7075 Aluminium är en av världens mest använda och högt uppskattade aluminiumlegeringar.
Känd för sitt exceptionella styrka-till-viktförhållande och utmärkta mekaniska egenskaper, aluminium 7075 är en favorit inom flyg- och idrottsutrustningsindustrin.
I denna omfattande guide, Vi kommer att fördjupa allt du behöver veta om 7075 aluminium, från dess sammansättning och egenskaper till dess applikationer och tillverkningstekniker.
1. Vad är 7075 Aluminium?
7075 Aluminium är en del av 7xxx -serien, kännetecknas av zink som det primära legeringselementet.
Det är en värmebehandlingsbelägg, utformad för att leverera hög styrka och seghet, gör det lämpligt för applikationer som kräver hållbarhet och precision.
Medan dess primära användning är inom flygindustrin, Dess mångsidighet har gjort det möjligt för den att få popularitet i andra högpresterande sektorer också.
2. 7075 Aluminiumegenskaper
Kemiska egenskaper
Den kemiska sammansättningen av 7075 Aluminium innehåller en kombination av element som ger styrka, hårdhet, och korrosionsmotstånd.
| Element | Typisk andel (%) | Roll |
|---|---|---|
| Aluminium (Al) | Balans | Baselement, tillhandahåller lätt och formbarhet. |
| Zink (Zn) | 5.1–6.1 | Primär förstärkningselement, förbättrar hårdhet och draghållfasthet. |
| Magnesium (Mg) | 2.1–2.9 | Förbättrar korrosionsmotståndet och ökar styrkan. |
| Koppar (Cu) | 1.2–2.0 | Ökar hårdheten och bearbetbarheten men minskar korrosionsmotståndet. |
| Krom (Cr) | 0.18–0.28 | Förbättrar motståndet mot stresskorrosionsprickor. |
| Kisel (Och) | Max 0.4 | Kontrollerar kornstrukturen, mindre förstärkningseffekt. |
| Järn (Fe) | Max 0.5 | Föroreningar med mindre effekter på styrka. |
Den exakta balansen i dessa element skapar en högpresterande legering som passar för att kräva applikationer.
Fysikaliska egenskaper
Aluminiums fysiska attribut 7075 bidra till dess utbredda användning inom flyg- och bilindustrin.
| Egendom | Värde | Beskrivning |
|---|---|---|
| Densitet | 2.81 g/cm³ | Lätt jämfört med stål, gör det idealiskt för viktkänsliga applikationer. |
| Smältpunkt | 477–635 ° C | Möjliggör högtemperaturapplikationer och enkel tillverkning. |
| Termisk konduktivitet | 130 W/m · k | Måttlig, Lämplig för värmedissiperande delar. |
| Elektrisk konduktivitet | 36% Iacs | Anständig elektrisk ledare för konstruktionsmaterial. |
| Termisk expansionskoe | 23.6 um/m · ° C | Upprätthåller dimensionell stabilitet under olika temperaturer. |
Dessa egenskaper gör aluminium 7075 Ett pålitligt material för delar som kräver en kombination av lättvikt, stelhet, och värmehantering.
3. Gemensamma temperament av 7075 Aluminium
Varje temperamentskvalitet 7075 Aluminium ger en unik balans mellan mekaniska egenskaper. Här är en detaljerad uppdelning:
7075-O (Glödgad)
- Behandla: lyrat tillstånd
Ingen värmebehandling tillämpas. Legeringen är helt glödgad för att maximera formbarhet och enkel bearbetning. - Mekaniska egenskaper:
-
- Ultimat draghållfasthet: ~ 220 MPA
- Avkastningsstyrka: ~ 105 MPa
- Förlängning: ~ 17–18%
- Egenskaper:
-
- Mjukaste formen av 7075 aluminium, gör det mycket fungerande för att bilda operationer.
- Idealisk för applikationer där värmebehandling efter machinering planeras.
- Ansökningar: Används i situationer som kräver omfattande formning eller svetsning, som komplexa flyg- och rymdkomponenter.
7075-T6 (Lösningsvärmebehandlad och åldrad)
- Behandla: Lösningen är värmebehandlad och artificiellt åldrad
Legeringen värms upp till en hög temperatur, hålls vid den temperaturen under en tid att lösa upp legeringselementen i matrisen, och sedan kyls snabbt (släckt) för att låsa dessa element i lösning.
Det åldras sedan konstgjort vid en lägre temperatur för att fälla ut de legerande elementen och öka styrka.
- Mekaniska egenskaper:
-
- Ultimat draghållfasthet: ~ 572–580 MPa
- Avkastningsstyrka: ~ 503–540 MPa
- Förlängning: ~ 11–13%
- Egenskaper:
-
- Höghållfasthetsförhållande, Utmärkt för bärande komponenter.
- Minskad duktilitet jämfört med 7075-O.
- Ansökningar: Vanligt i flyg-, bil-, och idrottsartiklar för delar som Wing Spars och cykelramar.
7075-T651 (Lösningsvärmebehandlad, Kyla fungerade, och åldras)
- Behandla: Lösning värmebehandlad, utsträckt, och konstgjorda åldras
Liknar T6, Men legeringen är sträckt efter släckning för att lindra inre spänningar och förbättra rakheten. - Mekaniska egenskaper:
-
- Ultimat draghållfasthet: ~ 572–580 MPa
- Avkastningsstyrka: ~ 503–540 MPa
- Förlängning: ~ 11–13%
- Egenskaper:
-
- Liknar T6, men med förbättrad dimensionell stabilitet på grund av stressavlastning.
- Lite bättre bearbetbarhet jämfört med T6.
- Ansökningar: Föredragen för precisionsbearbetning, som högpresterande verktyg, flyg-, och formar.
7075-T73 (Lösningsvärmebehandlad, Överdriven)
- Behandla: Lösning värmebehandlad, sedan överfördes för att förbättra korrosionsmotståndet.
- Mekaniska egenskaper:
-
- Ultimat draghållfasthet: ~ 503–540 MPa
- Avkastningsstyrka: ~ 435–475 MPa
- Förlängning: ~ 13–15%
- Egenskaper:
-
- Lite lägre styrka än T6 men mycket bättre motstånd mot stresskorrosionsprickor.
- Lämplig för applikationer exponerade för frätande miljöer.
- Ansökningar: Används i marin utrustning, flyg- och rymdapplikationer som kräver korrosionsmotstånd, och strukturella komponenter.
7075-T7351 (Lösningsvärmebehandlad, Kyla fungerade, och övergett)
- Behandla: Lösning värmebehandlad, utsträckt, och övergett:
Efter lösning värmebehandling och sträckning, Legeringen överförs vid en högre temperatur för att minska reststress och förbättra frakturens seghet. - Mekaniska egenskaper:
-
- Ultimat draghållfasthet: ~ 503–540 MPa
- Avkastningsstyrka: ~ 435–475 MPa
- Förlängning: ~ 13–15%
- Egenskaper:
-
- Kombinerar fördelarna med stressavlastning och korrosionsmotstånd.
- Mindre benägna att vrida sig och dimensionell instabilitet.
- Ansökningar: Perfekt för precision av flygplatser, militäransöker, och högpresterande maskiner.
Sammanfattningstabell över mekaniska egenskaper
| Temperamentsklass | Ultimat draghållfasthet (MPA) | Avkastningsstyrka (MPA) | Förlängning (% på 50 mm) | Nyckelegenskaper |
|---|---|---|---|---|
| 7075-O | ~ 220 | ~ 105 | ~ 17–18 | Mycket duktil och formbar. |
| 7075-T6 | ~ 572–580 | ~ 503–540 | ~ 11–13 | Maximal styrka, låg duktilitet. |
| 7075-T651 | ~ 572–580 | ~ 503–540 | ~ 11–13 | Stressavlastad, Utmärkt bearbetbarhet. |
| 7075-T73 | ~ 503–540 | ~ 435–475 | ~ 13–15 | Förbättrad korrosionsmotstånd. |
| 7075-T7351 | ~ 503–540 | ~ 435–475 | ~ 13–15 | Korrosionsbeständig och stressavlastad. |
Effekter av värmebehandlingsstadier
- Lösningsvärmebehandling (Sht):
Under detta skede, Legeringen värms upp för att lösa upp sina legeringselement i en solid lösning. Snabb kylning, eller släckning, "Låser in" de legeringselementen, Ställa in scenen för härdning. - Släckning:
Snabb kylning från lösningstemperaturen skapar en övermättad fast lösning. Detta steg är avgörande för att uppnå hög styrka men introducerar restspänning i materialet. - Åldrande (Naturlig eller konstgjord):
Åldrande gör att legeringselementen kan fälla ut, Förbättra legeringens styrka och hårdhet. Konstgjorda åldrande, utförs vid förhöjda temperaturer, är snabbare och mer kontrollerad.
Viktiga faktorer som påverkas av härdning
- Styrka och hårdhet:
-
- T6 och T651 tempers Leverera den högsta styrkan på grund av optimerad utfällning av legeringselement som zink och magnesium.
- T73 Temper offrar viss styrka för förbättrad korrosionsmotstånd, Lämplig för miljöer som är benägna att stresskorrosionsprickor.
- Korrosionsmotstånd:
-
- T6 Temper är måttligt korrosionsbeständig men kan vara benägen att stresskorrosionsprickor.
- T73 Temper är specifikt utformat för att förbättra korrosionsmotståndet, särskilt i marina eller kemiska tillämpningar.
- Bearbetbarhet och stressavlastning:
-
- T651 temperament minimerar interna spänningar, vilket möjliggör bearbetning med hög precision utan risk för vridning eller deformation.
- T73 Temper kan vara mindre bearbetbar på grund av dess mjukare yta men erbjuder större dimensionell stabilitet under frätande förhållanden.
- Seghet och duktilitet:
-
- T6 Temper ger tillräcklig seghet för strukturella tillämpningar.
- T73 Temper erbjuder högre duktilitet, vilket gör det mer motståndskraftigt mot sprickor under påverkan eller extrem belastning.
4. Fördelar med 7075 Aluminium
7075 Aluminium sticker ut som en av de mest mångsidiga och högpresterande legeringarna som finns tillgängliga, Erbjuder en rad fördelar som gör det till ett populärt val inom branscher:
Exceptionell styrka-till-vikt
- 7075 Aluminium är känt för sitt imponerande styrka-till-vikt-förhållande, Gör det till ett utmärkt val för applikationer som kräver lätt men ändå hållbara material.
Till exempel, det har en ultimat draghållfasthet på upp till 572 MPA (83,000 psi) i T6 -humöret, överträffa många stål medan de förblir betydligt lättare.
Utmärkt trötthetsmotstånd
- Denna legering är mycket motståndskraftig mot trötthet, vilket gör det idealiskt för komponenter som utsätts för repetitiv stress.
Den här egenskapen är särskilt värderad i flyg- och bilindustrin, Där tillförlitlighet under cyklisk belastning är kritisk.
Överlägsen bearbetbarhet
- 7075 Aluminiums bearbetbarhet möjliggör produktion av komplexa och exakta delar.
Det är ofta rankat som en av de bästa aluminiumlegeringarna för CNC -bearbetning, minska produktionstiden och kostnaderna.
Värmebehandling
- Förmågan att skräddarsy mekaniska egenskaper genom härdning och värmebehandlingar som T6 och T651 ökar dess mångsidighet.
Denna flexibilitet gör det möjligt för ingenjörer att anpassa legeringen för specifika prestandakrav.
Korrosionsmotstånd
- Även om det inte är så korrosionsbeständigt som 6061, 7075 Aluminium erbjuder måttlig motstånd mot miljöfaktorer.
Anodiserande eller andra ytbehandlingar kan ytterligare förbättra dess hållbarhet mot korrosion.
5. Bearbetning av 7075 Aluminium
7075 Aluminiums unika egenskaper gör det lämpligt för olika tillverkningsmetoder, inklusive formning, bearbetning, och ytbehandlingar.
Bearbetning:
- 7075 Aluminium är utmärkt för bearbetningsprocesser som CNC fräsning, vändning, och borrning. Dess höga bearbetbarhet möjliggör exakt och effektiv tillverkning.
Formning:
- 7075 Aluminium kan formas till olika former, men det kan kräva glödgning för att förbättra formbarheten. Denna process hjälper till att uppnå önskad form utan att kompromissa med materialets egenskaper.
Värmebehandling
- 7075 är värmebehandling, Aktivera förbättrad styrka och skräddarsydda mekaniska egenskaper genom processer som lösningsvärmebehandling och åldrande. Tempers som T6 och T651 erbjuder maximal styrka, Medan T73 ger förbättrad korrosionsmotstånd.
Svetsning
- Svetsning rekommenderas inte i allmänhet på grund av risken för sprickbildning. Friktion Stir Welding är ett genomförbart alternativ för leder av hög kvalitet.
6. Olika ytor på 7075 Aluminium
Fabriksfinish:
- Den naturliga finishen när den kommer från bruket, är lämplig för applikationer där utseende inte är kritiskt.
Anodiserande:
- Ger ett skyddande oxidskikt som förbättrar korrosionsbeständighet och kan färgas för estetiska ändamål. Anodisering förbättrar materialets hållbarhet och utseende.
Putsning:
- Uppnår en smidig, reflekterande yta, används ofta för dekorativa eller högprecisionsapplikationer. Polering kan förbättra det visuella tilltalet och minska ytråheten.
Målning:
- Belagd med färg eller andra skyddande beläggningar för att förbättra utseendet och skydda mot korrosion.
Målning är en vanlig metod för att förbättra materialets estetik och livslängd.
Kemiska omvandlingsbeläggningar:
- Behandlingar som kromkonverteringsbeläggning (Alodin) Förbättra korrosionsbeständighet och vidhäftning för efterföljande beläggningar.
Dessa beläggningar är viktiga för att förbättra materialets prestanda i hårda miljöer.
7. Var man ska använda 7075 Aluminium
Flyg-:
- 7075 Aluminium används allmänt i flygplanstrukturer, vingar, och flygkroppskomponenter på grund av dess höga styrka och lätta egenskaper.
Bil:
- Högpresterande fordonsdelar, som upphängningskomponenter och chassi, dra nytta av styrkan och hållbarheten hos 7075 aluminium.
Sportutrustning:
- 7075 Aluminium används i cykelramar, golfklubbaxlar, och skidbindningar, där hög styrka och lätt vikt är avgörande.
Marin:
- Båtskrov och däckbeslag drar nytta av materialets korrosionsmotstånd och styrka, gör det idealiskt för marina applikationer.
Industriell:
- Strukturella komponenter, maskiner, och verktyg använder ofta 7075 aluminium för sin höga styrka och tillförlitlighet.
8. Jämförelse av 7075 Aluminium med andra betyg
Varje aluminiumkvalitet har sin unika uppsättning egenskaper och passar bäst för specifika applikationer. 7075 Aluminium sticker ut för sin höga styrka och lätta.
Dock, Andra betyg som 6061, och 2024 erbjuda olika fördelar när det gäller formbarhet, svetbarhet, och kostnadseffektivitet, Att göra dem lämpliga för ett bredare utbud av applikationer.
| Egendom | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Styrka | Högre | Måttlig | Hög |
| Korrosionsmotstånd | Måttlig | Excellent | Måttlig |
| Bearbetbarhet | Excellent | Bra | Måttlig |
| Svetbarhet | Begränsad | Excellent | Begränsad |
| Kosta | Hög | Måttlig | Hög |
| Ansökningar | Flyg-, militär | Allmänteknik | Flyg-, bil- |
9. Bildar aluminium 7075 Legering finns
7075 Aluminium finns i ett brett utbud av former, Tillhandahålla flexibilitet för olika tillverkningsprocesser och applikationer.
Nedan är de vanligaste formerna där denna legering finns och deras typiska användningar:
| Form | Beskrivning | Typiska applikationer |
|---|---|---|
| Lägenheter | Tunn, Platta bitar idealiska för strukturella komponenter. | Rymdpaneler, fordonsförstärkningar. |
| Runda staplar | Fasta cylindriska former för bearbetning. | Axlar, stift, fästelement, och flyg-. |
| Tallrikar | Tjocka platta ark som används för tunga delar. | Verktygsplattor, strukturella komponenter. |
| Ark | Tunn, breda ytor för lätta strukturer. | Flyghud, paneler, och beklädnad. |
| Remsor | Smala ark för precisionsskärning. | Elektriska komponenter, dekorativ trim. |
| Runda rör | Ihåliga cylindriska former. | Cykelramar, flytande transportsystem. |
| Rektangulära rör | Ihålig rektangulär tvärsnitt. | Strukturramar, bilkomponenter. |
| Ihåliga staplar | Tjockväggiga rör för tunga applikationer. | Hydraulcylindrar, flyg-. |
| Fyrkantiga barer | Fasta fyrkantiga profiler för olika användningsområden. | Konstruktionsdelar, parentes, och leder. |
| Hexagonstänger | Hexagonala former för specialiserade fästelement. | Bultar, nötter, och maskinkomponenter. |
| Kanal | U-formade profiler för strukturellt stöd. | Byggnadsramar, flyg-. |
10. Slutsats
7075 Aluminium är en anmärkningsvärd legering som kombinerar hög styrka, lättvikt, och utmärkta mekaniska egenskaper.
Varje temperamentkvalitet erbjuder unika egenskaper, tillåter ingenjörer och tillverkare att välja det mest lämpliga materialet för deras specifika behov.
Oavsett om du arbetar med flygprojekt, bilkomponenter, eller avancerad sportutrustning, 7075 Aluminium är ett material som är värt att överväga.
Genom att förstå dess sammansättning, egenskaper, och tillverkningstekniker, Du kan maximera dess potential och uppnå enastående resultat i dina projekt.
Vi hoppas att den här guiden har gett dig värdefull insikt i egenskaperna 7075 aluminium.
Om du har några frågor eller produktbehandlingsbehov, känn dig fri att nå ut till oss. Lycklig tillverkning!
