7075 Aluminium adalah salah satu paduan aluminium yang paling banyak digunakan dan sangat dihormati di dunia.
Dikenal karena rasio kekuatan terhadap beratnya yang luar biasa dan sifat mekanik yang sangat baik, aluminium 7075 adalah favorit di industri dirgantara dan peralatan olahraga.
Dalam panduan komprehensif ini, kami akan mempelajari semua yang perlu Anda ketahui 7075 aluminium, mulai dari komposisi dan sifat hingga aplikasi dan teknik fabrikasinya.
1. Apa 7075 Aluminium?
7075 aluminium adalah bagian dari seri 7xxx, dicirikan oleh seng sebagai unsur paduan utama.
Ini adalah paduan yang dapat diolah dengan panas, dirancang untuk memberikan kekuatan dan ketangguhan tinggi, sehingga cocok untuk aplikasi yang menuntut ketahanan dan presisi.
Sedangkan kegunaan utamanya adalah pada industri dirgantara, keserbagunaannya juga memungkinkannya mendapatkan popularitas di sektor-sektor berkinerja tinggi lainnya.
2. 7075 Properti Aluminium
Sifat Kimia
Komposisi kimia dari 7075 aluminium mencakup kombinasi elemen yang memberikan kekuatan, kekerasan, dan resistensi korosi.
| Elemen | Persentase Khas (%) | Peran |
|---|---|---|
| Aluminium (Al) | Keseimbangan | Elemen dasar, memberikan ringan dan sifat mampu bentuk. |
| Seng (Zn) | 5.1–6.1 | Elemen penguatan primer, meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik. |
| Magnesium (Mg) | 2.1–2.9 | Meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan meningkatkan kekuatan. |
| Tembaga (Cu) | 1.2–2.0 | Meningkatkan kekerasan dan kemampuan mesin tetapi mengurangi ketahanan terhadap korosi. |
| Kromium (Cr) | 0.18–0,28 | Meningkatkan ketahanan terhadap retak korosi akibat tegangan. |
| Silikon (Dan) | Maks 0.4 | Mengontrol struktur butir, efek penguatan kecil. |
| Besi (Fe) | Maks 0.5 | Kotoran dengan efek kecil pada kekuatan. |
Keseimbangan yang tepat dari elemen-elemen ini menciptakan paduan berkinerja tinggi yang cocok untuk aplikasi yang menuntut.
Sifat fisik
Atribut fisik aluminium 7075 berkontribusi terhadap penggunaannya secara luas di industri dirgantara dan otomotif.
| Milik | Nilai | Keterangan |
|---|---|---|
| Kepadatan | 2.81 g/cm³ | Ringan dibandingkan baja, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang peka terhadap berat badan. |
| Titik lebur | 477–635 °C | Memungkinkan aplikasi suhu tinggi dan fabrikasi mudah. |
| Konduktivitas termal | 130 W/m · k | Sedang, cocok untuk bagian pembuangan panas. |
| Konduktivitas Listrik | 36% IACS | Konduktor listrik yang layak untuk material struktural. |
| Koefisien ekspansi termal | 23.6 m/m·°C | Mempertahankan stabilitas dimensi di bawah suhu yang bervariasi. |
Sifat-sifat ini membuat aluminium 7075 bahan yang andal untuk suku cadang yang memerlukan kombinasi ringan, kekakuan, dan manajemen panas.
3. Nilai temperamen umum 7075 Aluminium
Setiap tingkat temperamen 7075 aluminium memberikan keseimbangan sifat mekanik yang unik. Berikut rinciannya:
7075-HAI (Dianil)
- Proses: kondisi anil
Tidak ada perlakuan panas yang diterapkan. Paduan ini sepenuhnya dianil untuk memaksimalkan sifat mampu bentuk dan kemudahan pemesinan. - Sifat mekanik:
-
- Kekuatan tarik pamungkas: ~220 MPa
- Kekuatan luluh: ~105 MPa
- Pemanjangan: ~17–18%
- Karakteristik:
-
- Bentuk paling lembut dari 7075 aluminium, membuatnya sangat bisa diterapkan untuk membentuk operasi.
- Ideal untuk aplikasi yang merencanakan perlakuan panas pasca pemesinan.
- Aplikasi: Digunakan dalam situasi yang memerlukan pembentukan atau pengelasan ekstensif, seperti komponen luar angkasa yang kompleks.
7075-T6 (Solusi Diperlakukan Panas dan Dituakan)
- Proses: solusinya diberi perlakuan panas dan berumur artifisial
Paduan tersebut dipanaskan hingga suhu tinggi, ditahan pada suhu tersebut selama beberapa waktu untuk melarutkan unsur paduan ke dalam matriks, dan kemudian didinginkan dengan cepat (padam) untuk mengunci elemen-elemen ini dalam solusi.
Kemudian secara artifisial berumur pada suhu yang lebih rendah untuk mengendapkan unsur-unsur paduan dan meningkatkan kekuatan.
- Sifat mekanik:
-
- Kekuatan tarik pamungkas: ~572–580 MPa
- Kekuatan luluh: ~503–540 MPa
- Pemanjangan: ~11–13%
- Karakteristik:
-
- Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi, sangat baik untuk komponen penahan beban.
- Mengurangi keuletan dibandingkan dengan 7075-O.
- Aplikasi: Umum di luar angkasa, Otomotif, dan industri perlengkapan olah raga untuk suku cadang seperti tiang sayap dan rangka sepeda.
7075-T651 (Solusi Diperlakukan Panas, Pekerjaan Dingin, dan Berumur)
- Proses: larutan diberi perlakuan panas, membentang, dan menua secara artifisial
Mirip dengan T6, tetapi paduannya diregangkan setelah pendinginan untuk menghilangkan tekanan internal dan meningkatkan kelurusan. - Sifat mekanik:
-
- Kekuatan tarik pamungkas: ~572–580 MPa
- Kekuatan luluh: ~503–540 MPa
- Pemanjangan: ~11–13%
- Karakteristik:
-
- Mirip dengan T6, tetapi dengan peningkatan stabilitas dimensi karena penghilangan tegangan.
- Kemampuan mesin yang sedikit lebih baik dibandingkan dengan T6.
- Aplikasi: Lebih disukai untuk pemesinan presisi, seperti alat berkinerja tinggi, Bagian Aerospace, dan cetakan.
7075-T73 (Solusi Diperlakukan Panas, Berlebihan)
- Proses: Solusinya diberi perlakuan panas, kemudian dilebih-lebihkan untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
- Sifat mekanik:
-
- Kekuatan tarik pamungkas: ~503–540 MPa
- Kekuatan luluh: ~435–475 MPa
- Pemanjangan: ~13–15%
- Karakteristik:
-
- Kekuatannya sedikit lebih rendah dari T6 tetapi ketahanannya jauh lebih baik terhadap retak korosi tegangan.
- Cocok untuk aplikasi yang terkena lingkungan korosif.
- Aplikasi: Digunakan dalam peralatan kelautan, aplikasi luar angkasa yang membutuhkan ketahanan terhadap korosi, dan komponen struktural.
7075-T7351 (Solusi Diperlakukan Panas, Pekerjaan Dingin, dan Berlebihan)
- Proses: Solusinya diberi perlakuan panas, membentang, dan terlalu tua:
Setelah larutan, perlakuan panas dan peregangan, paduan tersebut didiamkan pada suhu yang lebih tinggi untuk mengurangi tegangan sisa dan meningkatkan ketangguhan patah. - Sifat mekanik:
-
- Kekuatan tarik pamungkas: ~503–540 MPa
- Kekuatan luluh: ~435–475 MPa
- Pemanjangan: ~13–15%
- Karakteristik:
-
- Menggabungkan manfaat menghilangkan stres dan ketahanan terhadap korosi.
- Kurang rentan terhadap lengkungan dan ketidakstabilan dimensi.
- Aplikasi: Ideal untuk bagian luar angkasa yang presisi, aplikasi militer, dan mesin berkinerja tinggi.
Tabel Ringkasan Sifat Mekanik
| Tingkat Temperamen | Kekuatan tarik pamungkas (MPa) | Kekuatan luluh (MPa) | Pemanjangan (% dalam 50mm) | Karakteristik utama |
|---|---|---|---|---|
| 7075-HAI | ~ 220 | ~105 | ~17–18 | Sangat ulet dan mudah dibentuk. |
| 7075-T6 | ~572–580 | ~503–540 | ~11–13 | Kekuatan maksimal, daktilitas rendah. |
| 7075-T651 | ~572–580 | ~503–540 | ~11–13 | Bebas stres, kemampuan mesin yang sangat baik. |
| 7075-T73 | ~503–540 | ~435–475 | ~13–15 | Peningkatan ketahanan terhadap korosi. |
| 7075-T7351 | ~503–540 | ~435–475 | ~13–15 | Tahan korosi dan bebas stres. |
Pengaruh Tahapan Perlakuan Panas
- Solusi Perlakuan Panas (SHT):
Selama tahap ini, paduan dipanaskan untuk melarutkan unsur-unsur paduannya menjadi larutan padat. Pendinginan cepat, atau pendinginan, “mengunci” elemen paduan, menyiapkan panggung untuk pengerasan. - Pendinginan:
Pendinginan cepat dari suhu perlakuan larutan menghasilkan larutan padat lewat jenuh. Langkah ini penting untuk mencapai kekuatan tinggi tetapi menimbulkan tegangan sisa pada material. - Penuaan (Alami atau Buatan):
Penuaan memungkinkan unsur-unsur paduan mengendap, meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan. Penuaan buatan, dilakukan pada suhu tinggi, lebih cepat dan terkendali.
Faktor Kunci yang Dipengaruhi oleh Tempering
- Kekuatan dan kekerasan:
-
- T6 dan T651 Temperamen memberikan kekuatan tertinggi berkat pengendapan elemen paduan seperti seng dan magnesium yang dioptimalkan.
- T73 Marah mengorbankan beberapa kekuatan untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, cocok untuk lingkungan yang rentan terhadap retak korosi akibat tegangan.
- Resistensi korosi:
-
- Temper T6 cukup tahan korosi tetapi rentan terhadap retak korosi akibat tegangan.
- Temper T73 dirancang khusus untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, khususnya dalam aplikasi kelautan atau kimia.
- Kemampuan Mesin dan Penghilang Stres:
-
- Temperamen T651 meminimalkan tekanan internal, memungkinkan pemesinan presisi tinggi tanpa risiko melengkung atau berubah bentuk.
- Temper T73 mungkin kurang dapat dikerjakan karena permukaannya yang lebih lembut namun menawarkan stabilitas dimensi yang lebih baik dalam kondisi korosif.
- Ketangguhan dan Daktilitas:
-
- Temperatur T6 memberikan ketangguhan yang memadai untuk aplikasi struktural.
- Temper T73 menawarkan keuletan yang lebih tinggi, sehingga lebih tahan terhadap retak akibat benturan atau pembebanan ekstrim.
4. Keuntungan 7075 Aluminium
7075 aluminium menonjol sebagai salah satu paduan paling serbaguna dan berkinerja tinggi yang tersedia, menawarkan berbagai keunggulan yang menjadikannya pilihan populer di berbagai industri:
Rasio Kekuatan terhadap Berat yang Luar Biasa
- 7075 aluminium terkenal dengan rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang mengesankan, menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi yang membutuhkan bahan ringan namun tahan lama.
Misalnya, ia menawarkan kekuatan tarik tertinggi hingga 572 MPa (83,000 psi) dalam temperamen T6, melampaui banyak baja namun tetap jauh lebih ringan.
Ketahanan Lelah Yang Sangat Baik
- Paduan ini sangat tahan terhadap kelelahan, menjadikannya ideal untuk komponen yang mengalami tekanan berulang.
Properti ini sangat dihargai di industri dirgantara dan otomotif, dimana keandalan dalam pembebanan siklik sangat penting.
Kemampuan Mesin yang Unggul
- 7075 kemampuan mesin aluminium memungkinkan produksi suku cadang yang rumit dan presisi dengan mudah.
Ini sering dinilai sebagai salah satu paduan aluminium terbaik untuk pemesinan CNC, mengurangi waktu dan biaya produksi.
Perlakuan Panas
- Kemampuan untuk menyesuaikan sifat mekanik melalui perlakuan tempering dan panas seperti T6 dan T651 meningkatkan keserbagunaannya.
Fleksibilitas ini memungkinkan para insinyur untuk menyesuaikan paduan untuk kebutuhan kinerja tertentu.
Resistensi korosi
- Meskipun tidak tahan korosi seperti 6061, 7075 aluminium menawarkan ketahanan moderat terhadap faktor lingkungan.
Anodisasi atau perawatan permukaan lainnya dapat lebih meningkatkan daya tahannya terhadap korosi.
5. Pemrosesan dari 7075 Aluminium
7075 sifat unik aluminium membuatnya cocok untuk berbagai metode fabrikasi, termasuk pembentukan, pemesinan, dan perawatan permukaan.
Pemesinan:
- 7075 aluminium sangat baik untuk proses pemesinan seperti CNC penggilingan, berbalik, dan pengeboran. Kemampuan mesinnya yang tinggi memungkinkan fabrikasi yang presisi dan efisien.
Pembentukan:
- 7075 aluminium dapat dibentuk menjadi berbagai macam bentuk, tetapi mungkin memerlukan anil untuk meningkatkan sifat mampu bentuk. Proses ini membantu mencapai bentuk yang diinginkan tanpa mengurangi sifat material.
Perlakuan panas
- 7075 dapat diolah dengan panas, memungkinkan peningkatan kekuatan dan sifat mekanik yang disesuaikan melalui proses seperti perlakuan panas larutan dan penuaan. Temper seperti T6 dan T651 menawarkan kekuatan maksimal, sementara T73 memberikan peningkatan ketahanan terhadap korosi.
Pengelasan
- Pengelasan umumnya tidak disarankan karena risiko retak. Pengelasan adukan gesekan adalah alternatif yang layak untuk sambungan berkualitas tinggi.
6. Selesai berbeda 7075 Aluminium
Pabrik Selesai:
- Hasil akhir alami karena berasal dari penggilingan, cocok untuk aplikasi yang tampilannya tidak terlalu penting.
Anodisasi:
- Memberikan lapisan oksida pelindung yang meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan dapat diwarnai untuk tujuan estetika. Anodisasi meningkatkan daya tahan dan penampilan material.
Pemolesan:
- Mencapai kelancaran, permukaan reflektif, sering digunakan untuk aplikasi dekoratif atau presisi tinggi. Pemolesan dapat meningkatkan daya tarik visual dan mengurangi kekasaran permukaan.
Lukisan:
- Dilapisi dengan cat atau lapisan pelindung lainnya untuk mempercantik penampilan dan melindungi dari korosi.
Pengecatan adalah metode umum untuk meningkatkan estetika dan umur panjang material.
Pelapis Konversi Kimia:
- Perawatan seperti pelapisan konversi kromat (Alodin) meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan daya rekat untuk pelapisan berikutnya.
Pelapisan ini penting untuk meningkatkan kinerja material di lingkungan yang keras.
7. Dimana Digunakan 7075 Aluminium
Aerospace:
- 7075 aluminium banyak digunakan dalam struktur pesawat terbang, sayap, dan komponen badan pesawat karena sifatnya yang berkekuatan tinggi dan ringan.
Otomotif:
- Suku cadang kendaraan berperforma tinggi, seperti komponen suspensi dan sasis, mendapatkan keuntungan dari kekuatan dan daya tahannya 7075 aluminium.
Peralatan olahraga:
- 7075 aluminium digunakan dalam rangka sepeda, poros tongkat golf, dan ikatan ski, di mana kekuatan tinggi dan bobot ringan sangat penting.
Laut:
- Lambung kapal dan perlengkapan dek mendapat manfaat dari ketahanan dan kekuatan material terhadap korosi, menjadikannya ideal untuk aplikasi laut.
Industri:
- Komponen struktural, Bagian mesin, dan alat yang sering digunakan 7075 aluminium karena kekuatan dan keandalannya yang tinggi.
8. Perbandingan 7075 Aluminium dengan Kelas Lain
Setiap kelas aluminium memiliki sifat uniknya sendiri dan paling cocok untuk aplikasi spesifik. 7075 aluminium menonjol karena kekuatannya yang tinggi dan ringan.
Namun, kelas lain seperti 6061, Dan 2024 menawarkan keuntungan berbeda dalam hal sifat mampu bentuk, kemampuan las, dan efektivitas biaya, membuatnya cocok untuk aplikasi yang lebih luas.
| Milik | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Kekuatan | Lebih tinggi | Sedang | Tinggi |
| Resistensi korosi | Sedang | Bagus sekali | Sedang |
| Kemampuan mesin | Bagus sekali | Bagus | Sedang |
| Kemampuan las | Terbatas | Bagus sekali | Terbatas |
| Biaya | Tinggi | Sedang | Tinggi |
| Aplikasi | Aerospace, militer | Rekayasa umum | Aerospace, Otomotif |
9. Bentuk Aluminium 7075 Paduan Ada
7075 aluminium tersedia dalam berbagai bentuk, memberikan fleksibilitas untuk berbagai proses dan aplikasi manufaktur.
Di bawah ini adalah bentuk paling umum di mana paduan ini ada dan kegunaannya yang khas:
| Membentuk | Keterangan | Aplikasi khas |
|---|---|---|
| Rumah susun | Tipis, potongan datar ideal untuk komponen struktural. | Panel luar angkasa, penguatan otomotif. |
| Bilah bundar | Bentuk silinder padat untuk pemesinan. | Poros, pin, pengencang, dan perlengkapan ruang angkasa. |
| Piring | Lembaran datar tebal yang digunakan untuk komponen tugas berat. | Pelat perkakas, komponen struktural. |
| Seprai | Tipis, permukaan lebar untuk struktur ringan. | Kulit pesawat, panel, dan kelongsong. |
| Strip | Lembaran sempit untuk pemotongan presisi. | Komponen listrik, hiasan dekoratif. |
| Tabung Bulat | Bentuk silinder berongga. | Rangka sepeda, sistem transportasi fluida. |
| Tabung Persegi Panjang | Penampang persegi panjang berongga. | Bingkai struktural, Komponen Otomotif. |
| Batang Berongga | Tabung berdinding tebal untuk aplikasi tugas berat. | Silinder hidrolik, Komponen Aerospace. |
| Bar Persegi | Profil persegi padat untuk beragam kegunaan. | Bagian konstruksi, kurung, dan sendi. |
| Batang Segi Enam | Bentuk heksagonal untuk pengencang khusus. | Baut, gila, dan komponen mesin. |
| Saluran | Profil berbentuk U untuk dukungan struktural. | Membangun kerangka kerja, tulang rusuk luar angkasa. |
10. Kesimpulan
7075 aluminium adalah paduan luar biasa yang menggabungkan kekuatan tinggi, ringan, dan sifat mekanik yang sangat baik.
Setiap tingkatan temperamen menawarkan karakteristik unik, memungkinkan para insinyur dan produsen untuk memilih material yang paling tepat untuk kebutuhan spesifik mereka.
Apakah Anda sedang mengerjakan proyek luar angkasa, Komponen Otomotif, atau peralatan olahraga kelas atas, 7075 aluminium adalah bahan yang patut dipertimbangkan.
Dengan memahami komposisinya, properti, dan teknik fabrikasi, Anda dapat memaksimalkan potensinya dan mencapai hasil luar biasa dalam proyek Anda.
Kami berharap panduan ini memberi Anda wawasan berharga tentang properti 7075 aluminium.
Jika Anda memiliki pertanyaan atau kebutuhan pemrosesan produk, Jangan ragu menghubungi kami. Selamat membuat!
