Aluminium 6061 T6 vs T651 vs T6511: Worin besteht der Unterschied?

Aluminium ist ein unverzichtbarer Werkstoff für viele Anwendungen. Verschiedene Aluminiumlegierungen bieten hervorragende Eigenschaften. Eine beliebte Legierung ist Aluminium 6061, die Silizium, Magnesium und weitere Elemente enthält. Häufig wird jedoch über die Unterschiede zwischen Aluminium 6061 T6, T651 und T6511 diskutiert.

 

Die verschiedenen Arten von 6061-Aluminiumlegierungen unterscheiden sich in ihrer Wärmebehandlung. Jede Legierungsart weist spezifische Eigenschaften auf. Die Bezeichnung „T“ in der Bezeichnung führt oft zu Verwirrung. In diesem Artikel erfahren Sie alles Wissenswerte über Aluminium 6061-T6, T651 und T6511.

 

Was bedeutet „T“ in Aluminiumlegierungen der Klasse 6061?

Bevor wir uns mit den verschiedenen Aluminiumsorten 6061 befassen, räumen wir zunächst mit dem Mythos des „T“ auf.

 

Das „T“ vor der Zahl kennzeichnet die Wärmebehandlung, die ein bestimmtes Aluminium durchlaufen hat. Die Bezeichnung „vergütet“ hilft uns, den Vergütungsprozess zu verstehen. Aluminium ist von Natur aus nicht sehr fest, wird aber wärmebehandelt. Diese Wärmebehandlung verleiht dem Aluminium oder seinen Legierungen Festigkeit.

 

Diese Wärmebehandlungen werden mit „T“ kategorisiert. Beispielsweise bedeutet T6, dass das Aluminium (die Legierung) einen natürlichen Erwärmungs- und Abkühlungsprozess durchlaufen hat. Aluminium T651 hingegen besitzt die Eigenschaften von T6-Aluminium, wird aber zusätzlich gestreckt. Dieser zusätzliche Streckvorgang dient typischerweise dem Abbau von inneren Spannungen im Aluminium.

 

Aluminium T6511 besitzt die Eigenschaften von T651 und durchläuft einen weiteren Schritt. Dieser zusätzliche Schritt beinhaltet das Richten des Aluminiums und den Abbau von Spannungen. Die Bezeichnung „T“ ist hilfreich, um die Wärmebehandlung eines Materials anzugeben. T6, T651 und T6511 sind allesamt Varianten von Aluminium 6061, unterscheiden sich aber in ihrer Wärmebehandlung.

 

Was genau sind Aluminium 6061, T6, T651 und T6511?

 

Wie bereits erwähnt, weist reines Aluminium in vielerlei Hinsicht Schwächen und Kompromisse auf. Stimmt’s? Hier kommen Aluminiumlegierungen ins Spiel. Hersteller fügen Aluminium verschiedene Elemente hinzu, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Ein Beispiel für eine solche Legierung ist Aluminium 6061. Es enthält viele Legierungselemente, die es fester und haltbarer machen und die Gieß- und Bearbeitungsmöglichkeiten verbessern.

 

Hier ist die Tabelle mit der Zusammensetzung von Aluminium 6061:

 

Element	Anteil (%)
Aluminium	95.8 – 98.6%
Magnesium	0.8 – 1.2%
Silizium	0.4 – 0.8%
Kupfer	0.15 – 0.4%
Chrom	0.04 – 0.35%
Eisen	Ca. 0.7%
Mangan	Ca. 0.15%
Zink	Ca. 0.25%

 

Aluminium 6061 gibt es in verschiedenen Ausführungen, die sich in zwei Aspekten unterscheiden: der Wärmebehandlung (die jede Ausführung durchläuft) und den Spannungsarmglühverfahren. Aluminium 6061 wird wärmebehandelt, um seine Festigkeit zu erhöhen. Dabei entstehen innere Spannungen, die abgebaut werden müssen.

 

Auch die Aluminiumsorten T6, T651 und T6511 erfahren während der Wärmebehandlung innere Spannungen. Im Folgenden betrachten wir die einzelnen Aluminium-6061-Sorten und ihre Eigenschaften genauer.

 

1- Aluminium 6061 – T6

Die Aluminiumlegierung 6061-T6 wird auf eine niedrigere Temperatur von etwa 530 °C erhitzt. Wie bereits erwähnt, besteht Aluminium 6061 aus verschiedenen Legierungselementen, nämlich Silizium und Kupfer. Bei T6 vermischen sich diese Legierungselemente während des Erhitzungsprozesses. Nach dem Erhitzen lässt man das Aluminium T6 abkühlen.

 

Sobald diese Aluminiumsorte abgekühlt ist, wird sie einer weiteren Erhitzung bei einer sehr niedrigen Temperatur von etwa 160 °C unterzogen. Aluminium T6 verbleibt viele Stunden bei dieser Temperatur, da diese Wärmebehandlung das Aluminium aushärtet und ihm Festigkeit verleiht. Es ist zu beachten, dass wiederholte Wärmebehandlungen in diesem Aluminium T6 innere Spannungen erzeugen. Hersteller wenden jedoch keine zusätzlichen Spannungsarmglühverfahren für diese Aluminiumsorte an.

 

2. Aluminium 6061 – T651

 

Das Aluminium 6061-T651 besitzt die Eigenschaften von T6. Das bedeutet, dass diese Aluminiumlegierung im ersten Schritt einer Lösungsglühung unterzogen wird. Während dieser Erhitzung vermischen sich die Legierungselemente. Dieser anfängliche Erwärmungsprozess erzeugt jedoch Spannungen, die im Fall von T6 nicht abgebaut werden. Stimmt das? Aluminium T651 durchläuft hingegen einen zusätzlichen Streckprozess.

 

Dabei wird das Aluminium T651 gestreckt, um innere Spannungen abzubauen. Diese Streckung kann die Abmessungen des Aluminiums um bis zu 2 % vergrößern. Sobald diese inneren Spannungen abgebaut sind, wird das Material einer Alterung unterzogen (wie bei T6 üblich). Bei dieser künstlichen Alterung wird das T651 über einen längeren Zeitraum bei einer niedrigeren Temperatur erhitzt. T651 weist im Vergleich zu T6 sehr geringe innere Spannungen auf.

 

3. Aluminium 6061 – T6511

 

Aluminium 6061-T6511 ist eine weitere Variante, die auf T651 mit einem zusätzlichen Arbeitsschritt basiert. Verwirrt? Die Aluminiumlegierung T6511 durchläuft einen ähnlichen Erwärmungs- und Spannungsabbauprozess wie die Legierung T651. Allerdings wird bei diesen T6511-Aluminiumlegierungen zusätzlich ein Richtprozess durchgeführt. Das Richten erfolgt durch Pressen. Hersteller nutzen dieses Verfahren zur Produktion von Stangen und Stäben für verschiedene Branchen.

 

Entfernt man diesen Richtprozess, erhält man Aluminium T651. Entfernt man jedoch die Spannungsarmglühung von T651, erhält man die Aluminiumlegierung T6. Jede dieser drei Sorten unterscheidet sich in einem Prozessschritt. T6 wird nur einmal wärmebehandelt. T651 beinhaltet eine Wärmebehandlung (T6) und einen zusätzlichen Spannungsarmglühschritt. Die letzte Sorte, T6511, beinhaltet eine Wärmebehandlung (T6), Spannungsarmglühen (651) und Richten (1).

 

Wichtige Begriffe bei Aluminium 6061 T6 vs. T6511

 

Interessanterweise gibt es eine einfache Möglichkeit, die Details der verschiedenen 6061-Aluminiumsorten zu verstehen. Jede der oben genannten Sorten basiert auf Buchstaben und Zahlen. Hier die Erklärung dieser Zahlen bzw. Begriffe:

• T = Bezeichnet wärmebehandeltes Aluminium.
• 6 = Die 6 in diesen Zahlen steht für künstlich gealtertes Aluminium. Dabei wird das Aluminium bei niedrigerer Temperatur, aber über einen längeren Zeitraum erhitzt.
• 51 = Die 51 bedeutet, dass die Aluminiumlegierung spannungsfrei gemacht wurde.
• 1 = Die 1 steht für das zusätzliche Richten (durch Pressen). Mit diesem Verfahren werden Walzen und Stangen aus 6061-Aluminiumlegierungen hergestellt.

 

Unterschiede zwischen Aluminium 6061 T6, T651 und T6511

 

Im vorherigen Abschnitt habe ich die Grundlagen der verschiedenen 6061-Aluminiumlegierungen erläutert. Sind Sie sich bezüglich T6, T651 und T6511 noch unsicher? Keine Sorge, ich werde Ihnen die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen Legierungen erklären. Das Verständnis dieser Unterschiede wird Ihnen bei der Auswahl der richtigen 6061-Aluminiumlegierung helfen.

 

Kurz zusammengefasst: Die Legierungen T6, T651 und T6511 weisen viele Gemeinsamkeiten auf. Beispielsweise besitzen sie die gleiche Zugfestigkeit (45.000 PSI) und Streckgrenze (40.000 PSI). Im Folgenden gehe ich ausschließlich auf die Unterschiede zwischen diesen 6061-Aluminiumlegierungen ein. Die hier nicht genannten Parameter bedeuten, dass alle Legierungen in dieser Hinsicht identisch sind.

 

1. Wärmebehandlung & Stressabbau

Alle Aluminiumlegierungen des Typs 6061 werden wärmebehandelt. Der Unterschied liegt jedoch in der Art der Spannungsentlastung. T6, T651 und T6511 werden alle lösungsgeglüht. Dabei werden sie auf höhere Temperaturen erhitzt und anschließend abgekühlt.

 

Durch dieses Erhitzen und Abkühlen entstehen innere Spannungen. Nach dem Abkühlen werden diese Legierungen zudem einer künstlichen Alterung bei etwas niedrigeren Temperaturen unterzogen. Dieser Schritt ist bei allen 6061-Aluminiumlegierungen üblich. Die Aluminiumlegierung T6 wird jedoch nicht spannungsarmgeglüht. Das bedeutet, dass T6-Stahl innere Spannungen aufweist und sich beim Schneiden, Biegen oder Bearbeiten verziehen kann.

 

Die Legierung T651 wird gestreckt. Dieser Prozess vergrößert die Abmessungen der Legierung und baut gleichzeitig innere Spannungen ab. Schließlich wird auch die Legierung T6511 spannungsarmgeglüht und gerichtet. Das Richten erfolgt durch einen Pressvorgang, der die nach dem Strecken verbliebenen Restspannungen weiter reduziert.

 

2. Stabilität und Bearbeitung

 

Wie bereits erwähnt, wird die Aluminiumlegierung T6 wärmebehandelt und künstlich gealtert. Allerdings wird dieser Legierung kein Spannungsabbauprozess unterzogen. Diese inneren Spannungen entstehen beim Erhitzen und Abkühlen. Daher kann sich T6 aufgrund dieser inneren Spannungen bei der Bearbeitung verziehen und seine Form verändern.

 

Aus diesem Grund halte ich diese Legierung hinsichtlich der Bearbeitbarkeit für weniger formstabil. T651 und T6511 hingegen durchlaufen zusätzliche Spannungsabbauprozesse. Die Hersteller bauen innere Spannungen durch Strecken ab, wodurch sich die Legierungen vergrößern. Dadurch sind sie spannungsfrei und somit formstabiler für die Bearbeitung.

 

Es ist anzumerken, dass T651 trotz des Streckens leichte Spannungen aufweist. Daher ist bei der Bearbeitung mit einem gewissen Verzug zu rechnen. Die Aluminiumlegierung T6511 hingegen wird vernäht und anschließend gepresst (gerichtet). Dadurch weist sie sehr geringe innere Spannungen auf und ist außergewöhnlich formstabil.

 

3. Oberflächenbeschaffenheit und Verfügbarkeit

 

Alle diese 6061-Aluminiumlegierungen zeichnen sich durch eine exzellente Oberflächenbeschaffenheit aus. Sie sind glatt und weisen keine Unebenheiten oder Rauheiten auf. Sie werden jedoch keinen glatten Glanz auf der Oberfläche feststellen. Hersteller tragen in der Regel mehrere Lackschichten auf, um die Optik zu verbessern. Auf T651 sind vom Richtprozess her winzige Spuren zu erkennen.

 

Diese Spuren sind jedoch klein und oft vernachlässigbar, sodass sie die Haptik des Materials nicht beeinträchtigen. Anders sieht es bei der Verfügbarkeit dieser drei Aluminiumlegierungen aus. T6-Aluminiumlegierungen sind als Bleche oder Platten mit inneren Spannungen erhältlich. T651-Aluminiumlegierungen gibt es häufiger als gewalzte Platten, jedoch mit sehr geringen inneren Spannungen.

 

T6511-Aluminiumlegierungen hingegen werden in Form von Stangen oder Profilen (extrudiert) angeboten. Diese Profile oder Profile werden häufig im Bauwesen eingesetzt. Es ist erwähnenswert, dass 6061-Aluminiumlegierungen sehr beliebt und in einer Vielzahl von Branchen weit verbreitet sind. Daher werden Sie keine Probleme mit der Verfügbarkeit von T6, T651 und T6511 auf dem Markt haben. Die Preise der verschiedenen Aluminiumlegierungen variieren jedoch.

 

4. Duktilität und Umformbarkeit

 

Es ist nicht falsch zu behaupten, dass T6, T651 und T6511 eine ähnliche Duktilität aufweisen. Betrachten wir ihre Duktilität genauer: Die Aluminiumlegierung T6 ist duktiler und weicher als alle anderen Typen. Der Grund dafür ist, dass T6 lediglich einer Wärmebehandlung und Auslagerung unterzogen wird. Es findet jedoch kein Spannungsarmglühen oder Richten statt.

 

Sowohl Spannungsarmglühen als auch Richten erhöhen die Härte des Materials. Da T6 diese Prozesse durchläuft, ist es weniger hart und bietet eine gute Duktilität. T651 und T6511 hingegen werden spannungsarmgeglüht und gerichtet und sind daher sehr hart. Diese Aluminiumlegierungen sind empfehlenswert, wenn Duktilität oder Umformbarkeit für Sie Priorität haben.

 

5. Verzugsbeständigkeit und Dauerfestigkeit

 

Das angebotene Aluminium 6061-T6 wird nicht spannungsarmgeglüht. Daher behält diese Aluminiumlegierung innere Spannungen aus dem Erhitzen und Abkühlen. Beim Schneiden kann es durch innere Spannungen zu starkem Verzug kommen. Daher lassen sich aus diesem Material keine präzisen Teile fertigen. Der Verzug beeinträchtigt auch die Haltbarkeit dieser Aluminiumlegierung (T6).

 

T651 und T6511 hingegen werden spannungsarmgeglüht. Dadurch weisen sie nur sehr geringe bis gar keine inneren Spannungen auf. Diese Werkstoffe sind daher formstabil und lassen sich problemlos schneiden, biegen und bearbeiten. Bei T651 ist der Verzug minimal. T6511 hingegen verzieht sich gar nicht, da es sowohl spannungsarmgeglüht als auch gerichtet wird. Es herrscht also keine inneren Spannungen, wodurch Verzugsprobleme ausgeschlossen werden. Sowohl T651 als auch T6511 sind haltbarer als T6.

 

6. Kosten & Anwendungen

 

Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich diese 6061-Aluminiumlegierungen im Preis. Tatsächlich ist dies der wichtigste Faktor, den Kunden bei der Wahl zwischen T6, T651 und T6511 berücksichtigen. Interessanterweise sind T6-Aluminiumlegierungen günstiger als T651 und T6511. Der Grund dafür ist, dass dieses Aluminium lediglich einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

 

Es wird weder spannungsarmgeglüht noch gerichtet. Geringere Verarbeitungskosten senken den Preis von T6. Umgekehrt ist T651 teurer als T6, aber günstiger als T6511. Warum? T651 wird spannungsarmgeglüht, was die Kosten erhöht. Im Gegensatz zu T6511 wird es jedoch nicht gerichtet, wodurch es günstiger ist.

 

Die folgende Tabelle vergleicht die Anwendungsbereiche von T6, T651 und T6511.

 

6061-T6	6061-T651	6061-T6511
Fahrradrahmen	Präzisionsbearbeitete Teile	Stranggepresste Stäbe und Profile
Marinebeschläge	Werkzeugplatten und Formen	Rohre und Leitungen
Automobilteile	Flugzeugbeschläge	Strukturrahmen
Rahmen und Paneele	Maschinenbauteile	Architektonische Zierleisten
Lkw-Aufbauten	Vorrichtungen und Spannmittel	Luft- und Raumfahrtprofile

Häufig gestellte Fragen

 

Was ist der Unterschied zwischen 6061 T6 und T651 im Vergleich zu T6511?

Aluminium 6061-T6 wird lediglich wärmebehandelt, ist etwas weicher und kostengünstiger. Es weist innere Spannungen auf, die die Verarbeitung erschweren. T651 hingegen wird wärmebehandelt und spannungsarmgeglüht, wodurch es sich gut für die spanende Bearbeitung eignet. T6511 wird zusätzlich wärmebehandelt, spannungsarmgeglüht und gerichtet. Es ist die teuerste und hochwertigste Sorte der Aluminiumlegierung 6061.

 

Was ist Aluminium 6061 T6511?

Es ist eine spannungsfreie Sorte und ideal für die spanende Bearbeitung. Zusätzlich wird diese Sorte gerichtet. Durch diesen Prozess wird der Stahl zu Stangen oder Stäben geformt, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Es ist eine der stärksten auf dem Markt erhältlichen Aluminium-6061-Sorten.

 

Ist 6061 T6511 wärmebehandelt?

Ja. T6511 durchläuft eine ähnliche Wärmebehandlung wie T6 und T651. Der zusätzliche Richtprozess unterscheidet es von diesen beiden Legierungen. Wie andere Typen wird auch T6511 einer künstlichen Alterung bei niedrigen Temperaturen unterzogen.

 

Fazit

 

Die Aluminiumlegierung 6061 ist die erste Wahl, wenn Festigkeit und Zähigkeit im Vordergrund stehen. Diese Legierung ist in verschiedenen Varianten erhältlich. Diese Varianten basieren auf Wärmebehandlungs- und Spannungsarmglühverfahren. Zu diesen Varianten gehören Aluminium 6061-T6, T651 und T6511. Jede dieser Legierungen bietet einzigartige Eigenschaften und Vorteile auf unterschiedliche Weise. In diesem Artikel habe ich die grundlegenden Unterschiede zwischen diesen Typen erläutert.