1. Einführung
7075 Aluminiumlegierplatte gilt allgemein als eine der höchsten Aluminiumlegierungen mit der höchsten Nutzung für den kommerziellen Gebrauch. 7075 Aluminium ist bekannt für seine überlegene Leistung in Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Strukturanwendungen und bietet eine Kombination aus Lichtgewicht, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit. Es wird oft als starke Alternative zu Titan- oder Weichstahl ausgewählt, bei denen die Gewichtsreduzierung kritisch ist.
2. Was ist 7075 Aluminiumlegierung?
7075 Aluminiumlegierung ist a Hochfeste, hitzebehandelbare Schmiede-Aluminiumlegierung. Es ist Teil der 7000 Serie von Aluminiumlegierungen, die hauptsächlich auf Zinkbasis basieren. Die 7075 Legierung ist am besten für ihre bekannt Ausgezeichnetes Verhältnis von Kraft zu Gewicht Und Ermüdungsbeständigkeitideal für hoch gestresste Strukturteile.
Die Legierung wurde zum ersten Mal von der japanischen Firma entwickelt Sumitomo -Metall 1936 und später von der US -Luftfahrtindustrie während des Zweiten Weltkriegs angepasst. Es bleibt eine der vertrauenswürdigsten Aluminiumlegierungen, die heute in der Luft- und Raumfahrt-Grade verwendet werden.
3. Zusammensetzung von 7075 Aluminium
Die Legierungselemente in 7075 sind sorgfältig ausgewogen, um eine hohe Festigkeit und eine gute Korrosionsbeständigkeit zu erreichen. Hier ist eine typische Aufschlüsselung:
| Element | Inhalt (%) |
|---|---|
| Aluminium (Al) | Gleichgewicht |
| Zink (Zn) | 5.1 - 6.1 |
| Magnesium (mg) | 2.1 - 2.9 |
| Kupfer (Cu) | 1,2 - 2.0 |
| Chrom (Cr) | 0.18 - 0,28 |
| Andere (Fe, Si usw.) | ≤ 0,5 |
Der Gehalt mit hohem Zink- und Magnesiumgehalt trägt nach der Wärmebehandlung zur außergewöhnlichen Festigkeit der Legierung bei.
4. Mechanische Eigenschaften der wichtigsten Eigenschaften
7075 Aluminiumlegierungsplatte ist durch ihre hohe Zug- und Ertragsfestigkeit gekennzeichnet.
| Eigentum | 7075-t6 | 7075-O (geglüht) |
|---|---|---|
| Ultimative Zugfestigkeit | ~ 572 MPa (83.000 psi) | ~ 220 MPa (32.000 psi) |
| Streckgrenze | ~ 503 MPa (73.000 psi) | ~ 103 MPa (15.000 psi) |
| Dehnung in der Pause | 11% (T6) | 18% (o) |
| Brinell Härte | ~ 150 Hb | ~ 60 Hb |
| Elastizitätsmodul | 71,7 GPA | 71,7 GPA |
Das T6 -Temperament ist das am häufigsten verwendete und bietet ein ideales Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Bearbeitbarkeit.
5. Physikalische und chemische Eigenschaften
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte | 2,81 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 477–635 ° C. |
| Wärmeleitfähigkeit | 130 W/m · k |
| Elektrische Leitfähigkeit | 33% IACs |
| Wärmeleitkoeffizient | 21,2 μm/m · k |
| Korrosionsbeständigkeit | Moderat bis gut |
6. Gemüter der 7075 Aluminiumplatte
Gemeinsame Gemüter umfassen:
- 7075-o - getemperter, weichster Zustand
- 7075-t6 - Spitzenstärkezustand, am häufigsten
- 7075-t651 -Stress-bereicherter T6
- 7075-T73 - Übergezogen für verstärkte Korrosionsbeständigkeit
- 7075-t76 - bietet etwas bessere Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit als T6
7. Vergleich mit anderen Aluminiumlegierungen
| Eigentum | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Stärke | Sehr hoch | Medium | Hoch |
| Korrosionsbeständigkeit | Mäßig | Hoch | Niedrig |
| Verarbeitbarkeit | Gut | Exzellent | Gerecht |
| Schweißbarkeit | Arm | Gut | Arm |
| Kosten | Hoch | Mäßig | Mäßig |
8. Vorteile von 7075 Aluminiumlegierplatte
- Übermacht: Vergleichbar mit einigen Stahlqualität.
- Leicht: Ausgezeichnetes Verhältnis von Kraft zu Gewicht.
- Gute Müdigkeitsbeständigkeit: Geeignet für zyklische Belastungsbedingungen.
- Hohe maschinabilität: Besonders unter Bedingungen T6 und T651.
- Qualität der Luft- und Raumfahrtqualität: Konform mit MIL- und ASTM -Standards.
9. Nachteile und Einschränkungen
- Schlechte Schweißbarkeit: Anfällig für das Knacken während des Fusionsschweißens.
- Niedrigere Korrosionsbeständigkeit: Möglicherweise müssen Anodierung oder Verkleidung erforderlich sein.
- Hohe Kosten: Teurer als 6061 oder 5052.
- Begrenzte Formbarkeit: Besonders im T6 -Zustand aufgrund von Härte.
10. Gemeinsame Anwendungen
7075 Aluminium-Legierungsplatte wird häufig für Anwendungen mit hoher Leistung und kritischer Stärke verwendet:
Luft- und Raumfahrt und Luftfahrt
- Flügelhäute
- Rumpfrahmen
- Strukturelle Schotte
Automobil und Rennen
- Chassis -Komponenten
- Suspensionsarme
- Motorteile
Militär und Verteidigung
- Panzerung
- Raketenteile
- Waffenkomponenten
Sport und Erholung
- Fahrradrahmen
- Kletterausrüstung
- Jagdbögen
Industrielle Verwendung
- Robotikarme
- Vorrichtungen und Jigs
- Hydraulische Komponenten
11. Maschinierbarkeit und Schweißbarkeit
Verarbeitbarkeit
7075 ist bekannt für eine hervorragende Bearbeitbarkeit in T6- und T651 -Gemütern. Es ermöglicht enge Toleranzen und Hochgeschwindigkeitsschnitte, was es für CNC-Mahlen, Bohren und Drehen geeignet ist.
Schweißbarkeit
Fusionsschweißen wird aufgrund von Cracking -Anfälligkeit nicht empfohlen. Wenn Schweißen erforderlich ist, Widerstandsschweißen oder Reibung Schweißschweißen kann verwendet werden. Oft ist eine Wärmebehandlung nach dem Schweigen erforderlich.
12. Wärmebehandlung und Alterung
7075 Aluminium reagiert gut auf Lösungswärmebehandlung gefolgt von künstliches Altern:
- Lösungswärmebehandlung (~ 480 ° C)
- Quenching (Wasserlöschung, um die Mikrostruktur zu sperren)
- Künstliches Altern (T6: ~ 120 ° C für 24 Stunden)
Dieser Prozess verbessert Kraft und Härte erheblich.
13. Oberflächen -Finish -Optionen
- Anodisierung - verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenhärte
- Alclad -Beschichtung - Dünne Schicht aus reinem Aluminium zum Korrosionsschutz
- Pulverbeschichtung - Bietet dekoratives und schützendes Finish
- Chemische Umwandlungsbeschichtung - Chromatkonvertierung für die elektrische Leitfähigkeit
14. 7075 gegen 6061 Aluminium
| Besonderheit | 7075 | 6061 |
|---|---|---|
| Stärke | Höher | Mäßig |
| Kosten | Höher | Untere |
| Korrosionsbeständigkeit | Untere | Höher |
| Schweißbarkeit | Arm | Gut |
| Anwendungen | Luft- und Raumfahrt, Verteidigung | Strukturell, Marine |
15. Markt- und Branchennutzung
Der globale Markt für 7075 Aluminium wird angetrieben von:- Luft- und Raumfahrtwachstum
- Militärmodernisierung
- Elektrofahrzeuge und Drohnen
- Leichte Unterhaltungselektronik
16. Umwelt- und Nachhaltigkeitsfaktoren
- Recycelbar: 7075 Aluminium kann ohne signifikanten Eigenschaftenverlust recycelt werden.
- Energieeinsparung: Leicht im Transport reduziert den Kraftstoffverbrauch.
- Verarbeitung von Abfällen: Es ist eine sorgfältige Bearbeitung erforderlich, um Abfall aufgrund hoher Materialkosten zu reduzieren.
17. So wählen Sie die rechte 7075 -Platte aus
Bei der Auswahl einer 7075 -Platte:
- Definieren Sie die erforderliche Stärke: Verwenden Sie T6 oder T651 für die Spitzenleistung.
- Berücksichtigen Sie die maschinfähigen Bedürfnisse: Wählen Sie Stress-beruhigte Gemüter.
- Überprüfen Sie die Korrosionsexposition: Entscheiden Sie sich für T73 oder tragen Sie Schutzbeschichtungen auf.
- Bewerten Sie die Formungsanforderungen: Verwenden Sie o Temperatur, wenn komplexe Formen benötigt werden.
18. FAQs
F1: Ist 7075 Aluminium stärker als Stahl?
Ja, in einigen Gemütern kann 7075-T6 der Stärke von Weichstahl nähern und gleichzeitig deutlich leichter sind.
F2: Kann 7075 Aluminium geschweißt werden?
Es ist nicht ideal zum Schweißen. Verwenden Sie bei Bedarf das Schweißen und die Nachbehandlung mit Reibung.
F3: Ist 7075 für den Meeresgebrauch geeignet?
Nicht direkt. Es erfordert eine Anodierung oder Alclad -Beschichtung für Meeresumgebungen.
F4: Was ist das beste Temperament für die Bearbeitung?
7075-T651 bietet eine hervorragende dimensionale Stabilität und Bearbeitbarkeit.
19. Schlussfolgerung
7075 Aluminiumlegierplatte sticht als oberstes technisches Material aus, wenn Stärke, geringes Gewicht und Ermüdungswiderstand von größter Bedeutung sind. Obwohl es Einschränkungen wie Schweißbarkeit und Korrosionsanfälligkeit aufweist, können diese durch ordnungsgemäße Behandlung und Design behandelt werden. Unabhängig davon, ob Sie die nächste Generation von Flugzeugen bauen oder Hochleistungsmaschinen optimieren, bietet 7075 Aluminium den Leistungsrand, der in den heutigen Wettbewerbsumgebungen benötigt wird.
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