آلومینیوم 7075-T651: خواص، ماشینکاری و کاربردها

تعریف آلیاژ و دما

7075 یک آلیاژ آلومینیوم-روی-منیزیم-است که برای سازه‌های هوافضا توسعه یافته است و اکنون به طور گسترده در هر جایی که نسبت به استحکام بسیار بالا-به-وزن مورد نیاز است استفاده می‌شود: تجهیزات دفاعی، وسایل نقلیه{{6} با کارایی بالا، قالب‌ها و ماشین‌آلات سنگین. تعیین دمای T651 به این معنی است که محصول با گرمای محلول-درمان شده، خاموش شده، به طور مصنوعی کهنه شده و سپس استرس{10}}با کشش کنترل شده کاهش یافته است. مرحله کشش تنش خاموشی باقیمانده را حذف می‌کند و به صفحات و میله‌های بزرگ ثبات ابعادی عالی در حین ماشین‌کاری می‌دهد - دلیل اصلی ترجیح T651 بر T6 ساده برای قطعات دقیق است.

ترکیب شیمیایی بر اساس ASTM B209

همان شیمی در EN 573-3 به عنوان EN AW-7075 و در چین توسط GB/T 3190 ثبت شده است (بسته به مشخصات نام 7A09 یا 7075).

خواص مکانیکی 7075-T651

7075-T651 یکی از قوی ترین آلیاژهای آلومینیوم موجود در بازار است. در ASTM B209، صفحه و ورق در این شرایط باید حداقل استحکام کششی 510 MPa (74 ksi) و حداقل استحکام تسلیم 434 MPa (63 ksi) را داشته باشند. مقادیر معمول اندازه گیری شده حدود 570 مگاپاسکال کششی و بازده 503 مگاپاسکال است که بسته به ضخامت ازدیاد طول 7 تا 11 درصد است. چگالی 2.81 گرم بر سانتی متر مکعب و مدول الاستیک حدود 71.7 گیگا پاسکال است.

این مقادیر به قطعات اجازه می‌دهد بار و ارتعاش مکرر را فراتر از آن چیزی که آلیاژهای 6xxx مدیریت می‌کنند، حمل کنند، به همین دلیل است که 7075 پیش‌فرض برای قطعات هوافضا و ابزارآلات تحت فشار باقی می‌ماند.

T651 در مقابل T6

T6 و T651 به همان سطح قدرت می رسند. تفاوت تنش پسماند است. محصول T6 بدون مرحله کشش کهنه می‌شود، بنابراین بخش‌های بزرگ تنش خاموش کردن داخلی را حفظ می‌کنند که می‌تواند در حین ماشین‌کاری منحرف شود. T651 پس از درمان با محلول 1.5-3٪ کشیده می شود و این استرس را دوباره توزیع می کند و کاهش می دهد. برای ورق نازک تفاوت جزئی است، اما برای صفحات ضخیم و میله‌های بلند که در قطعات دقیق ماشین‌کاری شده‌اند، T651 انتخاب قابل اعتمادی است: قطعات صاف‌تر می‌مانند و ویژگی‌ها پس از برداشتن مواد در موقعیت خود باقی می‌مانند.

ماشینکاری و ساخت

7075-T651 سخت‌تر و ساینده‌تر از آلیاژهای استاندارد است، بنابراین ماشین‌کاری به ابزارهای تیز کاربید، هندسه چنگک مثبت، تنظیمات سخت و خنک‌کننده کافی نیاز دارد. با کنترل فرآیند مناسب، فرزکاری، تراشکاری و حفاری، روکش‌های عالی و تحمل‌های محکم ایجاد می‌کنند. کنترل تراشه مهم است: آلیاژ تراشه های رشته ای را تشکیل می دهد که باید تخلیه شوند. به طور کلی جوشکاری آلیاژ دشوار است. جوشکاری ذوبی معمولی توصیه نمی شود زیرا ناحیه تحت تأثیر حرارت{8}} دچار ترک خوردگی و کاهش استحکام می شود. مجموعه‌های 7075 را در اطراف اتصالات پیچ، پرچ، یا چسب طراحی کنید و بست‌های مکانیکی را با واشرهای عایق در اتصالات فلزی مخلوط{10}}در نظر بگیرید. شکل پذیری متوسط ​​است. قطعات خمش تیز باید در حالت O شکل گرفته و پس از آن پیر شوند یا برای ماشین کاری مجدد طراحی شوند.

مقاومت در برابر خوردگی و محافظت از سطح

7075 در مقایسه با آلیاژهای 6061 یا 5xxx به دلیل محتوای مس بالا، مقاومت به خوردگی نسبتاً کمی دارد. در محیط های داخلی و صنعتی خشک یا خفیف تهاجمی به خوبی عمل می کند، اما در آب دریا، رطوبت بالا یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی باید از آن محافظت شود: آنودایز (سولفوریک یا پوشش سخت)، پوشش تبدیلی، یا رنگ آمیزی. ورق آلکلاد 7075، با روکش آلومینیومی نازک{6} با خلوص بالا، در جایی که ترکیبی از استحکام هسته و دوام سطح در پوسته هواپیما مورد نیاز است، مشخص شده است.

استانداردها، فرم های تامین، و برنامه های کاربردی

7075-T651 در برابر ASTM B209 (ورق و صفحه)، ASTM B211 (میله، میله و سیم) و AMS 4045 و AMS 4123 با استانداردهای EN 485-2 و EN 755-2 عرضه شده در اروپا و GB/T 3880 چینی عرضه می شود. فرم های متداول عبارتند از ورق و صفحه با ضخامت 0.2 میلی متر تا 200 میلی متر، نوار گرد و مسطح، و روکش های سفارشی، با برش، صاف کردن، و عملیات سطح در صورت درخواست موجود است.

برنامه های کاربردی معمولی

هوافضا و فضا: بدنه و اجزای بال هواپیما، ساختار هلیکوپتر و قطعات موشک و موشک. دفاع: زره و تجهیزات باربری-که وزن آن حیاتی است. خودرو: سیستم تعلیق و قطعات شاسی، پیستون‌ها و میله‌های اتصال با عملکرد بالا-. ابزار: قالب‌های تزریق، قالب‌های پلاستیکی، جیگ‌ها و وسایلی که نیاز به استحکام و پایداری دارند. صنایع سنگین: اجزای ماشین آلات و قطعات دقیق در معرض استرس مکرر.

سوالات متداول

T651 به چه معناست؟تسکین استرس به علاوه T6: محلول حرارتی-درمان شده، خاموش شده، پیری مصنوعی و استرس-با یک عملیات کشش کنترل شده از بین می‌رود. مرحله کشش تنش پسماند را کاهش می دهد، بنابراین محصولات ضخیم بدون اعوجاج ماشین می شوند.

7075-T651 در مقایسه با 6061-T6 چقدر قوی است؟حدود 80 درصد از نظر تسلیم قوی تر (503 مگاپاسکال معمولی در مقابل 276 مگاپاسکال) و تقریباً 65 درصد در کشش قوی تر (570 در مقابل 310 مگاپاسکال). این استحکام با مقاومت خوردگی کمتر، جوش پذیری ضعیف و قیمت بالاتر همراه است.

آیا می توان 7075-T651 را جوش داد؟نه با جوشکاری فیوژن معمولی. آلیاژ مستعد ترک خوردگی داغ است و در منطقه تحت تأثیر گرما-استحکام خود را از دست می دهد. از اتصال دهنده های مکانیکی، پرچ ها، یا چسباندن چسب استفاده کنید. روش‌های اتصال-حالت جامد وجود دارد اما نیاز به روش‌های واجد شرایط دارد.

چرا T651 را به T6 برای صفحه ضخیم انتخاب کنید؟ثبات ابعادی صفحه T651 صافی را حفظ می‌کند و در برابر اعوجاج{2}}در هنگام ماشین‌کاری مقاومت می‌کند، بنابراین قطعات دقیق بزرگ پس از برداشتن مواد در محدوده تحمل باقی می‌مانند. T6 برای مقاطع نازک و بخشهای غیر بحرانی قابل قبول است.

آیا 7075-T651 به حفاظت سطح نیاز دارد؟در سرویس های داخلی خشک، کاملاً برهنه یا کمی آنودایز می شود. در محیط های مرطوب، ساحلی یا شیمیایی، آندایزینگ، پوشش تبدیلی یا رنگ را مشخص کنید. بره 7075 برای قرار گرفتن در معرض آب دریا توصیه نمی شود.

چه گواهینامه هایی باید با مواد 7075-T651 همراه باشد؟یک گواهی آزمایش آسیاب با نتایج آنالیز شیمیایی و تست کشش در برابر استاندارد حاکم (ASTM B209، AMS، EN، یا GB/T) و در صورت لزوم،-بازرسی شخص ثالث و آزمایش اولتراسونیک برای صفحه هوافضای ضخیم درخواست کنید.