Chemické zloženie hliníka 7075
7075 je registrovaná Aluminium Association s prísne kontrolovaným zložením. Zinok je hlavným legujúcim prvkom a je vyvážený horčíkom a meďou, aby sa dosiahla najvyššia pevnosť zo všetkých štandardných tvárnených hliníkových zliatin.
| Prvok | Obsah, % hmotn. |
|---|---|
| Zinok | 5.1 - 6.1 |
| horčík | 2.1 - 2.9 |
| Meď | 1.2 - 2.0 |
| Železo | 0,50 max |
| Silikón | 0,40 max |
| mangán | 0,30 max |
| Chromium | 0.18 - 0.28 |
| titán | 0,20 max |
| Ostatné prvky, každý / celkom | 0,05 max / 0,15 max |
| hliník | Zostatok |
Chróm sa zámerne pridáva na kontrolu štruktúry zŕn a na zlepšenie odolnosti voči praskaniu koróziou pod napätím a úzky rozsah zinku udržuje pevnosť predvídateľnú od tepla po teplo. Z praktického hľadiska zliatina obsahuje približne 90 % hliníka, pričom zinok, horčík a meď tvoria takmer celý zvyšok.
Mechanické vlastnosti 7075-T6
Temperácia T6 je tepelne ošetrená roztokom a potom umelo starnutá na maximálnu pevnosť. Je to najčastejšie objednávaná podmienka pre obrábané diely.
| Nehnuteľnosť | Hodnota pri izbovej teplote |
|---|---|
| Pevnosť v ťahu | 572 MPa |
| Medza klzu, ofset 0,2 %. | 503 MPa |
| Predĺženie | asi 8% |
| Modul pružnosti | 70 GPa |
| Pevnosť v šmyku | Približne 330 MPa |
| Modul šmyku | 26 GPa |
| Poissonov pomer | 0.32 |
| Sila únavy | Asi 160 MPa pri 5 x 10^8 cykloch |
| Tvrdosť podľa Brinella | Približne 150 HB |
| Hustota | 2,81 g/cm3 |
Pevnosť sa dosahuje vyzrážaním jemných intermetalických častíc počas starnutia. Rovnaký mechanizmus, ktorý dodáva 7075-T6 jeho pevnosť, mu ponecháva nízku ťažnosť, takže na citlivosti na vrub a na únavovom detaile záleží viac ako pri mäkších zliatinách.
Tepelné, elektrické a fyzikálne správanie
| Nehnuteľnosť | Hodnota |
|---|---|
| Tepelná vodivosť | Približne 130 W/m-K |
| Tepelná rozťažnosť, 20-100 C | 23,6 um/m-K |
| Rozsah topenia | 477 - 635 C |
| Elektrická vodivosť, rovnaký objem | Približne 33 % IACS |
| Elektrická vodivosť, rovnaká hmotnosť | Asi 98% IACS medi |
Tepelná vodivosť je nižšia ako 6061, pretože legujúce prísady rozptyľujú elektróny aj fonóny. To je zriedka problém v konštrukčných častiach, ale malo by sa zvážiť, kde komponent pôsobí aj ako tepelná cesta. Veľká medzera medzi solidus a liquidus obmedzuje horúce pracovné okná a vyžaduje opatrnosť pri akomkoľvek procese so zvýšenou teplotou.
Správanie sa pri obrábaní a tepelnom spracovaní
Obrobiteľnosť je v T6 vynikajúca: vysoké rezné rýchlosti, čistá tvorba triesok a nízky sklon k tvorbe-okrajov
Pevné upínanie a ostré chvenie nástrojov z karbidu alebo rýchloreznej ocele v tenkých rebrách a hlbokých vreckách
Nízke predĺženie znamená, že veľkorysé zaoblenia a zaoblené vnútorné rohy znižujú riziko praskania počas prevádzky
Zliatina nie je pri konštrukčných prácach zváraná tavným zváraním; namiesto toho sa používa nitovanie, skrutkovanie, lepenie a mechanické upevnenie
Prestarnuté tempery T73 a T7351 zlepšujú odolnosť proti korózii pri namáhaní pri miernej strate pevnosti, čo je štandardná prax pre vlhké alebo chloridové prevádzky
Formovanie je obmedzené v T6 a normálne sa vykonáva v žíhanom stave, po ktorom nasleduje ošetrenie roztokom a starnutie
Eloxovanie vytvára tmavší, menej jednotný vzhľad ako zliatiny 6xxx a často sa používa skôr na odolnosť proti opotrebeniu ako na dekoráciu
Označenia, normy a aplikácie
7075 sa objavuje v ASTM B209 pre plechy a dosky, ASTM B221 pre extrudované tyče a tvary, GB/T 3190 pre zloženie av sérii EN 573-3 a EN 485 pre európske dodávky. Označenia používané v národných systémoch zahŕňajú EN AW-7075, 7A09 ako najbližší čínsky ekvivalent, A7075 v japonskom systéme a AlZnMgCu1.5 s číslom materiálu 3.4365 v nemeckom systéme.
Produkt tvorí kryciu dosku, extrudovanú tyč, tyč, okrúhlu a štvorcovú rúrku a výkovky na-sieť. Typické použitia sledujú výhodu sily k hmotnosti:
Konštrukcie lietadiel, rámy, rebrá, nosníky a poťahy
Vysoko zaťažené opracované armatúry, ozubené kolesá, hriadele a poistkové komponenty
Formy, matrice a nástroje, ktoré musia odolávať opotrebovaniu a deformácii
Bicykle, motocykle a komponenty pre motoršport
Strelné zbrane a vojenská technika, horolezecká a lukostrelecká technika
Časti dopravníkov, automatizácie a robotiky, kde je potrebné minimalizovať zotrvačnosť
Tam, kde pevnosť na kilogram určuje dizajn, 7075-T6 umožňuje tenšie sekcie a ľahšie zostavy ako mäkká oceľ alebo 6061, ale vyžaduje pozornosť na dizajn spoja, galvanické spojenie s oceľovými spojovacími prvkami a povrchovú ochranu.
Často kladené otázky
Otázka: Prečo sa 7075-T6 považuje za najsilnejšiu bežnú hliníkovú zliatinu?
Jeho obsah zinku, horčíka a medi silne reaguje na precipitačné vytvrdzovanie, pričom medza klzu dosahuje približne 503 MPa, čo je takmer dvojnásobok oproti 6061-T6.
Otázka: Môže sa 7075-T6 zvárať?
V konštrukčných aplikáciách sa nezvára tavným zváraním, pretože teplo ničí starnúcu štruktúru a podporuje praskanie; namiesto toho sa používa mechanické upevnenie a lepenie.
Otázka: Aký je rozdiel medzi T6 a T73?
T73 je zámerne prestarnutý, čo mierne znižuje medzu klzu, ale výrazne zlepšuje odolnosť proti koróznemu praskaniu pod napätím vo vlhkom alebo chloridovom prostredí.
Otázka: Ľahko koroduje 7075-T6?
Má strednú odolnosť proti korózii. Holé povrchy by mali byť chránené eloxovaním, chemickým konverzným náterom alebo farbou a oceľové spojovacie prvky by mali byť izolované, aby sa zabránilo galvanickému napadnutiu.
Otázka: Ako sa správa 7075-T6 počas obrábania?
Obrába rýchlejšie ako väčšina hliníkových zliatin s čistými trieskami, ale nízka ťažnosť znamená ľahké dokončovacie priechody a zaoblené rohy, aby sa zabránilo vylamovaniu hrán.
Otázka: Aké formy 7075 sú k dispozícii na výrobu?
Vyrábajú sa dosky, extrudované tyče a tyče, okrúhle a štvorcové rúrky a výkovky a rúrkové výrobky sú bežné v aplikáciách vyžadujúcich vysokú pevnosť s rozmerovou stabilitou.