลี่ย |
| 6061-T6 | 29 | 26 | 24 | 26.3 |
| 7075-T6 | 29 | 25 | 20 | 24.7 |
| 7075-T73 | 38 | 34 | 30 | 34.0 |
ข้อค้นพบที่สำคัญ:
- ความเหนียวแตกหักของ 7075-T6 ต่ำกว่า 6061-T6 เล็กน้อย
- ด้วยการบ่มเกิน (T73) 7075 จะเพิ่มความเหนียวได้ประมาณ 40% ซึ่งแซงหน้า 6061
- มีคุณสมบัติแอนไอโซทรอปี (Anisotropy) สูง: ทิศทาง S-L (แนวขวางสั้น) มีความเหนียวต่ำที่สุด การออกแบบควรพิจารณาในทิศทางที่อ่อนแอที่สุดด้วย
ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ (Cryogenic) (-50℃):
| วัสดุ | KIC ที่อุณหภูมิห้อง | KIC ที่ -50℃ | การลดลง |
| 6061-T6 | 29 | 26 | 10% |
| 7075-T6 | 25 | 18 | 28% |
| 7075-T73 | 34 | 27 | 21% |
6061 ยังคงรักษาความเหนียวได้ดีกว่าในอุณหภูมิต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเที่ยวบินในระดับความสูงมาก (ต่ำกว่า -50℃)
6061 vs 7075: คุณสมบัติทางกายภาพและค่าคงที่ทางวิศวกรรม
ความหนาแน่นและศักยภาพด้านน้ำหนักเบา
ข้อมูลพื้นฐาน:
| พารามิเตอร์ | 6061-T6 | 7075-T6 | ความแตกต่าง |
| ความหนาแน่น (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | +4% (7075 หนักกว่า) |
| ความต้านทานแรงดึง | 310 MPa | 572 MPa | +85% |
| ความแข็งแรงจำเพาะ | 115 | 203 | +77% |
ผลการลดน้ำหนักในความเป็นจริง (ความสามารถในการรับน้ำหนักเท่ากัน):
| สภาวะการออกแบบ | หน้าตัด 6061 | หน้าตัด 7075 | การลดน้ำหนัก |
| โหลดแรงดึง 10kN | 54 ตร.มม. | 30 ตร.มม. | ปริมาตรลดลง -42% |
| น้ำหนักที่ปรับตามความหนาแน่น | พื้นฐาน (1.0x) | 0.62x | มวลลดลง -38% |
คุณสมบัติทางอุณหฟิสิกส์ (Thermophysical)
| พารามิเตอร์ | 6061-T6 | 7075-T6 | ผลกระทบทางวิศวกรรม |
| การนำความร้อน | 167 W/m·K | 130 W/m·K | 6061 ระบายความร้อนได้ดีกว่า 28% |
| ความร้อนจำเพาะ | 896 J/kg·K | 960 J/kg·K | ใกล้เคียงกัน |
| การขยายตัวทางความร้อน (CTE) | 23.6 µm/m·K | 23.6 µm/m·K | เท่ากัน |
| ช่วงการหลอมเหลว | 582-652 ℃ | 477-635 ℃ | จุดแข็งตัวของ 7075 ต่ำกว่า 105℃ |
ความหมายในเชิงการนำความร้อน:
- ฮีตซิงก์: 6061 ทำได้ดีกว่า; การไล่ระดับอุณหภูมิ (Temperature gradient) น้อยกว่า 28%
- การเชื่อม: 7075 มีจุดแข็งตัว (Solidus) ต่ำกว่า ทำให้มีหน้าต่างการเชื่อมแคบลง
- การอบชุบความร้อน: 7075 ต้องการเวลาหน่วงในการชุบแข็งที่เข้มงวดกว่า (≤10 วินาที เทียบกับ ≤15 วินาที)
การรักษาความแข็งแรงในอุณหภูมิสูง:
| อุณหภูมิ | การรักษาของ 6061-T6 | การรักษาของ 7075-T6 |
| 100℃ | 95% | 93% |
| 150℃ | 75% | 65% |
| 200℃ | 45% | 35% |
| 250℃ | 25% | 20% |
วัสดุทั้งสองจะอ่อนตัวลงอย่างรวดเร็วหากเกินอุณหภูมิ 150℃ และไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน
ค่าคงที่ความยืดหยุ่น (ความแข็งแกร่ง)
| พารามิเตอร์ | 6061-T6 | 7075-T6 | เปรียบเทียบกับเหล็กกล้า |
| โมดูลัสความยืดหยุ่น (E) | 68.9 GPa | 71.7 GPa | ประมาณ 1/3 ของเหล็กกล้า |
| โมดูลัสแรงเฉือน (G) | 26 GPa | 26.9 GPa | ประมาณ 1/3 ของเหล็กกล้า |
| อัตราส่วนของปัวซอง (ν) | 0.33 | 0.32 | คล้ายกับเหล็กกล้า |
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
| พารามิเตอร์ | 6061-T6 | 7075-T6 | ผลกระทบ |
| การนำไฟฟ้า | 43% IACS | 33% IACS | 6061 สูงกว่า 30% |
| ความต้านทานไฟฟ้า | 0.040 Ω·mm²/m | 0.0515 Ω·mm²/m | 6061 ต่ำกว่า 29% |
| อัตราส่วนความร้อน/ไฟฟ้า | 3.88 | 3.94 | สอดคล้องกันโดยพื้นฐาน |
สำหรับการใช้งานที่ต้องการทั้งความแข็งแรงและการนำไฟฟ้า (เช่น บัสบาร์ จุดเชื่อมต่อสายไฟ) 6061 จะได้เปรียบมากกว่า
อลูมิเนียม 6061 vs 7075: เปรียบเทียบประสิทธิภาพการประมวลผล
เปรียบเทียบความสามารถในการกลึงเชิงปริมาณ
ระดับความสามารถในการกลึง (Machinability Rating) ของสมาคมอลูมิเนียม: 6061-T6 ได้รับการจัดอันดับ A (ยอดเยี่ยม) ในขณะที่ 7075-T6 ได้รับการจัดอันดับ B (ดี)
ตารางเปรียบเทียบพารามิเตอร์การกลึง CNC:
| วิธีการกลึง | พารามิเตอร์ | 6061-T6 | 7075-T6 | ความแตกต่าง |
| การกัดหยาบ (Rough Milling) | ความเร็วตัด (m/min) | 300-600 | 200-400 | -33% |
| อัตราป้อน (mm/tooth) | 0.15-0.30 | 0.10-0.20 | -33% | |
| ความลึกในการตัด (mm) | 3-8 | 2-5 | -38% | |
| การกัดละเอียด (Finish Milling) | ความเร็วตัด (m/min) | 400-800 | 250-500 | -37% |
| ความขรุขระของพื้นผิว Ra (μm) | 0.4-0.8 | 0.8-1.6 | +100% | |
| การเจาะรู (Drilling) | ความเร็วตัด (m/min) | 100-150 | 80-120 | -27% |
| คุณภาพผนังรูเจาะ | ยอดเยี่ยม | ดี | - | |
| อายุการใช้งานของเครื่องมือ | อายุการใช้งานแบบสัมพัทธ์ | 1.5-2.0 | 1.0 | -40% |
| ประสิทธิภาพ | อัตราการกำจัดวัสดุ (MRR) | 1.5-2.0 | 1.0 | -40% |
เปรียบเทียบต้นทุนการกลึง (อิงจากการกำจัดวัสดุ 100 ซม³):
| รายการต้นทุน | 6061-T6 | 7075-T6 | ความแตกต่าง |
| ต้นทุนเครื่องมือ | 100 | 180 | +80% |
| ต้นทุนเวลาในการกลึง | 100 | 150 | +50% |
| ต้นทุนการกลึงรวม | 100 | 165 | +65% |
เปรียบเทียบประสิทธิภาพการเชื่อม
การจัดอันดับความสามารถในการเชื่อมและประสิทธิภาพรอยต่อ:
| วัสดุ | การจัดอันดับการเชื่อม | วิธีที่ใช้บ่อย | ประสิทธิภาพรอยต่อ | ความแข็งแรงหลังการเชื่อม (MPa) | ปัญหาหลัก |
| 6061-T6 | ดี | MIG/TIG | 0.65-0.75 | 200-230 | การอ่อนตัวในโซน HAZ (เขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน) |
| 7075-T6 | แย่ | ไม่แนะนำ | 0.30-0.45 | 150-200 | การแตกร้าวแบบร้อนรุนแรง + ความแข็งแรงต่ำ |
| 7075-T6 | พอรับได้ | FSW (Friction Stir Welding) | 0.65-0.75 | 350-420 | การลงทุนอุปกรณ์ที่มีต้นทุนสูง |
เปรียบเทียบประสิทธิภาพการขึ้นรูป
เปรียบเทียบรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำ (พับ 90° โดยไม่แตกร้าว):
(หมายเหตุ: 't' = ความหนาของวัสดุ)
| วัสดุ สถานะ | รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำ (R) | ความยากในการขึ้นรูป | กระบวนการที่เหมาะสม |
| 6061-O | 0.5t | ง่าย | การดัดเย็น การลากขึ้นรูปทรงลึก การยืด |
| 6061-T4 | 1.5t | ปานกลาง | การดัดเย็น การลากขึ้นรูปตื้น |
| 6061-T6 | 3t | ยาก | การดัดเย็นต้องทำด้วยความระมัดระวัง |
| 7075-O | 2t | ยาก | ขึ้นรูปได้เฉพาะในสถานะอบอ่อนเท่านั้น |
| 7075-T6 | 8-10t | ยากอย่างยิ่ง | แทบเป็นไปไม่ได้ที่จะทำการขึ้นรูปเย็น |
เปรียบเทียบประสิทธิภาพการลากขึ้นรูปทรงลึก (ค่าการทดสอบ Erichsen Cupping Test):
| วัสดุ | ค่า Erichsen (mm) | อัตราส่วนการลาก | การใช้งาน |
| 6061-O | 11-13 | 1:2.5 | ชิ้นส่วนที่ถูกลากขึ้นรูปลึก, พื้นผิวโค้งที่ซับซ้อน |
| 7075-O | 7-9 | 1:1.8 | ชิ้นส่วนที่ถูกลากขึ้นรูปตื้น |
เปรียบเทียบประสิทธิภาพการรีดขึ้นรูป (Extrusion):
| พารามิเตอร์ | 6061 | 7075 | ความแตกต่าง |
| ความเร็วในการรีดขึ้นรูป (mm/s) | 15-25 | 5-10 | -60% |
| ความซับซ้อนของโปรไฟล์ที่สามารถรีดได้ | สูง (ผนังบาง, กลวง, หลายช่อง) | ปานกลาง | - |
| อายุการใช้งานแม่พิมพ์แบบสัมพัทธ์ | 1.5-2.0 | 1.0 | -40% |
| ต้นทุนการรีดขึ้นรูปแบบสัมพัทธ์ | 1.0 | 1.4-1.6 | +40-60% |
บทสรุป: 6061 เหนือกว่าในการใช้สำหรับโปรไฟล์งานสถาปัตยกรรม ชิ้นส่วนตกแต่ง และส่วนประกอบโครงสร้างที่ซับซ้อน ในขณะที่ 7075 ถูกจำกัดการใช้งานอย่างมากจากความสามารถในการขึ้นรูปที่แย่
เปรียบเทียบการอบชุบด้วยความร้อน (Heat Treatment)
เปรียบเทียบพารามิเตอร์กระบวนการอบละลาย (Solutionizing) + บ่ม (Aging):
| ขั้นตอนกระบวนการ | 6061-T6 | 7075-T6 | ความแตกต่างและข้อกำหนด |
| อุณหภูมิอบละลาย | 540±5℃ | 470±3℃ | ต้องควบคุมอุณหภูมิให้ 7075 เข้มงวดกว่า |
| ระยะเวลาแช่ | 1-2 ชั่วโมง | 1-2 ชั่วโมง | คล้ายกัน |
| เวลาหน่วงในการชุบ (เวลาถ่ายโอน) | ≤15 วินาที | ≤10 วินาที | 7075 ไวต่อเวลามากกว่า |
| อุณหภูมิของสารชุบความเย็น | <40℃ | <40℃ | เหมือนกัน |
| อุณหภูมิในการบ่ม | 175±5℃ | 120±3℃ | อุณหภูมิสำหรับ 6061 สูงกว่า |
| ระยะเวลาบ่ม | 8-10 ชั่วโมง | 24 ชั่วโมง | ระยะเวลาสำหรับ 7075 ยาวนานกว่า |
| ช่วงเวลาเพื่อให้ได้ความแข็งสูงสุด | กว้าง (6-12 ชม.) | แคบ (20-28 ชม.) | ความทนทานต่อกระบวนการ/ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ต่ำกว่าสำหรับ 7075 |
ผลกระทบของเวลาหน่วงในการชุบแข็ง (เวลาถ่ายโอน) ต่อความแข็งแรง:
| เวลาการถ่ายโอน | อัตราการรักษาความแข็งแรงของ 6061 | อัตราการรักษาความแข็งแรงของ 7075 |
| 5 วินาที | 100% | 100% |
| 10 วินาที | 98% | 95% |
| 15 วินาที | 95% | 85% |
| 20 วินาที | 90% | 70% |
| 30 วินาที | 80% | 50% |
บทสรุป: 7075 มีความไวต่ออัตราการชุบแข็งอย่างมาก ซึ่งถือเป็นความท้าทายหลักในการอบชุบความร้อนของชิ้นงานขนาดใหญ่
อลูมิเนียม 6061 vs 7075: เปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อน
เปรียบเทียบการกัดกร่อนจากชั้นบรรยากาศ
ข้อมูลการทดสอบการเปิดรับแสงกลางแจ้ง 5 ปี:
| ประเภทสภาพแวดล้อม | ความลึกของการกัดกร่อน 6061-T6 | ความลึกของการกัดกร่อน 7075-T6 | ความลึกของการกัดกร่อน 7075-T73 |
| ชั้นบรรยากาศอุตสาหกรรม | <10 μm | 15-25 μm | 10-15 μm |
| ชั้นบรรยากาศทะเล (800 ม.) | 15-20 μm | 30-50 μm | 20-30 μm |
| ชั้นบรรยากาศชนบท | <5 μm | 8-12 μm | 5-8 μm |
เปรียบเทียบความไวต่อการกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้น (SCC)
นี่คือหนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างวัสดุทั้งสอง
ตารางเปรียบเทียบประสิทธิภาพ SCC:
| วัสดุ สถานะ | ระดับความไวต่อการเกิด | KISCC (MPa·m^0.5) | ระดับความเค้นที่ปลอดภัย | เวลาทั่วไปจนกว่าจะพังทลาย |
| 6061-T6 | A (ยอดเยี่ยม) | >30 | 75% σy | ไม่มีบันทึกว่าเกิด SCC |
| 7075-T6 | D (แย่มาก) | 15-20 | 30-40% σy | เป็นเดือนไปจนถึงปี |
| 7075-T73 | B (ดี) | 24 | 60% σy | ยืดเวลาออกไปได้มาก |
| (หมายเหตุ: σy = ความต้านทานแรงคราก) |
เปรียบเทียบการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการกัดกร่อนแบบลอกเป็นชั้น
ผลการทดสอบ ASTM G110 (6.0% NaCl + 0.5% H2O2):
| วัสดุ สถานะ | ระดับการกัดกร่อนแบบลอกเป็นชั้น | ความลึกการกัดกร่อนตามขอบเกรน (24 ชม.) | การประเมินความต้านทานการกัดกร่อน |
| 6061-T6 | EA (ไม่มีการลอก) | <50 μm | ยอดเยี่ยม |
| 7075-T6 | EC-ED (รุนแรง) | 150-300 μm | แย่ |
| 7075-T73 | EB (เล็กน้อย) | 80-120 μm | ดี |
| 7075-T76 | EA-EB | 60-100 μm | ดี |
เปรียบเทียบผลลัพธ์จากการจัดการพื้นผิว
เปรียบเทียบประสิทธิภาพการชุบอะโนไดซ์ (Anodizing):
| วัสดุ | ความหนาฟิล์มอะโนไดซ์มาตรฐาน | สีของฟิล์ม | ความแข็ง (HV) | การพัฒนาความต้านทานการกัดกร่อน |
| 6061-T6 | 15-25 μm | ใสถึงสีทอง | 350-400 | 3-5 เท่า |
| 7075-T6 | 10-20 μm | เทา-น้ำตาล | 300-380 | 2-3 เท่า |
เปรียบเทียบการชุบฮาร์ดอะโนไดซ์ (Type III):
| วัสดุ | ความหนาฟิล์ม | ความแข็ง (HV) | การพัฒนาความทนทานการสึกหรอ | ความยากของกระบวนการ |
| 6061-T6 | 75-100 μm | 350-450 | 5-8 เท่า | ปานกลาง |
| 7075-T6 | 60-80 μm | 300-400 | 4-6 เท่า | สูง |
การเคลือบ Alclad (เฉพาะ 7075 เท่านั้น):
- 7075-T6 Alclad: ผิวเคลือบด้วยอลูมิเนียมบริสุทธิ์ หรือ 6061; ความหนาเท่ากับ 2.5-5% ของความหนาทั้งหมด
- การพัฒนาความต้านทานการกัดกร่อน: ดีขึ้น 3-5 เท่า เกือบถึงระดับของ 6061
- ความแข็งแรงที่ลดลง: ประมาณ 5%
- ต้นทุนที่เพิ่มขึ้น: 15-20%
อลูมิเนียม 6061 vs 7075: เปรียบเทียบการใช้งาน
อวกาศยาน (Aerospace)
เปรียบเทียบการกระจายวัสดุโครงสร้างเครื่องบิน:
| ส่วนประกอบ | วัสดุหลัก | วัสดุทางเลือก | เหตุผลที่เลือกใช้ |
| เสากระโดงปีก, คานเครื่องบิน | 7075-T7351 | 7050-T7451 | ความแข็งแรงสูงสุด + ต้านทาน SCC |
| โครงลำตัวเครื่องบิน | 7075-T7651 | 6061-T6 | ความแข็งแรงในการรับน้ำหนักสูง |
| ผิวเครื่องบิน (จุดที่รับความเค้นสูง) | 7075-T6 Alclad | 2024-T3 | ความแข็งแรง + ความล้า + การปกป้องผิว |
| ผิวเครื่องบิน (จุดที่รับความเค้นต่ำ) | 6061-T6 | 2024-T3 | ความคุ้มค่า + ทนทานต่อการกัดกร่อน |
| ระบบเชื้อเพลิง | 6061-T6 | 5083-H116 | ความสามารถในการเชื่อม + ทนทานต่อการกัดกร่อน |
| กรอบประตู | 6061-T6 | 7075-T73 | โครงสร้างรอยเชื่อม + ความเหนียว |
| ล้อลงจอด | ชิ้นส่วนหล่อขึ้นรูป 7075-T73 | โลหะผสมไทเทเนียม | ความแข็งแรงสูง + ทนทานต่อแรงกระแทก |
อุตสาหกรรมยานยนต์
เปรียบเทียบการใช้งานในยานยนต์ไฟฟ้า (EV):
| ส่วนประกอบ | การใช้งานของ 6061 | การใช้งานของ 7075 | เปรียบเทียบประสิทธิภาพ |
| กรอบชุดแบตเตอรี่ | เชื่อมโปรไฟล์จากการรีด | N/A | 6061 เชื่อมได้ ต้นทุนต่ำกว่า 30% |
| ซับเฟรม (Subframes) | หล่อ/ตีขึ้นรูป T6 | ตีขึ้นรูป T6 | 7075 มีความแข็งแกร่งกว่า 15% แต่ต้นทุนสูงกว่า 50% |
| ปีกนกช่วงล่าง | ตีขึ้นรูป T6 | ตีขึ้นรูป T6 | 7075 มีความแข็งแรงกว่า ลดน้ำหนักได้ถึง 35% |
| คานกันชนหน้า | รีดขึ้นรูป T6 | N/A | 6061 มีการดูดซับพลังงานที่เหนือกว่า |
| โครงสร้างตัวถัง/เฟรม | เชื่อมจากการรีดขึ้นรูป T6 | N/A | 6061 เป็นตัวเลือกเดียว (เนื่องจากต้องเชื่อม) |
สถาปัตยกรรมและการตกแต่ง
การเลือกใช้วัสดุสำหรับงานสถาปัตยกรรม:
| ประเภทการใช้งาน | การเลือกวัสดุ | เหตุผล | ส่วนแบ่งการตลาด |
| กรอบประตู & หน้าต่าง | 6061-T5/T6 | ความสามารถในการรีด + ทนต่อสภาพอากาศ + ต้นทุน | >95% |
| ระบบผนังม่าน (Curtain wall) | 6061-T6 | ความแข็งแรง + ความสามารถในการเชื่อม + การชุบอะโนไดซ์ | >90% |
| แผงตกแต่ง | 6061-T6 | ผลลัพธ์จากการจัดการพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม | >85% |
| ข้อต่อโครงสร้างเหล็กกล้า | 6061-T6 | ความสามารถในการเชื่อมคือสิ่งสำคัญ | 100% |
| โครงสร้างทนแรงสูง | 7075-T6 | ใช้งานน้อยมาก | <1% |
อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและเครื่องมือวัดความแม่นยำ
เปรียบเทียบวัสดุโครงเคสแล็ปท็อป:
| แบรนด์/รุ่น | วัสดุ | ความหนา | น้ำหนัก | ความต้านทานการเสียรูป | ประสิทธิภาพด้านความร้อน | ต้นทุน |
| MacBook Pro | 6061-T6 | 1.2-1.5mm | 1.4kg | ดี | ยอดเยี่ยม | พื้นฐาน |
| แล็ปท็อปเกมมิ่งระดับไฮเอนด์ | 7075-T6 | 0.8-1.0mm | 1.2kg | ยอดเยี่ยม | ดี | +30% |
| แล็ปท็อปธุรกิจทั่วไป | 6061-T6 | 1.5-2.0mm | 1.6kg | ปานกลาง | ยอดเยี่ยม | -20% |
เปรียบเทียบประสิทธิภาพอุปกรณ์ปีนเขา:
| ประเภทอุปกรณ์ | การใช้งาน 6061 | การใช้งาน 7075 | ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ |
| คาราไบเนอร์ (Carabiners) | แรงดึง 22kN, น้ำหนัก 65g | แรงดึง 25kN, น้ำหนัก 50g | 7075 ลดน้ำหนักลงได้ 23%, เพิ่มความแข็งแรง 14% |
| ชุดดึงเชือกควิกดรอว์ (Quickdraws) | ไม่ค่อยนิยมใช้ | ตัวเลือกกระแสหลัก | 7075 ทนทานต่อการสึกหรอได้ดีกว่า |
| ไม้เท้าเดินป่า | รุ่นเริ่มต้น (Entry-level) | รุ่นระดับไฮเอนด์ | 7075 มีน้ำหนักเบากว่าและแข็งแรงกว่า |
อลูมิเนียม 6061 vs 7075: ควรเลือกอย่างไร?
สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างส่วนใหญ่ 6061 ถือว่าดีเพียงพอแล้วและมีราคาถูกกว่ามาก เว้นเสียแต่ว่าคุณต้องการความแข็งแรงเพิ่มขึ้นจริงๆ จึงจะไม่มีความจำเป็นต้องเลือก 7075
กฎการเลือก
- เลือก 6061 หากคุณต้องการ: ความสามารถในการเชื่อม ความทนทานต่อการกัดกร่อน ความคุ้มค่าทางต้นทุน และการขึ้นรูปที่ซับซ้อน
- เลือก 7075 หากคุณต้องการ: ความแข็งแรงระดับสูงสุด การลดน้ำหนักขั้นสุด ไม่จำเป็นต้องเชื่อม และสามารถรับมือกับการป้องกันการกัดกร่อนที่เข้มงวดได้
ตารางการตัดสินใจอย่างรวดเร็ว
| ถ้าสิ่งสำคัญที่สุดของคุณคือ... | ให้เลือก | เพราะว่า... |
| ความแข็งแรงสูงสุด (เกือบเป็น 2 เท่าของ 6061) | 7075-T6 | ความแข็งแรงคือสิ่งที่มีความสำคัญสูงสุด |
| จำเป็นต้องเชื่อม | 6061 | 7075 ไม่สามารถเชื่อมได้ในทางปฏิบัติ |
| ต้องดัดงอ ลากขึ้นรูปลึก หรือขึ้นรูปทรงซับซ้อน | 6061 | 7075 เกิดรอยแตกร้าวได้ง่าย |
| ใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเล หรือที่ที่มีความชื้นสูง | 6061 | 7075 ไวต่อการกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้น |
| กลึงได้อย่างแม่นยำและต้นทุนเครื่องมือต่ำ | 6061 | ช่วยประหยัดการสึกหรอของเครื่องมือ อัตรากำจัดเนื้อวัสดุสูง |
| ต้นทุนที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ | 6061 | 7075 มีราคาแพงกว่าอย่างน้อย 35% |
| น้ำหนักเบาอย่างถึงที่สุด (เช่น เครื่องบิน) | 7075 | ให้ค่าความแข็งแรงจำเพาะที่สูงที่สุด |
ภาคผนวก: ข้อมูลพารามิเตอร์ทางเทคนิคโดยละเอียด
ข้อมูลที่สมบูรณ์ของอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6061
องค์ประกอบทางเคมี (wt%)
| ธาตุ | ช่วงปริมาณ | หน้าที่/บทบาท |
| Si (ซิลิกอน) | 0.40 - 0.80 | ก่อตัวเป็นเฟสแข็ง Mg2Si |
| Fe (เหล็ก) | ≤ 0.70 | ควบคุมสิ่งเจือปน |
| Cu (ทองแดง) | 0.15 - 0.40 | เสริมความแข็งแรงรอง |
| Mn (แมงกานีส) | ≤ 0.15 | เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน |
| Mg (แมกนีเซียม) | 0.80 - 1.20 | ตัวเสริมความแข็งแรงหลัก |
| Cr (โครเมียม) | 0.04 - 0.35 | ปรับปรุงเกรน |
| Zn (สังกะสี) | ≤ 0.25 | ควบคุมสิ่งเจือปน |
| Ti (ไทเทเนียม) | ≤ 0.15 | ปรับปรุงเกรน |
| อื่นๆ (ต่อหนึ่งชนิด) | ≤ 0.05 | - |
| อื่นๆ (รวม) | ≤ 0.15 | - |
| Al (อลูมิเนียม) | ส่วนที่เหลือ | ธาตุพื้นฐาน |
สรุปคุณสมบัติทางกลตามสถานะ
| สถานะ | ความต้านทานแรงดึง (MPa) | ความต้านทานแรงคราก (MPa) | ความยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) | ความต้านทานแรงเฉือน (MPa) | ความต้านทานความล้า (MPa) |
| O | 125 | 55 | 25-30 | 30 | 82 | 62 |
| F | 130-180 | 60-110 | 16-25 | 35-55 | 90-120 | 70 |
| T4 | 240 | 145 | 20-25 | 65 | 165 | 85 |
| T6 | 310 | 276 | 12 | 95 | 207 | 96 |
| T651 | 310 | 276 | 12 | 95 | 207 | 96 |
พารามิเตอร์คุณสมบัติทางกายภาพฉบับเต็ม
- ความหนาแน่น: 2.70 g/cm³
- ช่วงการหลอมเหลว: 582-652 ℃
- อุณหภูมิแข็งตัว (Solidus): 582 ℃
- อุณหภูมิหลอมเหลว (Liquidus): 652 ℃
- การนำความร้อน: 167 W/(m·K)
- ความร้อนจำเพาะ: 896 J/(kg·K)
- สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (20-100℃): 23.6 × 10^-6 /K
- การนำไฟฟ้า: 43% IACS
- ความต้านทานไฟฟ้า: 0.040 Ω·mm²/m
- โมดูลัสความยืดหยุ่น: 68.9 GPa
- โมดูลัสแรงเฉือน: 26 GPa
- อัตราส่วนของปัวซอง: 0.33
- ความเหนียวแตกหัก KIC (L-T): 29 MPa·m^0.5
ข้อมูลที่สมบูรณ์ของอลูมิเนียมอัลลอยด์ 7075
องค์ประกอบทางเคมี (wt%)
| ธาตุ | เกรดมาตรฐาน | เกรดการบินและอวกาศ | หน้าที่/บทบาท |
| Si (ซิลิกอน) | ≤ 0.40 | ≤ 0.30 | ควบคุมอย่างเข้มงวด |
| Fe (เหล็ก) | ≤ 0.50 | ≤ 0.40 | ควบคุมสิ่งเจือปน |
| Cu (ทองแดง) | 1.2 - 2.0 | 1.4 - 1.8 | เพิ่มความแข็งแรง |
| Mn (แมงกานีส) | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน |
| Mg (แมกนีเซียม) | 2.1 - 2.9 | 2.3 - 2.7 | เสริมความแข็งแรงร่วมกัน |
| Cr (โครเมียม) | 0.18 - 0.28 | 0.20 - 0.25 | ควบคุมโครงสร้างเกรน |
| Zn (สังกะสี) | 5.1 - 6.1 | 5.3 - 5.9 | ตัวเสริมความแข็งแรงหลัก |
| Ti (ไทเทเนียม) | ≤ 0.20 | ≤ 0.15 | ปรับปรุงเกรน |
| อื่นๆ (ต่อหนึ่งชนิด) | ≤ 0.05 | ≤ 0.03 | - |
| อื่นๆ (รวม) | ≤ 0.15 | ≤ 0.10 | - |
| Al (อลูมิเนียม) | ส่วนที่เหลือ | ส่วนที่เหลือ | ธาตุพื้นฐาน |
สรุปคุณสมบัติทางกลตามสถานะ
| สถานะ | ความต้านทานแรงดึง (MPa) | ความต้านทานแรงคราก (MPa) | ความยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) | ความต้านทานแรงเฉือน (MPa) | ความต้านทานความล้า (MPa) | ความเหนียวแตกหัก (KIC) |
| O | 230-280 | 105-170 | 14-17 | 60 | 150 | 120 | - |
| T6 | 572 | 503 | 11 | 150 | 331 | 160 | 25 |
| T62 | 560 | 460 | 7.2 | 160 | 330 | 170 | 25 |
| T651 | 550 | 460 | 8.2 | 150 | 330 | 160 | 29 |
| T6510 | 590 | 510 | 5.7 | - | 340 | 180 | - |
| T6511 | 580 | 510 | 5.6 | - | 340 | 180 | - |
| T73 | 505 | 435 | 13 | 140 | 290 | 160 | 34-38 |
| T7351 | 510 | 410-440 | 7.5 | 140 | 300 | 160 | 34-38 |
| T76 | 560 | 480 | 7.9 | 150 | 320 | 190 | 30-34 |
| T7651 | 550 | 470 | 7.3 | 150 | 320 | 190 | 30-34 |
พารามิเตอร์คุณสมบัติทางกายภาพฉบับเต็ม
- ความหนาแน่น: 2.81 g/cm³
- ช่วงการหลอมเหลว: 477-635 ℃
- อุณหภูมิแข็งตัว (Solidus): 477 ℃
- อุณหภูมิหลอมเหลว (Liquidus): 635 ℃
- การนำความร้อน: 130 W/(m·K)
- ความร้อนจำเพาะ: 960 J/(kg·K)
- สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (20-100℃): 23.6 × 10^-6 /K
- การนำไฟฟ้า: 33% IACS
- ความต้านทานไฟฟ้า: 0.0515 Ω·mm²/m
- โมดูลัสความยืดหยุ่น: 71.7 GPa
- โมดูลัสแรงเฉือน: 26.9 GPa
- อัตราส่วนของปัวซอง: 0.32
ตารางอ้างอิงเปรียบเทียบประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว 6061 vs 7075
| ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ | 6061-T6 | 7075-T6 | 7075-T7351 | ข้อได้เปรียบของ 7075 (เทียบกับ 6061) |
| ความต้านทานแรงดึง (MPa) | 310 | 572 | 510 | +85% / +65% |
| ความต้านทานแรงคราก (MPa) | 276 | 503 | 420 | +82% / +52% |
| ความยืดตัว (%) | 12 | 11 | 7.5 | -8% / -38% |
| ความแข็ง (HB) | 95 | 150 | 140 | +58% / +47% |
| ความต้านทานความล้า (MPa) | 96 | 160 | 160 | +67% |
| ความเหนียวแตกหัก (MPa·m^0.5) | 29 | 25 | 35 | -14% / +21% |
| ความหนาแน่น (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | 2.81 | +4% |
| ความแข็งแรงจำเพาะ (MPa·cm³/g) | 115 | 203 | 181 | +77% / +57% |
| การนำความร้อน (W/m·K) | 167 | 130 | 130 | -22% |
| การนำไฟฟ้า (% IACS) | 43 | 33 | 33 | -23% |
| ความต้านทาน SCC | ยอดเยี่ยม | แย่ | ยอดเยี่ยม | - |
| ความสามารถในการเชื่อม | ดี | แย่ | แย่ | - |
| ระดับการกลึง | A | B | B | - |
| ต้นทุนสัมพัทธ์ | 1.0 | 1.45 | 1.70 | +45% / +70% |
ตารางเทียบเกรดสากล
อลูมิเนียมอัลลอยด์ 6061
| ระบบมาตรฐาน | เกรด | หมายเลขมาตรฐาน |
| จีน (GB) | 6061 / LD30 | GB/T 3190-2020 |
| สหรัฐอเมริกา (AA) | 6061 | ASTM B209, B221 |
| ยุโรป (EN) | EN AW-6061 / AlMg1SiCu | EN 573-3 |
| เยอรมนี (DIN) | AlMgSi1Cu / 3.3211 | DIN Standard |
| ญี่ปุ่น (JIS) | A6061 | JIS H4000, H4040 |
| สหราชอาณาจักร (BS) | 6061 / N20 / H20 | BS 1470 |
| สากล (ISO) | AlMg1SiCu | ISO 209.1 |
อลูมิเนียมอัลลอยด์ 7075
| ระบบมาตรฐาน | เกรด | หมายเลขมาตรฐาน |
| จีน (GB) | 7075 / 7A09 | GB/T 3190-2020 |
| สหรัฐอเมริกา (AA) | 7075 | ASTM B209 |
| สหรัฐอเมริกา (AMS) | AMS 4045 (T6), AMS 4078 (T7351) | ข้อกำหนดวัสดุการบินและอวกาศ |
| ยุโรป (EN) | EN AW-7075 / AlZn5.5MgCu | EN 573-3 |
| เยอรมนี (DIN) | AlZnMgCu1.5 / 3.4365 | DIN Standard |
| ญี่ปุ่น (JIS) | A7075 | JIS H4000, H4080 |
| สหราชอาณาจักร (BS) | 7075 / C77S | BS 1470 |
| รัสเซีย (GOST) | В95 (B95) | ГОСТ 4784 |
| สากล (ISO) | AlZn5.5MgCu | ISO 209 |
บทสรุป
6061 และ 7075 นำเสนอปรัชญาการออกแบบที่แตกต่างกันสองแบบ: 6061 แสวงหาความสมดุลและความอเนกประสงค์ โดยเป็นการประนีประนอมอย่างเหมาะสมระหว่างความแข็งแรง ความสามารถในการกลึง ความทนทานต่อการกัดกร่อน และต้นทุน; ในขณะที่ 7075 แสวงหาความแข็งแรงสูงสุด เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการด้านน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ โดยผู้ใช้สามารถยอมรับต้นทุนที่สูงขึ้นและข้อจำกัดของกระบวนการทำงานได้
การเปรียบเทียบที่สำคัญ:
- ความแข็งแรง: 7075-T6 มีความแข็งแรงมากกว่า 6061-T6 ประมาณ 85%
- ต้นทุน: ค่าวัสดุและค่าการกลึงของ 7075 สูงกว่าประมาณ 45%
- สภาพแวดล้อม: 6061 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้น (SCC) ในตัวเอง; ส่วน 7075 ต้องการการดูแลเป็นพิเศษหรือมีการป้องกันพื้นผิวที่เข้มงวด
- กระบวนการ: 6061 มีคุณสมบัติด้านการเชื่อมและการขึ้นรูปที่เหนือกว่า จึงสามารถประยุกต์ใช้งานได้กว้างกว่า
คำตัดสินสุดท้าย: สำหรับส่วนประกอบโครงสร้างโดยส่วนใหญ่ การเลือก 6061 ถือว่าคุ้มค่ากว่ามาก ส่วน 7075 นั้นมีความจำเป็นก็ต่อเมื่อความแข็งแรงมีน้ำหนักเหนือกว่าปัจจัยอื่นๆ ทั้งหมด และคุณยินดีที่จะรับต้นทุนที่สูงกว่าที่ตามมาด้วย
