Въведение в алуминиеви плочи 7075
7075 е алуминиева-цинкова-магнезиева-медна сплав, разработена за приложения, които изискват най-високата налична здравина от алуминия. При температури T6 и T651 той постига якост на опън в диапазона от 510-570 MPa, което се доближава до някои структурни стомани с около една-трета от теглото. Това съотношение -към-тегло прави 7075 стандартния избор за структурни компоненти на самолети като панели на крилата, рамки на фюзелажа и части на колесника, както и за инструментална екипировка с високо натоварване и прецизно инженерство. Поради своята легираща система, 7075 се държи различно от сплавите 5xxx и 6xxx при заваряване, формоване и устойчивост на корозия и тези разлики трябва да бъдат управлявани при проектирането и производството. Съответните препратки към спецификации включват ASTM B209 и AMS 4045.
Състав и нрави
7075 съдържа приблизително 5,1 до 6,1 процента цинк като основен легиращ елемент, с магнезий и мед, плюс малки количества хром и други елементи. Комбинацията от цинк-магнезий-мед произвежда утайки,-втвърдяващи се при стареене, които придават изключителната здравина на сплавта. Обичайните температури за плочата са T6, която е термично обработена с разтвор и изкуствено състарена, и T651, която добавя-облекчаващо напрежението разтягане след обработка с разтвор, за да се подобри плоскостта и стабилността при обработка. Студено{12}}вариантите могат допълнително да увеличат твърдостта, като същевременно поддържат стабилност на размерите. Качеството трябва да бъде посочено с поръчката, тъй като механичните свойства, остатъчното напрежение и устойчивостта на корозия зависят от него.
Механични и физични свойства
Типичните референтни стойности за плоча 7075-T6 включват якост на опън от около 483-570 MPa, граница на провлачване от приблизително 414-503 MPa, удължение от 8-11 процента на 50 mm и твърдост по Бринел от около 150-160 HBW. Плътността е приблизително 2,81 g/cm3, което е значително по-леко от стоманата при сравними нива на якост. Сплавта също предлага добра топлопроводимост, около 229 W/(m·K), и електрическа проводимост от около 37-38 процента IACS, което поддържа разсейването на топлината във високопроизводителни компоненти. Устойчивостта на умора при повтарящи се циклични натоварвания е висока, което е една от причините сплавта да се предпочита за части на самолети, които изпитват променливи напрежения. Точните стойности трябва да бъдат потвърдени спрямо приложимия стандарт и сертификата на мелницата, тъй като те варират в зависимост от дебелината и формата на продукта.
Устойчивост на корозия и довършителни работи
Високото съдържание на цинк и мед прави 7075 по-податлив на-корозионно напукване от сплави като 6061 или 5083, особено в късо-напречно направление и при по-стари температури. Съвременните температури и контролираното производство намаляват този риск, но защитното покритие все още се препоръчва за взискателни среди. Анодирането е най-разпространената защитна обработка и може значително да подобри устойчивостта на влага, солен спрей и леки химикали; прозрачното анодиране често се прилага за запазване на естествения вид, докато цветното анодиране се използва там, където естетиката има значение. За тежки или морски условия избягвайте незащитен 7075 и проектирайте компонента с подходящи покрития, дренаж и дизайн на фуги. Богатият-на цинк състав може да причини леки несъответствия в окисляването по време на анодизиране, така че спецификациите на покритието трябва да бъдат съгласувани с процесора.
Машинна обработка и производство
Въпреки високата си якост, 7075 работи добре със стандартни инструменти, когато се използват подходящи флуиди и параметри за рязане, а температурата T651 по-специално осигурява добра стабилност на размерите след обработка, което е ценно за прецизни части. Формоването е възможно с подходящи техники, но сплавта е по-малко пластична от степени 6xxx или 5xxx, така че използвайте големи радиуси и постепенно огъване за стегнати форми; отгряването преди сериозно формоване, последвано от повторна -топлинна обработка, може да се счита за критична работа. Заваряването на 7075 е трудно: конвенционалното заваряване чрез стопяване обикновено се избягва за структурни приложения, тъй като засегнатата от топлина-зона губи здравина и рискът от напукване е висок. Когато съединяването е неизбежно, за предпочитане е механичното закрепване, а всяко заваряване трябва да следва квалифицирана процедура. Рязането с лазер или водна струя дава чисти ръбове, като водната струя се предпочита за дебели габарити, за да се избегнат топлинни ефекти.
Приложения и съображения за избор
Плочата 7075 се използва в аерокосмически конструкции, рамки за UAV, високо-производителни автомобилни компоненти, прецизни инструменти, хидравлични колектори и взискателни индустриални машини. Трябва да се избере, когато високото съотношение на якост-към-теглото и характеристиките на умора са ръководните изисквания. Когато устойчивостта на корозия, заваряемостта или способността за формоване доминират в дизайна, сплавта 5xxx или 6xxx обикновено е по-подходяща. Когато поръчвате, посочете сплав, температура, дебелина, ширина, дължина, приложим стандарт, плоскост и всички изисквания за не-разрушителен тест и поискайте сертификат за изпитване на мелница за сертифицирани приложения. Съхранявайте плочите плоски, предпазвайте повърхностите от влага и дръжте защитното фолио на място до обработката.
Често задавани въпроси
Въпрос: 7075 по-силен ли е от 6061?
Да. 7075 в температурата T6 обикновено достига якост на опън в диапазона 510-570 MPa, докато 6061-T6 обикновено е около 290-310 MPa. Въпреки това, 6061 предлага по-добра заваряемост, формоспособност и устойчивост на корозия, така че изборът зависи от приложението.
В: Може ли алуминий 7075 да бъде заваряван?
7075 се счита за труден за заваряване. Заваряването чрез стопяване крие риск от напукване и значителна загуба на якост в засегнатата от топлина-зона, така че обикновено се предпочита механично закрепване. Всяка критична заварена връзка изисква квалифицирана процедура за заваряване.
Въпрос: 7075 издържа ли на корозия?
7075 има умерена устойчивост на атмосферна корозия, но е по-податлив на-корозионно напукване от много други алуминиеви сплави. Препоръчва се защитно покритие като анодиране или боядисване, особено за работа на открито, крайбрежна или влажна среда.
В: Каква е разликата между T6 и T651 за плоча 7075?
T6 е термично обработен и изкуствено състарен. T651 добавя-облекчаващо напрежението разтягане след обработка с разтвор, намалявайки остатъчното напрежение и подобрявайки плоскостта и стабилността при обработка. T651 често се определя за дебела плоча, която ще се обработва.
Въпрос: Подходящ ли е 7075 за морска употреба?
7075 не е първият избор за морски услуги поради податливостта-на корозия. За приложения с морска вода се предпочитат сплави от серия 5xxx- като 5083 или 5086. Ако трябва да се използва 7075, нанесете здрави защитни покрития и консервативен дизайн.
Q: 7075 работи ли добре?
Да. 7075 има добра обработваемост, когато се използват остри инструменти, подходящи скорости и флуиди за рязане. Закалката T651 осигурява добра стабилност на размерите след машинна обработка, поради което сплавта е популярна за прецизни инструменти и приспособления.