6061アルミニウム合金は、現代の機械製造やCNC機械加工で最も広く使用されているアルミニウム材料の一つです。6061-T6、6061-T651、6061-T6511の3種類です。これらは化学組成が全く同じで、すべてAl-Mg-Si系6061合金ファミリーに属しますが、熱処理ルート、応力除去方法、供給形態が異なるため、残留応力、平坦度、加工後の歪み、寸法安定性、最適な部品の種類などに大きな違いが見られます。
図面や工程計画でより正確に材料を指定するために、この記事ではこれら3つのテンパーを明確に定義し、エンジニアリングの観点から比較します。
テンパーシステムを理解する（Tシリーズ）
アルミニウム合金の焼き戻しコード（例えば T6、T651、T6511)は、材料が成形された後に施される熱処理と機械的応力除去工程を表す。文字 T は熱処理と人工時効処理を施した状態を示し、続く数字は焼入れ、人工時効処理、延伸、機械的矯正の組み合わせを示す。
調質経路の違いは、残留応力レベル、機械加工後の寸法安定性、および材料が供給される典型的な製品形状に直接影響する。
したがって、6061-T6、6061-T651、6061-T6511の違いを見分けるには、テンパーシステムを理解することが不可欠である。
6061-T6とは？
6061-T6とは、6061アルミニウム合金の標準的な強化状態を指す。 溶液熱処理 プラス 人工老化.溶体化処理中、マグネシウムとケイ素はアルミニウムマトリックスに完全に溶解し、急速急冷により過飽和固溶体が形成される。その後、人工時効によってMg₂Si強化相の析出が促進され、材料が所定の強度と硬度を達成できるようになる。
T6は、6061アルミニウムの最も一般的で、最も容易に入手できる状態で、通常、薄板、一般板、押し出し棒として供給されます。高い強度と良好な加工性を持つ6061-T6は、一般的な機械部品、構造部品、標準的な機械加工品に最適です。しかし、応力除去ステップが適用されないため、T6の内部残留応力は比較的高いままである。大きなポケット、厚板の重切削、強い非対称材料除去の場合、加工後に反りや歪みが発生しやすい。
6061-T651とは？
6061-T651は、T6をベースにさらに加工して得られる調質材である。溶体化処理と人工時効処理後、さらに ストレッチ・ストレス解消 ステップが適用される。プレートは、主軸に沿って約1.5-3%塑性的に引き伸ばされ、これにより内部残留応力が大幅に減少し、プレートの平坦度が改善される。
T651は、最も一般的な供給条件である。 厚板と精密加工板.T651の降伏強度は基本的にT6と同じですが、大面積のフライス加工、高平坦度の要求、または重切削加工では、T651の寸法安定性はT6より明らかに優れています。平面度が重要な機械ベース、設備ベースプレート、治具プレート、治具、金型ベースには、6061-T651がプロフェッショナルな材料として選ばれています。
6061-T6511とは？
6061-T6511はT651と熱処理の順序ではなく、製品形状と矯正方法が異なる。T6511の用途 押出形材棒材、平板材、形材、レール材など。溶体化処理と人工時効処理の後、押出材は応力を緩和するために延伸または機械的矯正を受けますが、最終製品は押出によって製造された元の断面形状を維持していなければなりません。
そのため、6061-T6511は、長尺の構造部材、フレーム形状、機械構造、直線案内要素などに最も一般的に使用されています。6061-T6511は、標準的なT6押出材よりも真直度が高く、加工後のねじれや曲がりが少ないため、長尺で二次加工が必要なプロファイルタイプの部品に適しています。
6061-T6、6061-T651、6061-T6511の主な違い
熱処理と応力除去法
6061-T6、T651、T6511は化学組成は同じだが、加工ルートは大きく異なる。重要な違いは ストレス解消の有無とその方法.
6061-T6 を受ける 溶体化熱処理、焼入れ、人工時効.高い強度を保ちながら 比較的高い内部残留応力これは、重切削加工後に歪みが発生する可能性を高める。
6061-T651 はT6と同じ熱処理シーケンスに従うが、次のような特徴がある。 1.5-3%制御ストレッチ.この伸張応力緩和プロセスにより、内部応力が解放され、均等化される。 より優れた平坦性と予測可能な寸法安定性特に厚板の場合。
6061-T6511 はT651と同様の応力除去法を用いているが、以下のように最適化されている。 押出形材.材料は伸ばされているか、機械的に矯正されている。 元の押し出し断面を保持長尺のプロファイルや構造用バーの真直度と安定性を向上させる。
これらの違いにより、内部応力の均一性、厚み方向の安定性、加工後の寸法の均一性が異なる。
機械的特性範囲
3つの調質材の強度レベルは非常に類似しており、違いは主に製品形状と応力状態から生じるもので、固有の合金から生じるものではない。代表的な特性範囲を以下に示す（非保証値）：
| テンパー | 引張強さ (MPa) | 降伏強度 (MPa) | エロンゲーション（%） | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 260-310 | 240-280 | 12-17 | シート、プレート、バー共通 |
| 6061-T651 | 260-310 | 240-280 | 10-16 | 平坦度が向上した応力除去プレート |
| 6061-T6511 | 260-310 | 240-280 | 8-12 | 真直度が向上した応力緩和押出材 |
引張強さと降伏強さは同じ範囲だが、伸びと寸法安定性は異なる。T651とT6511は延伸や矯正を受けるため、一般にT6に比べて均一な応力分布が保たれ、重切削加工時の安定性が向上する。
残留応力と寸法安定性
残留応力は、次のような影響を及ぼす最も重要な工学的要因の一つである。 幾何学的精度と形状保持 加工後
6061-T6 保持 比較的高い残留応力 溶体化処理と焼入れによるものである。その結果、大きなポケット加工、大きな減肉、非対称な加工は、次のような問題を引き起こしやすくなる。 ゆがみ、ねじれ、不均一なゆがみ 部品がアンクランプされたら
6061-T651 を受ける ストレッチ・ストレス解消これにより、より均一な内部応力分布が得られる。荒加工やアンクランプの際、T651鋼板は通常 形状をより確実に維持する厚板加工、フィクスチャープレート、ツーリングベース、ディープポケット構造などに適している。
6061-T6511 は押し出し形状に最適化されており、次のような傾向が大幅に軽減される。 曲げとねじり改善する 直進性と寸法安定性 長尺バー、レール、コネクター、構造用プロファイルに使用できます。標準的なT6押出材と比較して、T6511押出材は次のような特長があります。 真直度をより効果的に保つ.
加工挙動と変形傾向
カッティング・ツールの観点から見ると、3つのテンパーはどれも似たような機械であり、以下のカテゴリーに入る。 加工性の良いアルミニウム合金.本当の違いは 実質的な材料除去後.
6061-T6 が顕著になることがある。 弾性応力解放 特に厚板ポケット加工や薄肉構造では、重切削加工中に発生する。これはしばしば 大きな動きや歪み 荒加工またはアンクランプの後。
6061-T651 は残留応力が低いため、一般的に次のような結果を示す。 より小さな寸法変更 そして より安定した平坦性 重切削の後これにより、ディープポケット、大面積フライス加工、精密板金加工でより高い信頼性を発揮する。
6061-T6511 長尺押出部品の加工において、標準的なT6押出材を常に上回る性能を発揮します。その特徴は ねじれと反りが少ないそのため、セットアップや修正パスの繰り返しの必要性が減り、加工中も真直度が維持される。
ストック形状および形状安定性
それぞれの気質は、その気質に強く対応している。 典型的な株式形態と使用目的.
6061-T6 は一般に薄板、標準板、一般押出棒として供給され、以下の用途に適している。 汎用部品 ここでは変形に対する感度は中程度である。
6061-T651 として提供されている。 厚板、精密板、またはフライス削り出しの工具板.それは以下を提供する。 より高い平面度 そして より安定した厚み方向の安定性そのため、精密板状部品、機械ベース、固定プレート、機器取り付け面に最適。
6061-T6511 が該当する。 押出形材レール、構造セクション、フラット、ロングバーなどである。これらの部品には 高い真直度 特に二次加工が必要な場合、元の押し出し形状を確実に保持することができます。
このようなストック形態の違いは、当然ながら適用領域を分ける：
プレート・フェース T651, エクストリュージョンズ・フェイバリット T6511一方 T6は汎用的なニーズに応える.
コストと入手可能性
ほとんどの市場で、 6061-T6 がある。 最高の可用性と最低のコストそのため、コスト重視のアプリケーションや汎用的な用途に適した選択肢となっている。
6061-T651 が追加されるため、若干割高になる。 ストレッチ・ストレス解消法しかし、寸法安定性の向上により、しばしば 手直し、加工時間、スクラップその結果、全体的な製造リスクが低下する。
6061-T6511 通常、標準的なT6押出材よりも少し高価ですが、以下のような利点があります。 優れた真直度と寸法安定性優れた価値を提供する 長尺プロファイル、レール、構造用押出材 ジオメトリーの保持が重要な場合。
典型的なアプリケーションの違い
6061-T6 に適している。 一般構造部品、ハウジング、ブラケット、カバーそして 中小規模の機械加工 変形のリスクが控えめで、極端な平面度や真直度が重要でない場合。
6061-T651 に広く使用されている。 マシンベース、固定プレート、機器取り付けプレート、ツーリングブロックその他 プレート式部品 高い平坦度、安定した形状、重切削後の予測可能な挙動を必要とする。
6061-T6511 の方が望ましい。 長尺押出プロファイルなど。 レール、コネクター、フレーム部材、構造用バーの両方が必要な押し出し形状の場合 長さおよび二次加工 優れた直進性を維持しながら。
6061-T6、6061-T651、6061-T6511の選び方?
6061アルミニウムがプロジェクトに選ばれた後、T6、T651、T6511のいずれを選択するかは、主に部品の形状、加工戦略、材料除去量、変形に対する感受性によって決まります。
- 重切削と平坦度が要求される板状部品用
選ぶ 6061-T651.応力が軽減され、平坦度が向上しているため、大面積のフライス加工、深いポケット加工、厚板の荒加工において、より安全で予測可能な選択となります。T651鋼板は、荒加工やアンクランプ後も形状を確実に維持する傾向があり、反りや歪みを最小限に抑えます。 - 真直度が重要な長尺押出部品用
選ぶ 6061-T6511.フレーム部材、レール、コネクターなど、真直度と安定した断面形状が要求される構造用プロファイルでは、T6511は一般的に標準的なT6押出材よりも優れた性能を発揮します。特に、大きな二次加工が必要な場合、真直度が向上し、ねじれが減少します。 - 小規模で重要度が低く、中程度の加工が必要な部品向け
選ぶ 6061-T6.部品が比較的小さく、材料除去が限定的で、変形に特に敏感でない場合、T6は十分であり、広く入手可能で、安価で、柔軟な調達が可能なため、しばしば好まれる。
実際には、簡単なルールがある： 重切削が必要で、平面度や真直度が厳しく要求される部品には、T651やT6511を使用する。標準的な形状で中程度の切削加工であれば、T6がコストと性能のバランスに優れている。
結論
6061-T6、6061-T651、6061-T6511は基本的に同じ6061アルミニウム合金です。これらの違いは、熱処理経路と応力除去工程の有無に起因しており、加工安定性、残留応力レベル、平坦度、真直度、異なる部品タイプへの適合性において、それぞれ異なる挙動を示します。
強度の点では、3種とも同じクラスに属する。しかし、実際のエンジニアリング用途では、T651とT6511はT6よりも寸法安定性が著しく優れているため、精密板材、長尺押出部材、フレーム、重切削用途に適しています。
を明確に指定する。 ベース合金＋テンパー＋ストックフォーム 図面や工程計画に記載することで、サプライヤーは要件を正確に理解し、機械加工チームは歪みをより効果的に制御できるようになり、最終部品の一貫性と信頼性が向上します。
