7075 O alumínio é uma das ligas de alumínio mais utilizadas e conceituadas do mundo.
Conhecido por sua excepcional relação resistência/peso e excelentes propriedades mecânicas, alumínio 7075 é um favorito nas indústrias aeroespacial e de equipamentos esportivos.
Neste guia completo, vamos nos aprofundar em tudo que você precisa saber sobre 7075 alumínio, desde sua composição e propriedades até suas aplicações e técnicas de fabricação.
1. O que é 7075 Alumínio?
7075 o alumínio faz parte da série 7xxx, caracterizado pelo zinco como principal elemento de liga.
É uma liga tratável termicamente, projetado para fornecer alta resistência e tenacidade, tornando-o adequado para aplicações que exigem durabilidade e precisão.
Embora seu uso principal seja na indústria aeroespacial, sua versatilidade permitiu que ganhasse popularidade também em outros setores de alto desempenho.
2. 7075 Propriedades do alumínio
Propriedades Químicas
A composição química de 7075 o alumínio inclui uma combinação de elementos que proporcionam resistência, dureza, e resistência à corrosão.
| Elemento | Porcentagem típica (%) | Papel |
|---|---|---|
| Alumínio (Al) | Equilíbrio | Elemento base, proporcionando leveza e conformabilidade. |
| Zinco (Zn) | 5.1–6,1 | Elemento de fortalecimento primário, aumenta a dureza e a resistência à tração. |
| Magnésio (mg) | 2.1–2,9 | Melhora a resistência à corrosão e aumenta a resistência. |
| Cobre (Cu) | 1.2–2,0 | Aumenta a dureza e a usinabilidade, mas reduz a resistência à corrosão. |
| Cromo (Cr) | 0.18–0,28 | Melhora a resistência à fissuração por corrosão sob tensão. |
| Silício (E) | Máx. 0.4 | Controla a estrutura dos grãos, efeito de fortalecimento menor. |
| Ferro (Fé) | Máx. 0.5 | Impurezas com efeitos menores na resistência. |
O equilíbrio preciso desses elementos cria uma liga de alto desempenho adequada para aplicações exigentes.
Propriedades Físicas
Os atributos físicos do alumínio 7075 contribuir para seu uso generalizado nas indústrias aeroespacial e automotiva.
| Propriedade | Valor | Descrição |
|---|---|---|
| Densidade | 2.81 g/cm³ | Leve em comparação com o aço, tornando-o ideal para aplicações sensíveis ao peso. |
| Ponto de fusão | 477–635ºC | Permite aplicações em altas temperaturas e fácil fabricação. |
| Condutividade Térmica | 130 S/m·K | Moderado, adequado para peças dissipadoras de calor. |
| Condutividade Elétrica | 36% SIGC | Condutor elétrico decente para materiais estruturais. |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 23.6 µm/m·°C | Mantém a estabilidade dimensional sob temperaturas variadas. |
Essas propriedades tornam o alumínio 7075 um material confiável para peças que exigem uma combinação de leveza, rigidez, e gerenciamento de calor.
3. Graus de temperamento comuns de 7075 Alumínio
Cada grau de temperamento de 7075 o alumínio fornece um equilíbrio único de propriedades mecânicas. Aqui está uma análise detalhada:
7075-Ó (Recozido)
- Processo: condição recozida
Nenhum tratamento térmico é aplicado. A liga é totalmente recozida para maximizar a conformabilidade e facilidade de usinagem. - Propriedades Mecânicas:
-
- Resistência à tração final: ~220MPa
- Força de rendimento: ~105MPa
- Alongamento: ~17–18%
- Características:
-
- Forma mais suave de 7075 alumínio, tornando-o altamente viável para operações de conformação.
- Ideal para aplicações onde o tratamento térmico pós-usinagem é planejado.
- Aplicativos: Usado em situações que exigem conformação ou soldagem extensa, como componentes aeroespaciais complexos.
7075-T6 (Solução tratada termicamente e envelhecida)
- Processo: a solução é tratada termicamente e envelhecida artificialmente
A liga é aquecida a alta temperatura, mantido nessa temperatura por algum tempo para dissolver os elementos de liga na matriz, e então esfriou rapidamente (apagado) para bloquear esses elementos em solução.
Em seguida, é envelhecido artificialmente a uma temperatura mais baixa para precipitar os elementos de liga e aumentar a resistência..
- Propriedades Mecânicas:
-
- Resistência à tração final: ~572–580MPa
- Força de rendimento: ~503–540MPa
- Alongamento: ~11–13%
- Características:
-
- Alta relação resistência-peso, excelente para componentes de suporte de carga.
- Dutilidade reduzida em comparação com 7075-O.
- Aplicativos: Comum na indústria aeroespacial, automotivo, e indústrias de artigos esportivos para peças como longarinas e quadros de bicicletas.
7075-T651 (Solução tratada termicamente, Trabalho a frio, e Idoso)
- Processo: solução tratada termicamente, esticado, e envelhecido artificialmente
Semelhante ao T6, mas a liga é esticada após a têmpera para aliviar tensões internas e melhorar a retilineidade. - Propriedades Mecânicas:
-
- Resistência à tração final: ~572–580MPa
- Força de rendimento: ~503–540MPa
- Alongamento: ~11–13%
- Características:
-
- Semelhante ao T6, mas com melhor estabilidade dimensional devido ao alívio de tensões.
- Usinabilidade ligeiramente melhor em comparação com T6.
- Aplicativos: Preferido para usinagem de precisão, como ferramentas de alto desempenho, peças aeroespaciais, e moldes.
7075-T73 (Solução tratada termicamente, Excesso de idade)
- Processo: Solução tratada termicamente, então superado para melhorar a resistência à corrosão.
- Propriedades Mecânicas:
-
- Resistência à tração final: ~503–540MPa
- Força de rendimento: ~435–475 MPa
- Alongamento: ~13–15%
- Características:
-
- Resistência ligeiramente menor que T6, mas resistência muito melhor à fissuração por corrosão sob tensão.
- Adequado para aplicações expostas a ambientes corrosivos.
- Aplicativos: Usado em equipamentos marítimos, aplicações aeroespaciais que exigem resistência à corrosão, e componentes estruturais.
7075-T7351 (Solução tratada termicamente, Trabalho a frio, e com excesso de idade)
- Processo: Solução tratada termicamente, esticado, e com excesso de idade:
Após solução de tratamento térmico e alongamento, a liga é envelhecida em uma temperatura mais alta para reduzir a tensão residual e melhorar a tenacidade à fratura. - Propriedades Mecânicas:
-
- Resistência à tração final: ~503–540MPa
- Força de rendimento: ~435–475 MPa
- Alongamento: ~13–15%
- Características:
-
- Combina os benefícios de alívio de tensão e resistência à corrosão.
- Menos propenso a empenamento e instabilidade dimensional.
- Aplicativos: Ideal para peças aeroespaciais de precisão, aplicações militares, e máquinas de alto desempenho.
Tabela Resumo de Propriedades Mecânicas
| Grau de temperamento | Resistência à tração final (MPa) | Força de rendimento (MPa) | Alongamento (% em 50mm) | Características principais |
|---|---|---|---|---|
| 7075-Ó | ~220 | ~105 | ~17–18 | Altamente dúctil e moldável. |
| 7075-T6 | ~572–580 | ~503–540 | ~11–13 | Força máxima, baixa ductilidade. |
| 7075-T651 | ~572–580 | ~503–540 | ~11–13 | Aliviado do estresse, excelente usinabilidade. |
| 7075-T73 | ~503–540 | ~435–475 | ~13–15 | Maior resistência à corrosão. |
| 7075-T7351 | ~503–540 | ~435–475 | ~13–15 | Resistente à corrosão e aliviado de estresse. |
Efeitos das etapas do tratamento térmico
- Tratamento térmico de solução (MERDA):
Durante esta fase, a liga é aquecida para dissolver seus elementos de liga em uma solução sólida. Resfriamento rápido, ou têmpera, “trava” os elementos de liga, preparando o terreno para o endurecimento. - Têmpera:
O resfriamento rápido da temperatura de tratamento da solução cria uma solução sólida supersaturada. Esta etapa é crítica para alcançar alta resistência, mas introduz tensão residual no material. - Envelhecimento (Naturais ou Artificiais):
O envelhecimento permite que os elementos de liga precipitem, aumentando a resistência e dureza da liga. Envelhecimento artificial, realizado em temperaturas elevadas, é mais rápido e controlado.
Principais fatores influenciados pela têmpera
- Força e Dureza:
-
- Têmperas T6 e T651 proporcionam a maior resistência devido à precipitação otimizada de elementos de liga como zinco e magnésio.
- Temperamento T73 sacrifica alguma força para maior resistência à corrosão, adequado para ambientes propensos a fissuras por corrosão sob tensão.
- Resistência à corrosão:
-
- A têmpera T6 é moderadamente resistente à corrosão, mas pode ser propensa a rachaduras por corrosão sob tensão.
- A têmpera T73 foi projetada especificamente para melhorar a resistência à corrosão, particularmente em aplicações marítimas ou químicas.
- Usinabilidade e alívio de tensão:
-
- A têmpera T651 minimiza tensões internas, permitindo usinagem de alta precisão sem risco de empenamento ou deformação.
- A têmpera T73 pode ser menos usinável devido à sua superfície mais macia, mas oferece maior estabilidade dimensional em condições corrosivas.
- Dureza e Ductilidade:
-
- A têmpera T6 fornece tenacidade adequada para aplicações estruturais.
- A têmpera T73 oferece maior ductilidade, tornando-o mais resistente a rachaduras sob impacto ou carga extrema.
4. Vantagens de 7075 Alumínio
7075 o alumínio se destaca como uma das ligas mais versáteis e de alto desempenho disponíveis, oferecendo uma série de vantagens que o tornam uma escolha popular em todos os setores:
Relação Excepcional entre Força e Peso
- 7075 o alumínio é conhecido pela sua impressionante relação resistência/peso, tornando-o uma excelente escolha para aplicações que exigem materiais leves, mas duráveis.
Por exemplo, possui uma resistência à tração máxima de até 572 MPa (83,000 psi) no temperamento T6, superando muitos aços, permanecendo significativamente mais leve.
Excelente resistência à fadiga
- Esta liga é altamente resistente à fadiga, tornando-o ideal para componentes sujeitos a tensões repetitivas.
Este imóvel é especialmente valorizado no indústrias aeroespacial e automotiva, onde a confiabilidade sob carregamento cíclico é crítica.
Usinabilidade Superior
- 7075 a usinabilidade do alumínio permite a produção de peças complexas e precisas com facilidade.
Muitas vezes é classificada como uma das melhores ligas de alumínio para usinagem CNC, reduzindo tempo e custos de produção.
Tratabilidade Térmica
- A capacidade de personalizar propriedades mecânicas por meio de revenimento e tratamentos térmicos como T6 e T651 aumenta sua versatilidade.
Essa flexibilidade permite que os engenheiros personalizem a liga para requisitos específicos de desempenho.
Resistência à corrosão
- Embora não seja tão resistente à corrosão quanto 6061, 7075 o alumínio oferece resistência moderada a fatores ambientais.
A anodização ou outros tratamentos de superfície podem aumentar ainda mais sua durabilidade contra a corrosão.
5. Processamento de 7075 Alumínio
7075 as propriedades únicas do alumínio o tornam adequado para vários métodos de fabricação, incluindo formação, usinagem, e tratamentos de superfície.
Usinagem:
- 7075 o alumínio é excelente para processos de usinagem como CNC fresagem, girando, e perfuração. Sua alta usinabilidade permite uma fabricação precisa e eficiente.
Formando:
- 7075 o alumínio pode ser formado em vários formatos, mas pode exigir recozimento para melhorar a conformabilidade. Este processo ajuda a alcançar a forma desejada sem comprometer as propriedades do material.
Tratamento térmico
- 7075 é tratável termicamente, permitindo maior resistência e propriedades mecânicas personalizadas através de processos como tratamento térmico de solução e envelhecimento. Temperamentos como T6 e T651 oferecem resistência máxima, enquanto o T73 oferece maior resistência à corrosão.
Soldagem
- A soldagem geralmente não é recomendada devido ao risco de rachaduras. A soldagem por fricção e mistura é uma alternativa viável para juntas de alta qualidade.
6. Diferentes acabamentos em 7075 Alumínio
Acabamento do moinho:
- O acabamento natural tal como vem do moinho, é adequado para aplicações onde a aparência não é crítica.
Anodização:
- Fornece uma camada protetora de óxido que aumenta a resistência à corrosão e pode ser colorida para fins estéticos. A anodização melhora a durabilidade e a aparência do material.
Polimento:
- Consegue uma suavidade, superfície reflexiva, frequentemente usado para aplicações decorativas ou de alta precisão. O polimento pode melhorar o apelo visual e reduzir a rugosidade da superfície.
Pintura:
- Revestido com tinta ou outros revestimentos protetores para melhorar a aparência e proteger contra corrosão.
A pintura é um método comum para melhorar a estética e a longevidade do material.
Revestimentos de conversão química:
- Tratamentos como revestimento de conversão de cromato (Alodina) melhorar a resistência à corrosão e a adesão para revestimentos subsequentes.
Esses revestimentos são essenciais para melhorar o desempenho do material em ambientes agressivos.
7. Onde usar 7075 Alumínio
Aeroespacial:
- 7075 o alumínio é amplamente utilizado em estruturas de aeronaves, asas, e componentes da fuselagem devido às suas propriedades de alta resistência e leveza.
Automotivo:
- Peças para veículos de alto desempenho, como componentes de suspensão e chassis, beneficiar da resistência e durabilidade 7075 alumínio.
Equipamento Desportivo:
- 7075 alumínio é usado em quadros de bicicletas, eixos de taco de golfe, e fixações de esqui, onde alta resistência e peso leve são cruciais.
Marinho:
- Os cascos dos barcos e os acessórios do convés beneficiam da resistência e resistência à corrosão do material, tornando-o ideal para aplicações marítimas.
Industrial:
- Componentes estruturais, peças de máquinas, e ferramentas costumam usar 7075 alumínio por sua alta resistência e confiabilidade.
8. Comparação de 7075 Alumínio com outras classes
Cada classe de alumínio tem seu conjunto exclusivo de propriedades e é mais adequada para aplicações específicas. 7075 o alumínio se destaca por sua alta resistência e leveza.
No entanto, outras classes como 6061, e 2024 oferecem diferentes vantagens em termos de conformabilidade, soldabilidade, e custo-benefício, tornando-os adequados para uma ampla gama de aplicações.
| Propriedade | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Força | Mais alto | Moderado | Alto |
| Resistência à corrosão | Moderado | Excelente | Moderado |
| Usinabilidade | Excelente | Bom | Moderado |
| Soldabilidade | Limitado | Excelente | Limitado |
| Custo | Alto | Moderado | Alto |
| Aplicativos | Aeroespacial, militares | Engenharia geral | Aeroespacial, automotivo |
9. Formas de Alumínio 7075 Liga existe
7075 o alumínio está disponível em uma ampla variedade de formas, proporcionando flexibilidade para vários processos de fabricação e aplicações.
Abaixo estão as formas mais comuns em que esta liga existe e seus usos típicos:
| Forma | Descrição | Aplicações Típicas |
|---|---|---|
| Apartamentos | Afinar, peças planas ideais para componentes estruturais. | Painéis aeroespaciais, reforços automotivos. |
| Barras Redondas | Formas cilíndricas sólidas para usinagem. | Eixos, alfinetes, fixadores, e acessórios aeroespaciais. |
| Pratos | Folhas planas espessas usadas para peças pesadas. | Placas de ferramentas, componentes estruturais. |
| Folhas | Afinar, superfícies largas para estruturas leves. | Pele de aeronave, painéis, e revestimento. |
| Tiras | Folhas estreitas para corte de precisão. | Componentes elétricos, guarnição decorativa. |
| Tubos redondos | Formas cilíndricas ocas. | Quadros de bicicleta, sistemas de transporte de fluidos. |
| Tubos Retangulares | Seções transversais retangulares ocas. | Quadros estruturais, componentes automotivos. |
| Barras ocas | Tubos de paredes espessas para aplicações pesadas. | Cilindros hidráulicos, componentes aeroespaciais. |
| Barras Quadradas | Perfis quadrados sólidos para diversos usos. | Peças de construção, colchetes, e articulações. |
| Barras hexagonais | Formas hexagonais para fixadores especializados. | Parafusos, nozes, e componentes de máquinas. |
| Canais | Perfis em forma de U para suporte estrutural. | Construindo estruturas, costelas aeroespaciais. |
10. Conclusão
7075 o alumínio é uma liga notável que combina alta resistência, leve, e excelentes propriedades mecânicas.
Cada grau de têmpera oferece características únicas, permitindo que engenheiros e fabricantes selecionem o material mais apropriado para suas necessidades específicas.
Esteja você trabalhando em projetos aeroespaciais, componentes automotivos, ou equipamentos esportivos de última geração, 7075 o alumínio é um material que vale a pena considerar.
Ao compreender sua composição, propriedades, e técnicas de fabricação, você pode maximizar seu potencial e alcançar excelentes resultados em seus projetos.
Esperamos que este guia tenha fornecido informações valiosas sobre as propriedades de 7075 alumínio.
Se você tiver alguma dúvida ou necessidade de processamento de produtos, sinta-se à vontade para entre em contato conosco. Feliz fabricação!
