7075-T651 Aluminium: Egenskaper, bearbetning och tillämpningar

Legering och Temper Definition

7075 är en aluminium-zink-magnesium-kopparlegering utvecklad för flyg- och rymdkonstruktioner och används nu i stor utsträckning överallt där mycket hög hållfasthet-till-viktsförhållande krävs: försvarsutrustning, hög-fordon, formar och tunga maskiner. Tempereringsbeteckningen T651 betyder att produkten har -lösningsvärmebehandlats, släckts, artificiellt åldrats och sedan stress{10}}lindrats genom kontrollerad stretching. Sträckningssteget tar bort kvarvarande härdspänning, vilket ger stora plåtar och stänger utmärkt dimensionsstabilitet under bearbetning -, det viktigaste skälet till att T651 föredras framför vanlig T6 för precisionsdetaljer.

Kemisk sammansättning enligt ASTM B209

Samma kemi är registrerad i EN 573-3 som EN AW-7075 och i Kina av GB/T 3190 (beteckning 7A09 eller 7075 beroende på specifikationen).

Mekaniska egenskaper för 7075-T651

7075-T651 är en av de starkaste kommersiellt tillgängliga aluminiumlegeringarna. Enligt ASTM B209 måste plåt och plåt i detta tillstånd ge en minsta draghållfasthet på 510 MPa (74 ksi) och en minsta sträckgräns på 434 MPa (63 ksi); typiska mätvärden är ca 570 MPa draghållfasthet och 503 MPa utbyte, med töjning på 7-11 % beroende på tjocklek. Densiteten är 2,81 g/cm3 och elasticitetsmodulen ca 71,7 GPa.

Dessa värden tillåter komponenter att bära upprepad belastning och vibrationer långt utöver vad 6xxx-legeringar klarar av, vilket är anledningen till att 7075 förblir standard för stressade flyg- och verktygsdelar.

T651 mot T6

T6 och T651 når samma styrka; skillnaden är kvarvarande spänning. T6-produkten åldras utan sträckningssteget, så stora sektioner behåller inre härdspänningar som kan deformeras under bearbetning. T651 sträcks 1,5-3 % efter lösningsbehandling, omfördelar och minskar den stressen. För tunn plåt är skillnaden liten, men för tjocka plåtar och långa stänger som bearbetats till precisionsdelar är T651 det pålitliga valet: delar förblir plattare och har kvar position efter materialborttagning.

Bearbetbarhet och tillverkning

7075-T651 är hårdare och mer nötande än standardlegeringar, så bearbetning kräver skarpa hårdmetallverktyg, positiv spångeometri, styva inställningar och tillräckligt med kylvätska. Med korrekt processkontroll ger fräsning, svarvning och borrning utmärkta ytbehandlingar och snäva toleranser. Spånkontroll spelar roll: legeringen bildar trådiga spån som måste evakueras. Legeringen anses allmänt vara svår att svetsa; konventionell smältsvetsning rekommenderas inte eftersom den värme-påverkade zonen lider av sprickbildning och hållfasthetsförlust. Designa 7075-enheter kring bultning, nitning eller limning, och överväg mekaniska fästelement med isolerande brickor i blandade-metallförband. Formbarheten är måttlig; skarpt böjda delar bör formas i O-temperering och åldras efteråt, eller omdesignas för bearbetning.

Korrosionsbeständighet och ytskydd

7075 har relativt låg korrosionsbeständighet jämfört med 6061 eller 5xxx-legeringarna på grund av sin höga kopparhalt. Den fungerar bra i torra eller svagt aggressiva inomhus- och industrimiljöer, men i havsvatten, hög luftfuktighet eller kemisk exponering bör den skyddas: anodisering (svavelhaltig eller hardcoat), konverteringsbeläggning eller målning. Alclad 7075-plåt, med en tunn aluminiumbeklädnad med hög-renhet, specificeras där kombinationen av kärnstyrka och ythållbarhet behövs i flygplansskinn.

Standarder, leveransformulär och applikationer

7075-T651 levereras mot ASTM B209 (plåt och plåt), ASTM B211 (stång, stång och tråd) och AMS 4045 och AMS 4123, med EN 485-2 och EN 755-2 som täcker europeisk leverans och GB/T 3880 den kinesiska motsvarigheten. Vanliga former är plåt och plåt från 0,2 mm till 200 mm tjocka, runda och plana stång, och anpassade ämnen, med skärning, tillplattning och ytbehandling tillgängliga på begäran.

Typiska applikationer

Flyg och rymd: flygplanskroppar och vingkomponenter, helikopterstrukturer och raket- och missildelar. Försvar: pansar och-lastbärande utrustning där vikten är kritisk. Fordon: hög-fjädring och chassidelar, kolvar och vevstakar. Verktyg: formsprutningsformar, plastformar, jiggar och fixturer som behöver styvhet och stabilitet. Tung industri: maskinkomponenter och precisionsdelar utsatta för upprepad påfrestning.

Vanliga frågor

Vad betyder T651?T6 plus stressavlastning: lösningsvärme-behandlad, släckt, artificiellt åldrad och stress-lindrad genom en kontrollerad stretchoperation. Sträckningssteget minskar kvarvarande stress så att tjocka produkter bearbetas utan distorsion.

Hur stark är 7075-T651 jämfört med 6061-T6?cirka 80 % starkare i utbyte (503 MPa typiskt mot 276 MPa) och ungefär 65 % starkare i draghållfasthet (570 vs 310 MPa). Den styrkan kommer med lägre korrosionsbeständighet, dålig svetsbarhet och ett högre pris.

Kan 7075-T651 svetsas?Inte genom konventionell smältsvetsning. Legeringen är utsatt för hetsprickbildning och tappar styrka i den värmepåverkade zonen. Använd mekaniska fästelement, nitar eller limning; solid-sammanfogningsmetoder finns men kräver kvalificerade procedurer.

Varför välja T651 framför T6 för tjock plåt?Dimensionell stabilitet. T651-plattan håller planhet och motstår spänningsavlastning- under bearbetning, så stora precisionsdelar håller sig inom toleransen efter materialborttagning. T6 är acceptabelt för tunna sektioner och icke-kritiska delar.

Behöver 7075-T651 ytskydd?Vid torr inomhusservice är den fin naken eller lätt anodiserad. I fuktiga, kustnära eller kemiska miljöer, specificera anodisering, konverteringsbeläggning eller färg; Bare 7075 rekommenderas inte för havsvattenexponering.

Vilka certifikat ska medfölja 7075-T651-material?Begär ett brukstestcertifikat med kemisk analys och dragtestresultat mot gällande standard (ASTM B209, AMS, EN eller GB/T), och där så krävs, tredjepartsinspektion och ultraljudstestning för tjock flygplatta.