1. Introduction
7075 La plaque en alliage en aluminium est largement considérée comme l'un des alliages en aluminium les plus résistants disponibles pour une utilisation commerciale. Réputée pour ses performances supérieures dans les applications aérospatiales, automobiles et structurelles, l'aluminium 7075 offre une combinaison de poids léger, de ténacité, de résistance à la corrosion et de machinabilité. Il est souvent choisi comme alternative forte au titane ou à l'acier doux où la réduction du poids est critique.
2. Qu'est-ce que l'alliage d'aluminium 7075?
7075 L'alliage en aluminium est un alliage en aluminium forgé à haute résistance à la chaleur et à la chaleur. Cela fait partie du Série 7000 d'alliages en aluminium, qui sont principalement basés sur le zinc. L'alliage 7075 est surtout connu pour son Excellent rapport force / poids et résistance à la fatigue, ce qui le rend idéal pour les parties structurelles très stressées.
L'alliage a d'abord été développé par la société japonaise Sumitomo métal en 1936 et adapté plus tard par l'industrie de l'aviation américaine pendant la Seconde Guerre mondiale. Il reste l'un des alliages d'aluminium de qualité aérospatiale les plus fiables utilisés aujourd'hui.
3. Composition de 7075 aluminium
Les éléments d'alliage en 7075 sont soigneusement équilibrés pour atteindre une forte résistance et une bonne résistance à la corrosion. Voici une ventilation typique:
| Élément | Contenu (%) |
|---|---|
| Aluminium (AL) | Équilibre |
| Zinc (Zn) | 5.1 - 6.1 |
| Magnésium (mg) | 2.1 - 2.9 |
| Cuivre (Cu) | 1.2 - 2.0 |
| Chrome (CR) | 0.18 - 0,28 |
| D'autres (Fe, Si, etc.) | ≤ 0,5 |
La teneur élevée en zinc et en magnésium contribue à la résistance exceptionnelle de l'alliage après traitement thermique.
4. Propriétés mécaniques clés
7075 La plaque en alliage en aluminium est caractérisée par sa traction élevée et sa limite d'élasticité.
| Propriété | 7075-T6 | 7075-O (recuit) |
|---|---|---|
| Résistance à la traction ultime | ~ 572 MPa (83 000 psi) | ~ 220 MPa (32 000 psi) |
| Limite d'élasticité | ~ 503 MPa (73 000 psi) | ~ 103 MPa (15 000 psi) |
| Allongement à la pause | 11% (T6) | 18% (o) |
| Dureté de Brinell | ~ 150 Hb | ~ 60 Hb |
| Module d'élasticité | 71,7 GPA | 71,7 GPA |
Le tempérament T6 est le plus souvent utilisé, offrant un équilibre idéal de résistance et de machinabilité.
5. Caractéristiques physiques et chimiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 2,81 g / cm³ |
| Point de fusion | 477–635 ° C |
| Conductivité thermique | 130 w / m · k |
| Conductivité électrique | 33% IACS |
| Coefficient de dilatation thermique | 21,2 μm / m · k |
| Résistance à la corrosion | Modéré à bon |
6. Tempers de 7075 Aluminium Plate
Les tempéraments communs comprennent:
- 7075-O - État recuit et le plus doux
- 7075-T6 - Condition de résistance maximale, la plus courante
- 7075-T651 - T6 lié au stress
- 7075-T73 - sur-écuré pour une résistance à la corrosion améliorée
- 7075-T76 - offre une résistance et une ténacité légèrement meilleures à la corrosion que T6
7. Comparaison avec d'autres alliages d'aluminium
| Propriété | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Force | Très haut | Moyen | Haut |
| Résistance à la corrosion | Modéré | Haut | Faible |
| Machinabilité | Bien | Excellent | Équitable |
| Soudabilité | Pauvre | Bien | Pauvre |
| Coût | Haut | Modéré | Modéré |
8. Avantages de la plaque en alliage en aluminium 7075
- Force supérieure: Comparable à certaines notes d'acier.
- Léger: Excellent rapport force / poids.
- Bonne résistance à la fatigue: Convient aux conditions de chargement cyclique.
- Machinabilité élevée: Surtout dans les conditions T6 et T651.
- Qualité de qualité aérospatiale: Conforme aux normes MIL et ASTM.
9. Inconvénients et limitations
- Mauvaise soudabilité: Sujet à la fissuration pendant le soudage de fusion.
- Résistance à la corrosion plus faible: Peut avoir besoin d'anodisation ou de revêtement.
- Coût élevé: Plus cher que 6061 ou 5052.
- Formabilité limitée: Surtout dans les conditions T6 en raison de la dureté.
10. Applications communes
7075 La plaque en alliage en aluminium est largement utilisée dans les applications de haute performance et de force critique:
Aérospatial et aviation
- Peaux d'aile
- Cadres de fuselage
- Cloisons structurelles
Automobile et course
- Composants du châssis
- Armes de suspension
- Pièces de moteur
Militaire et défense
- Placage d'armure
- Parties missiles
- Composants d'armes à feu
Sports et loisirs
- Cadres de vélos
- Équipement d'escalade
- Arcs de chasse
Usage industriel
- Robotics Arms
- Luminaires et gabarits
- Composants hydrauliques
11. Machinabilité et soudabilité
Machinabilité
7075 est connu pour une excellente machinabilité dans T6 et T651 Tempers. Il permet des tolérances étroites et une coupe à grande vitesse, ce qui le rend adapté au broyage, au forage et au tournage CNC.
Soudabilité
Le soudage à la fusion n'est pas recommandé en raison de la sensibilité à la fissuration. Si le soudage est nécessaire, soudage de résistance ou soudage par agitation à la friction peut être utilisé. Un traitement thermique après le soudage est souvent nécessaire.
12. Traitement thermique et vieillissement
7075 L'aluminium répond bien à Traitement thermique de la solution suivi de vieillissement artificiel:
- Traitement thermique de la solution (~ 480 ° C)
- Éteinte (Trempe d'eau pour verrouiller la microstructure)
- Vieillissement artificiel (T6: ~ 120 ° C pendant 24 heures)
Ce processus améliore considérablement la force et la dureté.
13. Options de finition de surface
- Anodisation - améliore la résistance à la corrosion et la dureté de surface
- Revêtement alclad - Mine couche d'aluminium pur pour une protection contre la corrosion
- Revêtement en poudre - Fournit une finition décorative et protectrice
- Revêtement de conversion chimique - Conversion de chromate pour la conductivité électrique
14. 7075 contre 6061 aluminium
| Fonctionnalité | 7075 | 6061 |
|---|---|---|
| Force | Plus haut | Modéré |
| Coût | Plus haut | Inférieur |
| Résistance à la corrosion | Inférieur | Plus haut |
| Soudabilité | Pauvre | Bien |
| Applications | Aérospatial, défense | Structurel, marin |
15. Utilisation du marché et de l'industrie
Le marché mondial de l'aluminium 7075 est motivé par:- Croissance aérospatiale
- Modernisation militaire
- Véhicules et drones électriques
- Electronique de consommation légère
16. Facteurs environnementaux et de durabilité
- Recyclable: 7075 L'aluminium peut être recyclé sans perte significative de propriétés.
- Économie d'énergie: La légèreté dans le transport réduit la consommation de carburant.
- Traitement des déchets: Un usinage soigneux est nécessaire pour réduire les déchets en raison d'un coût élevé de matériaux.
17. Comment sélectionner la bonne plaque 7075
Lors de la sélection d'une plaque 7075:
- Définir la force requise: Utilisez T6 ou T651 pour les performances de pointe.
- Envisagez les besoins de machinabilité: Choisissez des températures liées au stress.
- Vérifier l'exposition à la corrosion: Optez pour T73 ou appliquez des revêtements protecteurs.
- Évaluer les exigences de formation: Utilisez O Temper si des formes complexes sont nécessaires.
18. FAQ
Q1: L'aluminium 7075 est-il plus fort que l'acier?
Oui, dans certains températures, 7075-T6 peut aborder la résistance de l'acier doux tout en étant beaucoup plus léger.
Q2: L'aluminium 7075 peut-il être soudé?
Il n'est pas idéal pour le soudage. Si nécessaire, utilisez le soudage de la médaille de friction et le post-traitement.
Q3: 7075 convient-il à une utilisation marine?
Pas directement. Il nécessite un revêtement anodisant ou alclad pour les environnements marins.
Q4: Quel est le meilleur tempérament pour l'usinage?
7075-T651 offre une excellente stabilité dimensionnelle et machinabilité.
19. Conclusion
7075 La plaque en alliage en aluminium se distingue comme un matériau d'ingénierie de niveau supérieur lorsque la résistance, le poids léger et la résistance à la fatigue sont primordiaux. Bien qu'il ait des limites comme la soudabilité et la sensibilité à la corrosion, celles-ci peuvent être traitées par un traitement et une conception appropriés. Que vous construisiez la prochaine génération d'avions ou que vous optimistes de machines haute performance, 7075 en aluminium propose les performances nécessaires dans les environnements concurrentiels d'aujourd'hui.
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