7075 Aluminium is een van die wêreld se mees gebruikte en hoogaangeskrewe aluminiumlegerings.
Bekend vir sy uitsonderlike sterkte-tot-gewig-verhouding en uitstekende meganiese eienskappe, aluminium 7075 is 'n gunsteling in die lugvaart- en sporttoerustingbedrywe.
In hierdie omvattende gids, ons sal delf in alles waaroor jy moet weet 7075 aluminium, van die samestelling en eienskappe daarvan tot die toepassings en vervaardigingstegnieke daarvan.
1. Wat is 7075 Aluminium?
7075 aluminium is deel van die 7xxx-reeks, gekenmerk deur sink as die primêre legeringselement.
Dit is 'n hitte-behandelbare legering, ontwerp om hoë sterkte en taaiheid te lewer, maak dit geskik vir toepassings wat duursaamheid en akkuraatheid vereis.
Terwyl die primêre gebruik daarvan in die lugvaartbedryf is, sy veelsydigheid het dit ook toegelaat om gewildheid in ander hoëprestasie-sektore te wen.
2. 7075 Aluminium Eiendomme
Chemiese eienskappe
Die chemiese samestelling van 7075 aluminium sluit 'n kombinasie van elemente in wat krag verskaf, hardheid, en korrosieweerstand.
| Element | Tipiese persentasie (%) | Rol |
|---|---|---|
| Aluminium (AL) | Balans | Basis element, verskaf liggewig en vormbaarheid. |
| Sink (Zn) | 5.1–6.1 | Primêre versterkingselement, verhoog hardheid en treksterkte. |
| Magnesium (Mg) | 2.1–2.9 | Verbeter korrosiebestandheid en verhoog sterkte. |
| Koper (CU) | 1.2–2.0 | Verhoog hardheid en bewerkbaarheid, maar verminder weerstand teen korrosie. |
| Chroom (CR) | 0.18–0,28 | Verbeter weerstand teen spanning-korrosie krake. |
| Silikon (En) | Maks 0.4 | Beheer graanstruktuur, geringe versterkende effek. |
| Strykyster (Fe) | Maks 0.5 | Onsuiwerhede met geringe uitwerking op sterkte. |
Die presiese balans van hierdie elemente skep 'n hoëprestasie-legering wat geskik is vir veeleisende toepassings.
Fisiese eienskappe
Die fisiese eienskappe van aluminium 7075 dra by tot die wydverspreide gebruik daarvan in die lugvaart- en motorbedryf.
| Eiendom | Waarde | Beskrywing |
|---|---|---|
| Digtheid | 2.81 g/cm³ | Liggewig in vergelyking met staal, maak dit ideaal vir gewig-sensitiewe toepassings. |
| Smeltpunt | 477–635 °C | Maak voorsiening vir hoë-temperatuur toepassings en maklike vervaardiging. |
| Termiese geleidingsvermoë | 130 W/m · k | Gematig, geskik vir hitteverspreidende dele. |
| Elektriese geleidingsvermoë | 36% IACS | Ordentlike elektriese geleier vir strukturele materiale. |
| Koëffisiënt van termiese uitbreiding | 23.6 µm/m · ° C | Handhaaf dimensionele stabiliteit onder wisselende temperature. |
Hierdie eienskappe maak aluminium 7075 'n betroubare materiaal vir onderdele wat 'n kombinasie van liggewig vereis, rigiditeit, en hittebestuur.
3. Algemene Temper Grade van 7075 Aluminium
Elke humeur graad van 7075 aluminium bied 'n unieke balans van meganiese eienskappe. Hier is 'n gedetailleerde uiteensetting:
7075-O (Uitgegloei)
- Prosesseer: uitgegloeide toestand
Geen hittebehandeling word toegepas nie. Die legering is volledig uitgegloei om vormbaarheid en gemak van bewerking te maksimeer. - Meganiese eienskappe:
-
- Uiteindelike treksterkte: ~220 MPa
- Opbrengsterkte: ~105 MPa
- Verlenging: ~17–18%
- Kenmerke:
-
- Sagste vorm van 7075 aluminium, maak dit hoogs werkbaar vir vorming bedrywighede.
- Ideaal vir toepassings waar na-bewerking hittebehandeling beplan word.
- Aansoeke: Word gebruik in situasies wat uitgebreide vorming of sweiswerk vereis, soos komplekse lugvaartkomponente.
7075-T6 (Oplossing Hittebehandel en verouder)
- Prosesseer: die oplossing word hittebehandel en kunsmatig verouder
Die legering word tot 'n hoë temperatuur verhit, vir 'n geruime tyd by daardie temperatuur gehou word om die legeringselemente in die matriks op te los, en dan vinnig afgekoel (geblus) om hierdie elemente in oplossing te sluit.
Dit word dan kunsmatig by 'n laer temperatuur verouder om die legeringselemente neer te sit en sterkte te verhoog.
- Meganiese eienskappe:
-
- Uiteindelike treksterkte: ~572–580 MPa
- Opbrengsterkte: ~503–540 MPa
- Verlenging: ~11–13%
- Kenmerke:
-
- Hoë sterkte-tot-gewig-verhouding, uitstekend vir lasdraende komponente.
- Verminderde rekbaarheid in vergelyking met 7075-O.
- Aansoeke: Algemeen in lugvaart, motorvoertuig, en sportgoederebedrywe vir onderdele soos vlerksparre en fietsrame.
7075-T651 (Oplossing Hittebehandel, Koud gewerk, en Bejaard)
- Prosesseer: oplossing hittebehandel, uitgerek, en kunsmatig verouder
Soortgelyk aan T6, maar die legering word gerek na blus om interne spanning te verlig en reguitheid te verbeter. - Meganiese eienskappe:
-
- Uiteindelike treksterkte: ~572–580 MPa
- Opbrengsterkte: ~503–540 MPa
- Verlenging: ~11–13%
- Kenmerke:
-
- Soortgelyk aan T6, maar met verbeterde dimensionele stabiliteit as gevolg van stresverligting.
- Effens beter bewerkbaarheid in vergelyking met T6.
- Aansoeke: Verkieslik vir presisie bewerking, soos hoëwerkverrigtinggereedskap, lugvaartonderdele, en vorms.
7075-T73 (Oplossing Hittebehandel, Oorverouderd)
- Prosesseer: Oplossing hittebehandel, dan oorverouder om weerstand teen korrosie te verbeter.
- Meganiese eienskappe:
-
- Uiteindelike treksterkte: ~503–540 MPa
- Opbrengsterkte: ~435–475 MPa
- Verlenging: ~13–15%
- Kenmerke:
-
- Effens laer sterkte as T6 maar baie beter weerstand teen spanningskorrosie krake.
- Geskik vir toepassings wat aan korrosiewe omgewings blootgestel word.
- Aansoeke: Word gebruik in mariene toerusting, lugvaarttoepassings wat weerstand teen korrosie vereis, en strukturele komponente.
7075-T7351 (Oplossing Hittebehandel, Koud gewerk, en oorverouderd)
- Prosesseer: Oplossing hittebehandel, uitgerek, en oorverouderd:
Na oplossing hittebehandeling en strek, die legering word teen 'n hoër temperatuur oorverouder om oorblywende spanning te verminder en breuktaaiheid te verbeter. - Meganiese eienskappe:
-
- Uiteindelike treksterkte: ~503–540 MPa
- Opbrengsterkte: ~435–475 MPa
- Verlenging: ~13–15%
- Kenmerke:
-
- Kombineer die voordele van stresverligting en weerstand teen korrosie.
- Minder geneig tot kromming en dimensionele onstabiliteit.
- Aansoeke: Ideaal vir presisie lugvaartonderdele, Militêre toepassings, en hoë-werkverrigting masjinerie.
Opsommingstabel van Meganiese Eienskappe
| Temper Graad | Uiteindelike treksterkte (MPA) | Opbrengsterkte (MPA) | Verlenging (% in 50 mm) | Sleutelkenmerke |
|---|---|---|---|---|
| 7075-O | ~ 220 | ~105 | ~17–18 | Hoogs rekbaar en vormbaar. |
| 7075-T6 | ~572–580 | ~503–540 | ~11–13 | Maksimum sterkte, Lae smeebaarheid. |
| 7075-T651 | ~572–580 | ~503–540 | ~11–13 | Stres-verlig, Uitstekende bewegbaarheid. |
| 7075-T73 | ~503–540 | ~435–475 | ~13–15 | Verbeterde weerstand teen korrosie. |
| 7075-T7351 | ~503–540 | ~435–475 | ~13–15 | Korrosiebestand en stresverlig. |
Effekte van hittebehandelingsfases
- Oplossing Hittebehandeling (SHT):
Gedurende hierdie stadium, die legering word verhit om sy legeringselemente in 'n soliede oplossing op te los. Vinnige afkoeling, of blus, "sluit in" die legeringselemente, die verhoog vir verharding. - Blus:
Vinnige afkoeling vanaf die oplossingsbehandelingstemperatuur skep 'n oorversadigde vaste oplossing. Hierdie stap is krities vir die bereiking van hoë sterkte, maar stel oorblywende spanning in die materiaal in. - Veroudering (Natuurlik of Kunsmatig):
Veroudering laat die legeringselemente neerslag, verbeter die legering se sterkte en hardheid. Kunsmatige veroudering, uitgevoer by verhoogde temperature, is vinniger en meer beheer.
Sleutelfaktore wat deur temperering beïnvloed word
- Krag en hardheid:
-
- T6 en T651 Tempers lewer die hoogste sterkte as gevolg van geoptimaliseerde presipitasie van legeringselemente soos sink en magnesium.
- T73 Temper offer 'n mate van krag op vir verbeterde weerstand teen korrosie, geskik vir omgewings wat geneig is tot spanning-korrosie krake.
- Korrosieweerstand:
-
- T6-tempering is matig korrosiebestand, maar kan geneig wees tot spanning-korrosie krake.
- T73-tempering is spesifiek ontwerp om weerstand teen korrosie te verbeter, veral in mariene of chemiese toepassings.
- Bewerkbaarheid en stresverligting:
-
- T651-tempering verminder interne spannings, wat voorsiening maak vir hoë-presisie bewerking sonder die risiko van vervorming of vervorming.
- T73-tempering kan minder bewerkbaar wees as gevolg van sy sagter oppervlak, maar bied groter dimensionele stabiliteit in korrosiewe toestande.
- Taaiheid en smeebaarheid:
-
- T6-tempering bied voldoende taaiheid vir strukturele toepassings.
- T73-tempering bied hoër rekbaarheid, maak dit meer bestand teen krake onder impak of uiterste belading.
4. Voordele van 7075 Aluminium
7075 aluminium staan uit as een van die mees veelsydige en hoëprestasie-legerings wat beskikbaar is, wat 'n reeks voordele bied wat dit 'n gewilde keuse maak oor nywerhede:
Uitsonderlike sterkte-tot-gewig-verhouding
- 7075 aluminium is bekend vir sy indrukwekkende sterkte-tot-gewig-verhouding, maak dit 'n uitstekende keuse vir toepassings wat liggewig dog duursame materiale benodig.
Byvoorbeeld, dit spog met 'n uiteindelike treksterkte van tot 572 MPA (83,000 psi) in die T6 humeur, oortref baie staal terwyl dit aansienlik ligter bly.
Uitstekende weerstand teen moegheid
- Hierdie legering is hoogs bestand teen moegheid, maak dit ideaal vir komponente wat aan herhalende stres onderwerp word.
Hierdie eiendom word veral gewaardeer in die lugvaart- en motorindustrieë, waar betroubaarheid onder sikliese belading van kritieke belang is.
Superieure bewerkbaarheid
- 7075 aluminium se bewerkbaarheid maak die vervaardiging van komplekse en presiese onderdele met gemak moontlik.
Dit word dikwels aangewys as een van die beste aluminiumlegerings vir CNC-bewerking, produksietyd en koste te verminder.
Hittebehandelbaarheid
- Die vermoë om meganiese eienskappe aan te pas deur middel van tempering en hittebehandelings soos T6 en T651 verhoog die veelsydigheid daarvan.
Hierdie buigsaamheid stel ingenieurs in staat om die legering aan te pas vir spesifieke prestasievereistes.
Korrosieweerstand
- Alhoewel dit nie so korrosiebestand is nie 6061, 7075 aluminium bied matige weerstand teen omgewingsfaktore.
Anodisering of ander oppervlakbehandelings kan die duursaamheid daarvan teen korrosie verder verbeter.
5. Verwerking van 7075 Aluminium
7075 aluminium se unieke eienskappe maak dit geskik vir verskeie vervaardigingsmetodes, insluitend vorming, bewerking, en oppervlakbehandelings.
Bewerking:
- 7075 aluminium is uitstekend vir bewerkingsprosesse soos CNC maalwerk, draai, En boorwerk. Die hoë bewerkbaarheid daarvan maak voorsiening vir presiese en doeltreffende vervaardiging.
Vorming:
- 7075 aluminium kan in verskillende vorms gevorm word, maar dit kan uitgloeiing vereis om vormbaarheid te verbeter. Hierdie proses help om die gewenste vorm te bereik sonder om die materiaal se eienskappe in te boet.
Hittebehandeling
- 7075 is hitte-behandelbaar, wat verbeterde sterkte en pasgemaakte meganiese eienskappe moontlik maak deur prosesse soos oplossingshittebehandeling en veroudering. Tempere soos T6 en T651 bied maksimum sterkte, terwyl T73 verbeterde korrosiebestandheid bied.
Sweiswerk
- Sweiswerk word gewoonlik nie aanbeveel nie weens die risiko van krake. Wrywing roer sweiswerk is 'n lewensvatbare alternatief vir hoë kwaliteit lasse.
6. Verskillende afwerkings op 7075 Aluminium
Meul afwerking:
- Die natuurlike afwerking soos dit van die meule kom, is geskik vir toepassings waar voorkoms nie krities is nie.
Anodisering:
- Verskaf 'n beskermende oksiedlaag wat weerstand teen korrosie verhoog en kan gekleur word vir estetiese doeleindes. Anodisering verbeter die materiaal se duursaamheid en voorkoms.
Poleer:
- Bereik 'n gladde, reflektiewe oppervlak, dikwels gebruik vir dekoratiewe of hoë-presisie toepassings. Poleer kan die visuele aantrekkingskrag verbeter en oppervlakruwheid verminder.
Skildery:
- Bedek met verf of ander beskermende bedekkings om voorkoms te verbeter en teen korrosie te beskerm.
Verf is 'n algemene metode om die materiaal se estetika en lang lewe te verbeter.
Chemiese omskakelingsbedekkings:
- Behandelings soos chromaatomskakelingsbedekking (Elodine) verbeter korrosiebestandheid en adhesie vir daaropvolgende bedekkings.
Hierdie bedekkings is noodsaaklik om die materiaal se werkverrigting in moeilike omgewings te verbeter.
7. Waar om te gebruik 7075 Aluminium
Lugvaart:
- 7075 aluminium word wyd gebruik in vliegtuigstrukture, vlerke, en rompkomponente as gevolg van sy hoë sterkte en liggewig eienskappe.
Motorvoertuig:
- Hoëprestasie voertuigonderdele, soos veringkomponente en onderstel, voordeel trek uit die sterkte en duursaamheid van 7075 aluminium.
Sporttoerusting:
- 7075 aluminium word in fietsrame gebruik, gholfklubskagte, en ski-bindings, waar hoë sterkte en ligte gewig deurslaggewend is.
Sag:
- Bootrompe en dektoebehore trek voordeel uit die materiaal se korrosiebestandheid en sterkte, maak dit ideaal vir mariene toepassings.
Industriële:
- Strukturele komponente, masjinerie onderdele, en gereedskap wat dikwels gebruik word 7075 aluminium vir sy hoë sterkte en betroubaarheid.
8. Vergelyking van 7075 Aluminium met ander grade
Elke aluminiumgraad het sy unieke stel eienskappe en is die beste geskik vir spesifieke toepassings. 7075 aluminium staan uit vir sy hoë sterkte en liggewig.
Nietemin, ander grade soos 6061, en 2024 bied verskillende voordele in terme van vormbaarheid, sweisbaarheid, en koste-effektiwiteit, maak hulle geskik vir 'n wyer reeks toepassings.
| Eiendom | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Krag | Hoër | Gematig | Hoog |
| Korrosieweerstand | Gematig | Uitmuntend | Gematig |
| Bestuurbaarheid | Uitmuntend | Goed | Gematig |
| Sweisbaarheid | Beperk | Uitmuntend | Beperk |
| Koste bereken | Hoog | Gematig | Hoog |
| Aansoeke | Lugvaart, militêre | Algemene ingenieurswese | Lugvaart, motorvoertuig |
9. Vorm aluminium 7075 Allooi bestaan
7075 aluminium is beskikbaar in 'n wye verskeidenheid vorms, die verskaffing van buigsaamheid vir verskeie vervaardigingsprosesse en toepassings.
Hieronder is die mees algemene vorme waarin hierdie legering voorkom en hul tipiese gebruike:
| Vorm | Beskrywing | Tipiese toepassings |
|---|---|---|
| Woonstelle | Dun, plat stukke ideaal vir strukturele komponente. | Lugvaartpanele, motorversterkings. |
| Ronde stawe | Soliede silindriese vorms vir bewerking. | Asse, penne, bevestigingsmiddels, en lugvaarttoebehore. |
| Borde | Dik plat velle wat vir swaardiensonderdele gebruik word. | Gereedskapplate, Strukturele komponente. |
| Blaaie | Dun, breë oppervlaktes vir liggewig strukture. | Vliegtuig vel, panele, en bekleding. |
| Strips | Smal velle vir presisie sny. | Elektriese komponente, dekoratiewe afwerking. |
| Ronde buise | Hol silindriese vorms. | Fietsrame, vloeistof vervoer stelsels. |
| Reghoekige buise | Hol reghoekige deursnee. | Strukturele rame, motoronderdele. |
| Hol stawe | Dikwandige buise vir swaardienstoepassings. | Hidrouliese silinders, lugvaartkomponente. |
| Vierkantige stawe | Soliede vierkantige profiele vir uiteenlopende gebruike. | Konstruksie dele, hakies, en gewrigte. |
| Seshoekstawe | Seskantige vorms vir gespesialiseerde hegstukke. | Boute, neute, en masjienkomponente. |
| Kanale | U-vormige profiele vir strukturele ondersteuning. | Bou raamwerke, lugvaart ribbes. |
10. Konklusie
7075 aluminium is 'n merkwaardige legering wat hoë sterkte kombineer, liggewig, en uitstekende meganiese eienskappe.
Elke humeurgraad bied unieke eienskappe, wat ingenieurs en vervaardigers toelaat om die mees geskikte materiaal vir hul spesifieke behoeftes te kies.
Of jy nou aan lugvaartprojekte werk, motoronderdele, of hoë-end sporttoerusting, 7075 aluminium is 'n materiaal wat die moeite werd is om te oorweeg.
Deur die samestelling daarvan te verstaan, eienskappe, en vervaardigingstegnieke, jy kan die potensiaal daarvan maksimeer en uitstaande resultate in jou projekte behaal.
Ons hoop dat hierdie gids jou van waardevolle insigte in die eienskappe van 7075 aluminium.
As u enige vrae of produkverwerkingsbehoeftes het, voel vry om na ons uitreik. Gelukkige vervaardiging!
