7075 Alumiini on yksi maailman eniten käytetyistä ja arvostetuimmista alumiiniseoksista.
Tunnettu poikkeuksellisesta lujuus-painosuhteestaan ja erinomaisista mekaanisista ominaisuuksistaan, alumiini 7075 on suosikki ilmailu- ja urheiluvälineteollisuudessa.
Tässä kattavassa oppaassa, perehdymme kaikkeen, mitä sinun tarvitsee tietää 7075 alumiini, sen koostumuksesta ja ominaisuuksista sen sovelluksiin ja valmistustekniikoihin.
1. Mikä on 7075 Alumiini?
7075 alumiini kuuluu 7xxx-sarjaan, jolle on tunnusomaista sinkki ensisijaisena seosaineena.
Se on lämpökäsiteltävä metalliseos, suunniteltu tarjoamaan suurta lujuutta ja sitkeyttä, joten se sopii sovelluksiin, jotka vaativat kestävyyttä ja tarkkuutta.
Vaikka sen ensisijainen käyttö on ilmailuteollisuudessa, sen monipuolisuuden ansiosta se on saavuttanut suosiota myös muilla korkean suorituskyvyn aloilla.
2. 7075 Alumiinin ominaisuudet
Kemialliset ominaisuudet
Kemiallinen koostumus 7075 alumiini sisältää yhdistelmän elementtejä, jotka tarjoavat lujuutta, kovuus, ja korroosionkestävyys.
| Elementti | Tyypillinen prosenttiosuus (%) | Rooli |
|---|---|---|
| Alumiini (AL -AL) | Saldo | Peruselementti, tarjoaa kevyen ja muovattavuuden. |
| Sinkki (Zn) | 5.1–6.1 | Ensisijainen vahvistava elementti, lisää kovuutta ja vetolujuutta. |
| Magnesium (Mg) | 2.1–2.9 | Parantaa korroosionkestävyyttä ja lisää lujuutta. |
| Kupari (Cu) | 1.2–2.0 | Lisää kovuutta ja työstettävyyttä, mutta vähentää korroosionkestävyyttä. |
| Kromi (Cr) | 0.18-0,28 | Parantaa jännityskorroosiohalkeilun kestävyyttä. |
| Pii (Ja) | Max 0.4 | Säätelee jyvien rakennetta, vähäinen vahvistava vaikutus. |
| Rauta (Fe) | Max 0.5 | Epäpuhtaudet, joilla on vähäisiä vaikutuksia lujuuteen. |
Näiden elementtien tarkka tasapaino luo erittäin suorituskykyisen metalliseoksen, joka sopii vaativiin sovelluksiin.
Fysikaaliset ominaisuudet
Alumiinin fyysiset ominaisuudet 7075 edistää sen laajaa käyttöä ilmailu- ja autoteollisuudessa.
| Omaisuus | Arvo | Kuvaus |
|---|---|---|
| Tiheys | 2.81 g/cm³ | Kevyt teräkseen verrattuna, tekee siitä ihanteellisen painoherkille sovelluksille. |
| Sulamispiste | 477-635 °C | Mahdollistaa käytön korkeissa lämpötiloissa ja helpon valmistuksen. |
| Lämmönjohtavuus | 130 W/m · k | Kohtuullinen, sopii lämpöä haihduttaville osille. |
| Sähkönjohtavuus | 36% IACS | Hyvä sähköjohdin rakennemateriaaleille. |
| Lämpölaajennuskerroin | 23.6 µm/m·°C | Säilyttää mittavakauden vaihtelevissa lämpötiloissa. |
Nämä ominaisuudet tekevät alumiinista 7075 luotettava materiaali osille, jotka vaativat kevyttä yhdistelmää, jäykkyys, ja lämmönhallinta.
3. Yleiset luonneluokat 7075 Alumiini
Jokainen luonne luokka 7075 alumiini tarjoaa ainutlaatuisen tasapainon mekaanisten ominaisuuksien välillä. Tässä on yksityiskohtainen erittely:
7075-N (Hehkutettu)
- Käsitellä: hehkutettu kunto
Lämpökäsittelyä ei käytetä. Seos on täysin hehkutettu muovattavuuden ja työstön helpottamiseksi. - Mekaaniset ominaisuudet:
-
- Lopullinen vetolujuus: ~220 MPa
- Tuottolujuus: ~105 MPa
- Pidennys: ~17–18 %
- Ominaispiirteet:
-
- Pehmein muoto 7075 alumiini, mikä tekee siitä erittäin toimivan muovausoperaatioissa.
- Ihanteellinen sovelluksiin, joissa suunnitellaan jälkikäsittelyä.
- Sovellukset: Käytetään tilanteissa, joissa vaaditaan laajaa muotoilua tai hitsausta, kuten monimutkaiset ilmailu- ja avaruuskomponentit.
7075-T6 (Ratkaisu lämpökäsitelty ja vanhentunut)
- Käsitellä: liuos on lämpökäsitelty ja keinotekoisesti vanhennettu
Seos kuumennetaan korkeaan lämpötilaan, pidettiin tässä lämpötilassa jonkin aikaa seosalkuaineiden liuottamiseksi matriisiin, ja jäähdytetään sitten nopeasti (sammutettu) lukita nämä elementit liuokseen.
Sen jälkeen se vanhennetaan keinotekoisesti alemmassa lämpötilassa seosaineiden saostamiseksi ja lujuuden lisäämiseksi.
- Mekaaniset ominaisuudet:
-
- Lopullinen vetolujuus: ~572–580 MPa
- Tuottolujuus: ~503–540 MPa
- Pidennys: ~11–13 %
- Ominaispiirteet:
-
- Korkea lujuus-painosuhde, sopii erinomaisesti kantaville komponenteille.
- Pienempi sitkeys verrattuna 7075-O:han.
- Sovellukset: Yleistä ilmailussa, autoteollisuus, ja urheiluvälineteollisuudessa osien, kuten siipien ja polkupyörien runkojen, osalta.
7075-T651 (Liuos lämpökäsitelty, Kylmätyöstetty, ja Ikääntynyt)
- Käsitellä: liuoksella lämpökäsitelty, venytetty, ja keinotekoisesti vanhentunut
Samanlainen kuin T6, mutta seos venytetään karkaisun jälkeen sisäisten jännitysten lievittämiseksi ja suoruuden parantamiseksi. - Mekaaniset ominaisuudet:
-
- Lopullinen vetolujuus: ~572–580 MPa
- Tuottolujuus: ~503–540 MPa
- Pidennys: ~11–13 %
- Ominaispiirteet:
-
- Samanlainen kuin T6, mutta paremmalla mittastabiiliudella jännityksenpoiston ansiosta.
- Hieman parempi työstettävyys verrattuna T6:een.
- Sovellukset: Suositeltava tarkkuustyöstöön, kuten tehokkaat työkalut, ilmailun osat, ja muotit.
7075-T73 (Liuos lämpökäsitelty, Yli-ikäinen)
- Käsitellä: Liuos lämpökäsitelty, sitten ylivanhennettu korroosionkestävyyden parantamiseksi.
- Mekaaniset ominaisuudet:
-
- Lopullinen vetolujuus: ~503–540 MPa
- Tuottolujuus: ~435–475 MPa
- Pidennys: ~13–15 %
- Ominaispiirteet:
-
- Hieman pienempi lujuus kuin T6, mutta paljon parempi kestävyys jännityskorroosiohalkeilua vastaan.
- Soveltuu sovelluksiin, jotka ovat alttiina syövyttävälle ympäristölle.
- Sovellukset: Käytetään laivavarusteissa, korroosionkestävyyttä vaativat ilmailu- ja avaruussovellukset, ja rakennekomponentit.
7075-T7351 (Liuos lämpökäsitelty, Kylmätyöstetty, ja yli-ikäinen)
- Käsitellä: Liuos lämpökäsitelty, venytetty, ja yli-ikäinen:
Liuoslämpökäsittelyn ja venytyksen jälkeen, seos on ylivanhentunut korkeammassa lämpötilassa jäännösjännityksen vähentämiseksi ja murtolujuuden parantamiseksi. - Mekaaniset ominaisuudet:
-
- Lopullinen vetolujuus: ~503–540 MPa
- Tuottolujuus: ~435–475 MPa
- Pidennys: ~13–15 %
- Ominaispiirteet:
-
- Yhdistää jännityksenpoiston ja korroosionkestävyyden edut.
- Vähemmän altis vääntymiselle ja mittojen epävakaudelle.
- Sovellukset: Ihanteellinen tarkkuusavaruusosiin, sotilaalliset sovellukset, ja korkean suorituskyvyn koneita.
Yhteenvetotaulukko mekaanisista ominaisuuksista
| Luonneluokka | Lopullinen vetolujuus (MPA) | Tuottolujuus (MPA) | Pidennys (% 50 mm:ssä) | Keskeiset ominaisuudet |
|---|---|---|---|---|
| 7075-N | ~ 220 | ~105 | ~17-18 | Erittäin taipuisa ja muotoiltava. |
| 7075-T6 | ~572-580 | ~503-540 | ~11-13 | Enimmäislujuus, alhainen sitkeys. |
| 7075-T651 | ~572-580 | ~503-540 | ~11-13 | Stressi helpottunut, erinomainen työstettävyys. |
| 7075-T73 | ~503-540 | ~435-475 | ~13-15 | Parannettu korroosionkestävyys. |
| 7075-T7351 | ~503-540 | ~435-475 | ~13-15 | Korroosionkestävä ja jännitystä kevennetty. |
Lämpökäsittelyvaiheiden vaikutukset
- Liuoksen lämpökäsittely (SHT):
Tämän vaiheen aikana, seos kuumennetaan sen seosalkuaineiden liuottamiseksi kiinteäksi liuokseksi. Nopea jäähdytys, tai sammuttaminen, "lukitsee" seosaineet, asettamalla vaiheet kovettumiseen. - Sammutus:
Nopea jäähtyminen liuoskäsittelyn lämpötilasta muodostaa ylikyllästyneen kiinteän liuoksen. Tämä vaihe on kriittinen korkean lujuuden saavuttamiseksi, mutta se aiheuttaa materiaaliin jäännösjännitystä. - Ikääntyminen (Luonnollinen tai keinotekoinen):
Vanheneminen mahdollistaa seosaineiden saostumisen, lisäämällä seoksen lujuutta ja kovuutta. Keinotekoinen ikääntyminen, suoritetaan korotetuissa lämpötiloissa, on nopeampi ja hallittavampi.
Päätekijät, joihin karkaisu vaikuttaa
- Vahvuus ja kovuus:
-
- T6 ja T651 temperit tarjoavat suurimman lujuuden seosaineiden, kuten sinkin ja magnesiumin, optimoidun saostumisen ansiosta.
- T73 Lämpö uhraa jonkin verran lujuutta parantaakseen korroosionkestävyyttä, soveltuu jännityskorroosiolle alttiisiin ympäristöihin.
- Korroosionkestävyys:
-
- T6 temper on kohtalaisen korroosionkestävä, mutta se voi olla altis jännityskorroosiohalkeilulle.
- T73 temper on suunniteltu erityisesti parantamaan korroosionkestävyyttä, erityisesti meri- tai kemiallisissa sovelluksissa.
- Koneistettavuus ja stressinpoisto:
-
- T651 temper minimoi sisäiset jännitykset, mahdollistaa erittäin tarkan koneistuksen ilman vääntymisen tai muodonmuutosriskiä.
- T73-karkaistua voi olla vähemmän koneistettavissa sen pehmeämmän pinnan vuoksi, mutta se tarjoaa paremman mittavakauden syövyttävissä olosuhteissa.
- Sitkeys ja sitkeys:
-
- T6 temper tarjoaa riittävän sitkeyden rakennesovelluksiin.
- T73 temper tarjoaa paremman taipuisuuden, tekee siitä kestävämmän iskun tai äärimmäisen kuormituksen aiheuttamaa halkeilua vastaan.
4. Edut 7075 Alumiini
7075 alumiini erottuu yhtenä monipuolisimmista ja tehokkaimmista saatavilla olevista metalliseoksista, tarjoaa joukon etuja, jotka tekevät siitä suositun valinnan kaikilla toimialoilla:
Poikkeuksellinen voiman ja painon suhde
- 7075 alumiini tunnetaan vaikuttavasta lujuus-painosuhteestaan, tekee siitä erinomaisen valinnan sovelluksiin, jotka vaativat kevyitä mutta kestäviä materiaaleja.
Esimerkiksi, sillä on äärimmäinen vetolujuus jopa 572 MPA (83,000 psi) T6 temperissä, ylittää monet teräkset ja pysyy huomattavasti kevyempänä.
Erinomainen väsymiskestävyys
- Tämä seos kestää hyvin väsymystä, joten se on ihanteellinen komponenteille, jotka altistuvat toistuvalle rasitukselle.
Tämä omaisuus on erityisen arvostettu ilmailu- ja autoteollisuus, joissa luotettavuus syklisessä kuormituksessa on kriittistä.
Ylivoimainen konevuus
- 7075 alumiinin työstettävyys mahdollistaa monimutkaisten ja tarkkojen osien valmistamisen helposti.
Se on usein luokiteltu yhdeksi parhaista alumiiniseoksista CNC-koneistukseen, vähentää tuotantoaikaa ja kustannuksia.
Lämpökäsiteltävissä
- Mahdollisuus räätälöidä mekaanisia ominaisuuksia karkaisulla ja lämpökäsittelyillä, kuten T6 ja T651, lisää sen monipuolisuutta.
Tämän joustavuuden ansiosta insinöörit voivat räätälöidä metalliseoksen erityisiä suorituskykyvaatimuksia vastaaviksi.
Korroosionkestävyys
- Vaikka ei niin korroosionkestävä kuin 6061, 7075 alumiini kestää kohtalaista ympäristötekijöitä.
Anodisointi tai muut pintakäsittelyt voivat parantaa entisestään sen kestävyyttä korroosiota vastaan.
5. Käsittely 7075 Alumiini
7075 alumiinin ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä sopivan erilaisiin valmistusmenetelmiin, muovaus mukaan lukien, koneistus, ja pintakäsittelyt.
Koneistus:
- 7075 alumiini sopii erinomaisesti työstöprosesseihin, kuten CNC jyrsintä, kääntäminen, ja poraus. Sen korkea työstettävyys mahdollistaa tarkan ja tehokkaan valmistuksen.
Muodostuminen:
- 7075 alumiinia voidaan muotoilla eri muotoihin, mutta se voi vaatia hehkutusta muovattavuuden parantamiseksi. Tämä prosessi auttaa saavuttamaan halutun muodon vaarantamatta materiaalin ominaisuuksia.
Lämmönkäsittely
- 7075 on lämpökäsiteltävissä, mahdollistaa parannetun lujuuden ja räätälöidyt mekaaniset ominaisuudet prosessien, kuten liuoslämpökäsittelyn ja vanhentamisen, avulla. Temperit, kuten T6 ja T651, tarjoavat maksimaalisen lujuuden, kun taas T73 tarjoaa paremman korroosionkestävyyden.
Hitsaus
- Hitsausta ei yleensä suositella halkeamisvaaran vuoksi. Kitkasekoitushitsaus on varteenotettava vaihtoehto korkealaatuisille liitoksille.
6. Erilaiset viimeistelyt päällä 7075 Alumiini
Myllyn viimeistely:
- Luonnollinen viimeistely sellaisena kuin se tulee tehtaalta, sopii sovelluksiin, joissa ulkonäkö ei ole kriittinen.
Anodisoiva:
- Tarjoaa suojaavan oksidikerroksen, joka parantaa korroosionkestävyyttä ja voidaan värjätä esteettisistä syistä. Anodisointi parantaa materiaalin kestävyyttä ja ulkonäköä.
Kiillotus:
- Saavutetaan sileyden, heijastava pinta, käytetään usein koristeellisiin tai erittäin tarkkoihin sovelluksiin. Kiillotus voi parantaa ulkonäköä ja vähentää pinnan karheutta.
Maalaus:
- Pinnoitettu maalilla tai muilla suojapinnoitteilla parantamaan ulkonäköä ja suojaamaan korroosiolta.
Maalaus on yleinen tapa parantaa materiaalin estetiikkaa ja pitkäikäisyyttä.
Kemialliset konversiopinnoitteet:
- Käsittelyt, kuten kromaattikonversiopinnoite (Alodine) parantaa korroosionkestävyyttä ja tarttuvuutta myöhempiä pinnoitteita varten.
Nämä pinnoitteet ovat välttämättömiä materiaalin suorituskyvyn parantamiseksi ankarissa ympäristöissä.
7. Missä käyttää 7075 Alumiini
Ilmailu-:
- 7075 alumiinia käytetään laajalti lentokoneiden rakenteissa, siivet, ja rungon komponentit sen lujuuden ja keveyden ansiosta.
Autoteollisuus:
- Tehokkaat ajoneuvon osat, kuten jousitusosat ja alusta, hyötyä lujuudesta ja kestävyydestä 7075 alumiini.
Urheiluvälineet:
- 7075 alumiinia käytetään polkupyörän rungoissa, golfmailan varret, ja suksisiteet, joissa korkea lujuus ja kevyt paino ovat ratkaisevia.
Meren:
- Veneen rungot ja kansiosat hyötyvät materiaalin korroosionkestävyydestä ja lujuudesta, Tekee siitä ihanteellisen merisovelluksiin.
Teollinen:
- Rakenteelliset komponentit, koneiden osat, ja työkaluja käytetään usein 7075 alumiinia sen lujuuden ja luotettavuuden vuoksi.
8. Vertailu 7075 Alumiini muiden laatujen kanssa
Jokaisella alumiinilaadulla on ainutlaatuiset ominaisuudet ja ne soveltuvat parhaiten tiettyihin sovelluksiin. 7075 alumiini erottuu lujuudestaan ja kevyydestään.
Kuitenkin, muut arvosanat kuten 6061, ja 2024 tarjoavat erilaisia etuja muovattavuuden suhteen, hitsaus, ja kustannustehokkuus, mikä tekee niistä soveltuvia laajempiin sovelluksiin.
| Omaisuus | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Vahvuus | Suurempi | Kohtuullinen | Korkea |
| Korroosionkestävyys | Kohtuullinen | Erinomainen | Kohtuullinen |
| Konettavuus | Erinomainen | Hyvä | Kohtuullinen |
| Hitsaus | Rajoitettu | Erinomainen | Rajoitettu |
| Maksaa | Korkea | Kohtuullinen | Korkea |
| Sovellukset | Ilmailu-, sotilas- | Yleinen suunnittelu | Ilmailu-, autoteollisuus |
9. Muodostaa alumiinia 7075 Seos olemassa
7075 alumiinia on saatavana useissa eri muodoissa, tarjoaa joustavuutta erilaisiin valmistusprosesseihin ja sovelluksiin.
Alla on yleisimmät muodot, joissa tämä seos esiintyy, ja niiden tyypilliset käyttötarkoitukset:
| Lomake | Kuvaus | Tyypilliset sovellukset |
|---|---|---|
| Asunnot | Ohut, litteät kappaleet, jotka sopivat rakenneosille. | Ilmailupaneelit, autojen vahvistukset. |
| Pyöreät tangot | Kiinteät lieriömäiset muodot koneistukseen. | Akselit, nastat, kiinnittimet, ja ilmailuvarusteet. |
| Levyt | Paksut litteät levyt, joita käytetään raskaita osia varten. | Työstölevyt, rakenteelliset komponentit. |
| Arkkia | Ohut, leveät pinnat kevyille rakenteille. | Lentokoneen iho, paneelit, ja verhous. |
| Nauhat | Kapeat levyt tarkkuusleikkaukseen. | Sähkökomponentit, koristeellinen koristelu. |
| Pyöreät putket | Ontot lieriömäiset muodot. | Pyörän rungot, nesteiden kuljetusjärjestelmät. |
| Suorakaiteen muotoiset putket | Ontot suorakaiteen muotoiset poikkileikkaukset. | Rakenteelliset kehykset, autojen komponentit. |
| Ontot palkit | Paksuseinäiset putket raskaisiin sovelluksiin. | Hydrauliset sylinterit, ilmailu-. |
| Neliön baarit | Kiinteät nelikulmaiset profiilit moneen käyttöön. | Rakennusosat, haarut, ja nivelet. |
| Kuusikulmaiset tangot | Kuusikulmaiset muodot erikoiskiinnittimille. | Pultit, pähkinä, ja koneen komponentit. |
| Kanavat | U-muotoiset profiilit rakenteen tukemiseen. | Runkojen rakentaminen, ilmailualan kylkiluut. |
10. Johtopäätös
7075 alumiini on merkittävä metalliseos, jossa yhdistyy korkea lujuus, kevyt, ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.
Jokainen temper-luokka tarjoaa ainutlaatuisia ominaisuuksia, insinöörit ja valmistajat voivat valita sopivimman materiaalin erityistarpeisiinsa.
Työskenteletpä ilmailuprojekteissa, autojen komponentit, tai huippuluokan urheiluvälineitä, 7075 alumiini on harkinnan arvoinen materiaali.
Ymmärtämällä sen koostumuksen, ominaisuudet, ja valmistustekniikat, voit maksimoida sen potentiaalin ja saavuttaa erinomaisia tuloksia projekteissasi.
Toivomme, että tämä opas on tarjonnut sinulle arvokasta tietoa tuotteen ominaisuuksista 7075 alumiini.
Jos sinulla on kysyttävää tai tuotteen käsittelytarpeita, voit vapaasti ottaa yhteyttä meihin. Onnellista valmistamista!
