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7075 铝是世界上最广泛和备受推崇的铝合金之一.
以其出色的强度与重量比和出色的机械性能而闻名, 铝 7075 在航空航天和运动设备行业中是最喜欢的.
在这个综合指南中, we will delve into everything you need to know about 7075 铝, 从其组成和特性到其应用和制造技术.
1. 是什么 7075 铝?
7075 铝是7xxx系列的一部分, 以锌为主要合金元素为特征.
这是一种可热处理的合金, 旨在提供高强度和韧性, 使其适用于需要耐用性和精度的应用.
虽然其主要用途是在航空航天行业, 它的多功能性也使其在其他高性能部门也获得了知名度.
2. 7075 铝性质
化学特性
化学成分 7075 铝包括提供强度的元素的组合, 硬度, 和耐腐蚀性.
| 元素 | 典型百分比 (%) | 角色 |
|---|---|---|
| 铝 (al) | 平衡 | 基本元素, 提供轻巧和外观性. |
| 锌 (Zn) | 5.1–6.1 | 主要加强元素, 增强硬度和拉伸强度. |
| 镁 (毫克) | 2.1–2.9 | 改善耐腐蚀性并提高强度. |
| 铜 (铜) | 1.2–2.0 | 提高硬度和可加工性，但降低了耐腐蚀性. |
| 铬 (Cr) | 0.18–0.28 | 提高对应力腐蚀破裂的抵抗力. |
| 硅 (和) | 最大限度 0.4 | 控制晶粒结构, 较小的增强效果. |
| 铁 (铁) | 最大限度 0.5 | 杂质对力量有很小的影响. |
这些元素的确切平衡创造了适合苛刻应用的高性能合金.
物理特性
铝的物理属性 7075 在航空航天和汽车行业中广泛使用的贡献.
| 财产 | 价值 | 描述 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.81 g/cm³ | 与钢相比，轻量级, 使其非常适合对体重敏感的应用. |
| 熔点 | 477–635°C | 允许进行高温应用和易于制造. |
| 导热率 | 130 w/m·k | 缓和, 适用于排水零件. |
| 电导率 | 36% IACS | 结构材料的体面电导体. |
| 热膨胀系数 | 23.6 µm/m·°C | 在不同温度下保持维度稳定性. |
这些特性使铝 7075 需要轻巧组合的零件的可靠材料, 刚性, 和热管理.
3. 常见的脾气等级 7075 铝
每个脾气等级 7075 铝提供了机械性能的独特平衡. 这是详细的故障:
7075-o (退火)
- 过程: 退火状况
没有热处理. 合金已完全退火以最大程度地提高形成性和易于加工. - 机械性能:
-
- 最终的拉伸强度: 〜220 MPA
- 产生强度: 〜105 MPA
- 伸长: 〜17–18％
- 特征:
-
- 最柔软的形式 7075 铝, 使其在组建操作方面高度可行.
- 计划在计划后热处理的应用.
- 申请: 在需要大量形成或焊接的情况下使用, 例如复杂的航空航天组件.
7075-T6 (溶液热处理和老化)
- 过程: 该溶液经过热处理并人为老化
合金加热至高温, 在该温度保持一段时间以将合金元素溶解到矩阵中, 然后快速冷却 (淬灭) 将这些元素锁定在解决方案中.
然后，它在较低的温度下人为地老化以沉淀合金元素并提高强度.
- 机械性能:
-
- 最终的拉伸强度: 〜572–580 MPA
- 产生强度: 〜503–540 MPA
- 伸长: 〜11–13％
- 特征:
-
- 高强度重量比, 非常适合承载组件.
- 降低延展性与7075-O相比.
- 申请: 在航空航天中常见, 汽车, 以及翼翼和自行车框架等零件的体育用品行业.
7075-T651 (解决方案热处理, 冷工作, 并老化)
- 过程: 溶液热处理, 拉伸, 和人为老化
类似于T6, 但是合金在淬火后拉伸以减轻内部压力并提高直率. - 机械性能:
-
- 最终的拉伸强度: 〜572–580 MPA
- 产生强度: 〜503–540 MPA
- 伸长: 〜11–13％
- 特征:
-
- 类似于T6, 但是随着压力缓解的提高尺寸稳定性.
- 与T6相比，可加工性稍好一些.
- 申请: 首选精密加工, 例如高性能工具, 航空航天零件, 和模具.
7075-T73 (解决方案热处理, 过度)
- 过程: 溶液热处理, 然后过度以提高耐腐蚀性.
- 机械性能:
-
- 最终的拉伸强度: 〜503–540 MPA
- 产生强度: 〜435–475 MPA
- 伸长: 〜13–15％
- 特征:
-
- 强度略低于T6，但对应力腐蚀破裂的抵抗力要高得多.
- 适用于暴露于腐蚀环境的应用.
- 申请: 用于海洋设备, 需要耐腐蚀性的航空航天应用, 和结构组件.
7075-T7351 (解决方案热处理, 冷工作, 并过分)
- 过程: 溶液热处理, 拉伸, 并过分:
溶液热处理和拉伸后, 合金在较高的温度下过度过度，以减轻残留应力并改善断裂韧性. - 机械性能:
-
- 最终的拉伸强度: 〜503–540 MPA
- 产生强度: 〜435–475 MPA
- 伸长: 〜13–15％
- 特征:
-
- 结合压力缓解和耐腐蚀的好处.
- 不太容易发生翘曲和尺寸不稳定.
- 申请: 精密航空航天零件的理想, 军事应用, 和高性能机械.
机械性能的摘要表
| 脾气等级 | 最终的拉伸强度 (MPA) | 产生强度 (MPA) | 伸长 (% 以50mm) | 关键特征 |
|---|---|---|---|---|
| 7075-o | 〜220 | 〜105 | 〜17–18 | 高度延展和形成. |
| 7075-T6 | 〜572–580 | 〜503–540 | 〜11–13 | 最大强度, 低延展性. |
| 7075-T651 | 〜572–580 | 〜503–540 | 〜11–13 | 压力被认为, 出色的可加工性. |
| 7075-T73 | 〜503–540 | 〜435–475 | 〜13–15 | 增强的耐腐蚀性. |
| 7075-T7351 | 〜503–540 | 〜435–475 | 〜13–15 | 耐腐蚀和压力的持续性. |
热处理阶段的影响
- 溶液热处理 (SHT):
在此阶段, 将合金加热以将其合金元素溶解到固体中. 快速冷却, 或淬火, “锁定”合金元素, 为硬化设置舞台. - 淬火:
从溶液处理温度快速冷却会产生过饱和的固体溶液. 此步骤对于实现高强度至关重要，但在材料中引入了残留应力. - 老化 (天然或人造):
衰老允许合金元素沉淀, 增强合金的强度和硬度. 人工衰老, 在高温下进行, 更快，更受控.
受降温影响的关键因素
- 力量和硬度:
-
- T6和T651脾气 由于合金和镁等合金元件的优化降水而产生的强度最高.
- T73脾气 牺牲一些强度以增强耐腐蚀性, 适用于容易应力腐败破裂的环境.
- 耐腐蚀性:
-
- T6脾气适度耐腐蚀，但可能容易出现应力腐蚀破裂.
- T73脾气是专门设计用于改善耐腐蚀性的, 特别是在海洋或化学应用中.
- 可加解性和压力:
-
- t651脾气最大程度地减少内部应力, 允许高精度加工而没有翘曲或变形的风险.
- T73脾气由于表面较软，但在腐蚀条件下提供了更大的尺寸稳定性.
- 韧性和延展性:
-
- T6脾气为结构应用提供了足够的韧性.
- T73脾气可提供更高的延展性, 使其更能抵抗在撞击或极端负载下开裂.
4. 优点 7075 铝
7075 铝是最通用和高性能合金之一, 提供一系列优势，使其成为整个行业的流行选择:
出色的强度与重量比
- 7075 铝以其令人印象深刻的强度比率而闻名, 对于需要轻巧但耐用材料的应用来说，它是主要的选择.
例如, 它具有最终的拉伸力量 572 MPA (83,000 psi) 在T6脾气中, 超过许多钢，同时保持更轻.
极好的抗疲劳性
- 这种合金对疲劳具有很高的抗性, 非常适合受到重复压力的组件.
此属性在 航空航天和汽车行业, 循环加载下的可靠性至关重要的地方.
卓越的可加工性
- 7075 铝的可加工性可以轻松生产复杂而精确的部分.
它通常被评为CNC加工最好的铝合金之一, 减少生产时间和成本.
热处理性
- 通过回火和热处理（如T6和T651）量身定制机械性能的能力提高了其多功能性.
这种灵活性使工程师可以根据特定的性能要求自定义合金.
耐腐蚀性
- 虽然不如耐腐蚀 6061, 7075 铝提供了对环境因素的适度抵抗.
阳极氧化或其他表面处理可以进一步提高其耐用性.
5. 处理 7075 铝
7075 铝的独特特性使其适合各种制造方法, 包括形成, 加工, 和表面处理.
加工:
成型:
- 7075 铝可以形成各种形状, 但这可能需要退火才能提高形成性. 此过程有助于实现所需的形状，而不会损害材料的特性.
热处理
- 7075 是可以进行热处理的, 通过溶液热处理和衰老等过程启用增强的强度和量身定制的机械性能. 诸如T6和T651之类的温度提供了最大的强度, 而T73提供了改善的耐腐蚀性.
焊接
- 通常不建议焊接破裂的风险. 摩擦搅拌焊接是高质量关节的可行替代品.
6. 不同的饰面 7075 铝
磨机完成:
- 它来自磨坊的自然表面, 适合外观并不关键的应用.
阳极氧化:
- 提供保护性氧化物层，可增强耐腐蚀性，可以为美学目的涂色. 阳极氧化可改善材料的耐用性和外观.
抛光:
- 实现平稳, 反射表面, 通常用于装饰或高精度应用. 抛光可以增强视觉吸引力并降低表面粗糙度.
绘画:
- 涂有油漆或其他防护涂层，以增强外观并防止腐蚀.
绘画是改善材料美学和寿命的常见方法.
化学转换涂层:
- 像铬酸盐转化涂层一样的处理 (Alodine) 改善后续涂层的耐腐蚀性和粘附.
这些涂料对于在恶劣环境中增强材料的性能至关重要.
7. 在哪里使用 7075 铝
航天:
- 7075 铝广泛用于飞机结构, 翅膀, 由于其高强度和轻质特性，机身组件.
汽车:
- 高性能车辆零件, 例如悬架组件和底盘, 受益于强度和耐用性 7075 铝.
运动器材:
- 7075 铝用于自行车框架, 高尔夫俱乐部轴, 和滑雪绑定, 高强度和重量很重要的地方.
海军陆战队:
- 船体船体和甲板配件受益于材料的耐腐蚀性和强度, 使其非常适合海洋应用.
工业的:
- 结构成分, 机械零件, 工具经常使用 7075 铝的高强度和可靠性.
8. 比较 7075 铝与其他等级
每个铝等级都有其独特的特性集，最适合特定应用. 7075 铝的高强度和轻巧而脱颖而出.
然而, 其他等级也喜欢 6061, 和 2024 在可调节性方面提供不同的优势, 可焊性, 和成本效益, 使它们适合更广泛的应用.
| 财产 | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| 力量 | 更高 | 缓和 | 高的 |
| 耐腐蚀性 | 缓和 | 出色的 | 缓和 |
| 可加工性 | 出色的 | 好的 | 缓和 |
| 可焊性 | 有限的 | 出色的 | 有限的 |
| 成本 | 高的 | 缓和 | 高的 |
| 申请 | 航天, 军队 | 通用工程 | 航天, 汽车 |
9. 形成铝 7075 合金存在
7075 铝有多种形式可用, 为各种制造过程和应用提供灵活性.
以下是该合金存在的最常见形式及其典型用途:
| 形式 | 描述 | 典型的应用 |
|---|---|---|
| 公寓 | 薄的, 扁平零件非常适合结构组件. | 航空航天板, 汽车增援. |
| 圆条 | 用于加工的固体圆柱形形状. | 轴, 别针, 紧固件, 和航空航天配件. |
| 盘子 | Thick flat sheets used for heavy-duty parts. | 工具板, 结构成分. |
| 床单 | 薄的, 轻质结构的宽表面. | 飞机皮肤, 面板, 和覆层. |
| 条 | 狭窄的床单以精确切割. | 电气组件, 装饰性装饰. |
| 圆管 | 空心圆柱形形状. | 自行车框架, 流体传输系统. |
| 矩形管 | 空心矩形横截面. | 结构框架, 汽车组件. |
| 空心条 | 厚壁管用于重型应用. | 液压缸, 航空航天组件. |
| 方形杆 | 用于多种用途的固体正方形剖面. | 建筑部件, 括号, 和关节. |
| 六角形棒 | 专业紧固件的六角形形状. | 螺栓, 坚果, 和机器组件. |
| 频道 | U形轮廓用于结构支持. | 建筑框架, 航空排骨. |
10. 结论
7075 铝是一种杰出的合金，结合了高强度, 轻的, 和出色的机械性能.
每个脾气等级都提供独特的特征, 允许工程师和制造商为其特定需求选择最合适的材料.
您是否正在从事航空航天项目, 汽车组件, 或高端运动器材, 7075 铝是值得考虑的材料.
通过了解其构图, 特性, 和制造技术, 您可以最大化其潜力并在项目中取得出色的成果.
我们希望本指南能为您提供有关属性的宝贵见解 7075 铝.
如果您有任何疑问或产品处理需求, 随意 与我们联系. 快乐的捏造!
