7075-T6 Алуминиева температура: Защо доминира при приложения с висока якост

7075 е термично{1}}обработваема алуминиева-цинкова-магнезиева-медна сплав, която се намира на върха на диапазона на якост сред предлаганите в търговската мрежа видове кован алуминий. Неговите механични показатели се доближават до тези на някои стомани, докато плътността му остава близо до една трета от тази на стоманата, така че класът се определя навсякъде, където намаляването на теглото и товароносимостта трябва да бъдат балансирани. Това, което един завършен компонент действително доставя в експлоатация, зависи много по-малко от обозначението на сплавта, отколкото от температурата, тоест специфичната комбинация от термична обработка на разтвора, закаляване и контролирано стареене, приложена към метала.

Това ръководство обяснява защо 7075-T6 и неговият-съответствие с намалено напрежение 7075-T651 са най-широко предлаганите и доставяни закалки, как изборът на закалка променя корозионното поведение и живота на умора и как се сравнява класът с алуминиевите сплави с общо предназначение.

Разбиране на обозначенията за характер, приложени към 7075

Буквата и цифрите, които следват номера на сплавта, описват пълен производствен път, а не една стъпка на топлинна -обработка. За 7075 практическият кратък списък е малък:

O (отгрят)- най-мекото състояние, използвано главно за операции по формоване, които са последвани от по-късна топлинна обработка; якостта на опън е приблизително 230 MPa.

T6- разтвор, термично обработен и след това изкуствено състарен. Това е най-високото -условие на якост, което обикновено се предлага, и стандартното еталонно темпериране за сплавта.

T651- T6, нанесен върху плоча, която след това се разтяга с контролирано количество, обикновено 1,5 до 3 процента, за облекчаване на вътрешното остатъчно напрежение. Получената плоча остава плоска по време на обработката.

T73 и T7351- състояние на-стареене, при което изкуственото стареене продължава след пиковата-точка на якост. Якостта на опън пада с приблизително 10 до 15 процента, но устойчивостта на напрежение-корозионно напукване се подобрява значително.

T76 и T7651- междинно над-стареене, което заменя по-малка загуба на здравина за подобрена устойчивост на корозия от ексфолиране.

Тъй като цикълът на стареене управлява структурата на утайката, една и съща химия на сплавта може да бъде доставена при условия, които се различават с повече от 40 процента в границата на провлачване, като същевременно споделят еднаква плътност и модул на еластичност.

Защо 7075-T6 и 7075-T651 са най-често срещаните нрави

Да, T6 и T651 са с голяма разлика най-често уточняваните и държани на склад. Четири практически причини обясняват това господство:

Пикова якост на килограм.Никоя друга широко търгувана температура на сплавта не достига същата комбинация от якост на опън и якост на провлачване, което е решаващо за фитингите на корпуса на въздухоплавателни средства, корпусите и структурните скоби с високо-натоварване.

Обхват на обозначението.T6 и T651 са условията, изброени най-пълно в системите за обозначаване на кован алуминий и спецификациите на аерокосмическите материали, така че дизайнерите могат да ги извикат без специална програма за квалификация.

Стабилност при обработка.Разтегнати машини за плочи T651 с минимално изкривяване, което има значение за тънки ребра, дълги лостове и прецизни приспособления.

Ширина на предлагането.Екструзията, прътите, листовете и плочите се произвеждат рутинно при тези условия, което осигурява кратки срокове за изпълнение и постоянна наличност.

Екструдираните и кованите части обикновено се поръчват в T6, докато валцуваната плоча над приблизително 12 mm обикновено се поръчва в T651, така че стъпката на разтягане премахва остатъчното напрежение, предизвикано от охлаждане.

Типични механични свойства и химичен състав

Стойностите по-долу са типични за 7075 в условия T6 и T651 при стайна температура. Действителните цифри варират в зависимост от формата на продукта, дебелината и посоката на тестване.

Сплавта дължи това представяне на строго контролиран състав. Цинкът и магнезият образуват укрепващите утайки, медта добавя допълнителна здравина, а хромът усъвършенства структурата на зърната.

Устойчивост на корозия, живот на умора и защитни обработки

7075 предлага само умерена устойчивост на атмосферна корозия и е особено податлив на-корозионно напукване при напрежение, когато се държи под продължително напрежение на опън във влажна или-съдържаща хлорид среда. Използват се две стратегии за управление на този риск.

Първият е изборът на характер. Условията на над{1}}отлежаване, като T73 и T7351, отдалечават микроструктурата от пиковото-състояние на якост и значително повишават-устойчивостта на корозия при напрежение, за сметка на приблизително 10 до 15 процента от якостта на опън. Компонентите, които виждат непрекъснато натоварване в морска или влажна експлоатация, често се уточняват в тези характеристики, дори когато намаляването на якостта е нежелано.

Второто е повърхностна защита. Анодиране, химическо преобразуващо покритие, метални облицовки и системи за боядисване изолират повърхността от околната среда. Анодизираните слоеве също така подобряват устойчивостта на износване на плъзгащите се повърхности, докато облицованият лист поставя тънък слой от по-устойчива на корозия-алуминиева сплав върху сърцевината.

Показателите за умора са добри при стайна температура, но корозивните среди и повишената температура намаляват границата на издръжливост. Когато дадена част изпитва циклично натоварване при такива условия, дизайнерите обикновено комбинират над-остаряло състояние със защитно покритие и прилагат щедри граници на умора. В противен случай експлоатационният живот е дълъг: с правилна защита и поддръжка структурните компоненти работят рутинно в продължение на няколко десетилетия, при условие че постоянният стрес и агресивната среда се поддържат в проектните граници.

Как 7075 се сравнява с-алуминиеви сплави с общо предназначение

Сила.7075-T6 достига грубо 572 MPa якост на опън срещу около 310 MPa за 6061-T6 и около 470 MPa за 2024-T3, така че води ясно, когато товароносимостта управлява.

Тегло.Плътността е 2,81 g/cm3, само незначително над 2,70 g/cm3 на 6061, така че увеличаването на якостта почти не намалява теглото.

Формоспособност.7075 е по-малко пластичен от семействата 6xxx и 3xxx и не може да бъде огънат до тесни радиуси в състояние T6; формоването обикновено се извършва в отгрято състояние и последвано от термична обработка.

Заваряемост.Заваряването чрез топене на 7075 в T6 обикновено се избягва, защото унищожава реакцията на стареене в засегнатата от топлина-зона; занитените, болтовите и свързаните съединения са стандартна практика.

Логика на избора.Когато твърдостта, устойчивостта на корозия и цената са по-важни от максималната якост, 6061 остава по-лесният и по-икономичен избор. Когато всеки килограм е от значение и натоварването е голямо, 7075-T6 или T651 е избраният материал.

Често задавани въпроси

Въпрос: 7075-T6 ли е най-често срещаният алуминий 7075?
да T6 и-облекченият T651 са най-широко складираните и доставяни условия и заедно те представляват по-голямата част от екструдираните, кованите и валцуваните продукти, доставяни в този клас.

Въпрос: Каква е разликата между 7075-T6 и 7075-T651?
И двете са термично обработени и изкуствено състарени. Плочата T651 получава допълнително контролирано разтягане от около 1,5 до 3 процента, което облекчава остатъчното напрежение при закаляване, така че да остане по-плоска и да се обработва с по-малко изкривяване.

Въпрос: Коя температура трябва да се използва в морска или влажна среда?
Обикновено се предпочита-остаряло състояние като T73, тъй като то издържа-на корозионно напукване под напрежение далеч по-добре от T6 и обикновено също се прилага защитно покритие или анодизиран слой.

В: Алуминиевата сплав 7075 корозира ли лесно?
Той има само умерена устойчивост на корозия и е особено чувствителен към-корозионно напукване, така че облицовката, анодирането, преходното покритие или боядисването са стандартни за взискателни условия на експлоатация.

В: Колко дълго издържа алуминиев компонент 7075?
С подходяща повърхностна защита и поддръжка структурните части могат да останат в експлоатация няколко десетилетия. Незащитените части, изложени на хлориди или продължително напрежение на опън, могат да се повредят много по-рано.

В: Може ли 7075-T6 да се заварява?
Заваряването чрез стопяване обикновено се избягва, тъй като премахва реакцията на стареене в засегнатата от топлина-зона и рязко намалява якостта. Механичното закрепване и залепването са обичайните методи за свързване.

Въпрос: 7075 по-здрава ли е от стомана?
Паунд за паунд, да. Неговата специфична якост е по-висока от тази на обикновените структурни стомани, въпреки че абсолютната якост на опън на стоманата остава по-висока.