1. Introdução
A placa de liga de alumínio 7075 é amplamente considerada uma das ligas de alumínio com maior resistência disponível para uso comercial. Reconhecido por seu desempenho superior em aplicações aeroespaciais, automotivas e estruturais, o 7075 alumínio oferece uma combinação de peso leve, tenacidade, resistência à corrosão e máquinabilidade. É frequentemente escolhido como uma forte alternativa ao titânio ou aço suave, onde a redução de peso é crítica.
2. O que é 7075 liga de alumínio?
7075 liga de alumínio é uma liga de alumínio forjada de alta resistência e tratamento térmico. Faz parte do 7000 séries de ligas de alumínio, que são principalmente baseadas em zinco. A liga 7075 é mais conhecida por seu Excelente proporção de força / peso e Resistência à fadiga, tornando -o ideal para partes estruturais altamente estressadas.
A liga foi desenvolvida pela empresa japonesa Sumitomo Metal em 1936 e posteriormente adaptado pela indústria da aviação dos EUA durante a Segunda Guerra Mundial. Continua sendo uma das ligas de alumínio aeroespacial mais confiáveis em uso hoje.
3. Composição de 7075 alumínio
Os elementos de liga em 7075 são cuidadosamente equilibrados para obter alta resistência e boa resistência à corrosão. Aqui está um colapso típico:
| Elemento | Contente (%) |
|---|---|
| Alumínio (AL) | Equilíbrio |
| Zinco (Zn) | 5.1 - 6.1 |
| Magnésio (mg) | 2.1 - 2.9 |
| Cobre (Cu) | 1.2 - 2.0 |
| Cromo (CR) | 0.18 - 0,28 |
| Outros (Fe, Si, etc.) | ≤ 0,5 |
O alto teor de zinco e magnésio contribui para a força excepcional da liga após o tratamento térmico.
4. Propriedades mecânicas -chave
A placa de liga de alumínio 7075 é caracterizada por sua alta resistência e resistência ao escoamento.
| Propriedade | 7075-T6 | 7075-O (recozido) |
|---|---|---|
| Força de tração final | ~ 572 MPa (83.000 psi) | ~ 220 MPa (32.000 psi) |
| Força de escoamento | ~ 503 MPa (73.000 psi) | ~ 103 MPa (15.000 psi) |
| Alongamento no intervalo | 11% (T6) | 18% (O) |
| Dureza de Brinell | ~ 150 HB | ~ 60 HB |
| Módulo de elasticidade | 71.7 GPA | 71.7 GPA |
O temperamento T6 é o mais comumente usado, oferecendo um equilíbrio ideal de força e máquinabilidade.
5. Características físicas e químicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 2,81 g/cm³ |
| Ponto de fusão | 477-635 ° C. |
| Condutividade térmica | 130 com m · k |
| Condutividade elétrica | 33% de IACs |
| Coeficiente de expansão térmica | 21,2 μm/m · k |
| Resistência à corrosão | Moderado a bem |
6. Tempers de 7075 placa de alumínio
Os temperamentos comuns incluem:
- 7075-O - Estado mais suave e recozido
- 7075-T6 - Condição de força de pico, mais comum
- 7075-T651 -T6 aliviado por estresse
- 7075-T73 - superado para maior resistência à corrosão
- 7075-T76 - oferece resistência e resistência à corrosão um pouco melhor do que T6
7. Comparação com outras ligas de alumínio
| Propriedade | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| Força | Muito alto | Médio | Alto |
| Resistência à corrosão | Moderado | Alto | Baixo |
| MACHINABILIDADE | Bom | Excelente | Justo |
| Soldabilidade | Pobre | Bom | Pobre |
| Custo | Alto | Moderado | Moderado |
8. Vantagens da placa de liga de alumínio 7075
- Força superior: Comparável a alguns graus de aço.
- Leve: Excelente proporção de força / peso.
- Boa resistência à fadiga: Adequado para condições de carregamento cíclico.
- Alta máquinabilidade: Especialmente nas condições T6 e T651.
- Qualidade de grau aeroespacial: Em conformidade com os padrões MIL e ASTM.
9. Desvantagens e limitações
- Baixa soldabilidade: Propenso a rachaduras durante a soldagem de fusão.
- Menor resistência à corrosão: Pode precisar de anodização ou revestimento.
- Alto custo: Mais caro que 6061 ou 5052.
- Formabilidade limitada: Especialmente na condição T6 devido à dureza.
10. Aplicações comuns
A placa de liga de alumínio 7075 é amplamente utilizada em aplicações de alto desempenho e resistência crítica:
Aeroespacial e aviação
- Peles de asa
- Quadros de fuselagem
- Anteparas estruturais
Automotivo e corridas
- Componentes do chassi
- Armas de suspensão
- Peças do motor
Militar e defesa
- Armadura Placing
- Peças de mísseis
- Componentes de armas
Esportes e recreação
- Quadros de bicicleta
- Equipamento de escalada
- Arcos de caça
Uso industrial
- Armas de robótica
- Acessórios e gabaritos
- Componentes hidráulicos
11. Machinabilidade e soldabilidade
MACHINABILIDADE
7075 é conhecido por excelente usinabilidade nos temperamentos T6 e T651. Permite tolerâncias apertadas e corte de alta velocidade, tornando-o adequado para moagem de CNC, perfuração e giro.
Soldabilidade
A soldagem de fusão não é recomendada devido à suscetibilidade à rachadura. Se for necessário soldagem, soldagem de resistência ou Soldagem por fricção pode ser usado. O tratamento térmico pós-solda é frequentemente necessário.
12. Tratamento térmico e envelhecimento
7075 alumínio responde bem a Tratamento térmico da solução seguido pela envelhecimento artificial:
- Tratamento térmico da solução (~ 480 ° C)
- Tireização (Querece de água para travar a microestrutura)
- Envelhecimento artificial (T6: ~ 120 ° C por 24 horas)
Esse processo melhora significativamente a força e a dureza.
13. Opções de acabamento superficial
- Anodizando - Melhora a resistência à corrosão e a dureza da superfície
- Alclad Coating - Camada fina de alumínio puro para proteção contra corrosão
- Revestimento em pó - fornece acabamento decorativo e protetor
- Revestimento de conversão química - Conversão de cromato para condutividade elétrica
14. 7075 vs. 6061 alumínio
| Recurso | 7075 | 6061 |
|---|---|---|
| Força | Mais alto | Moderado |
| Custo | Mais alto | Mais baixo |
| Resistência à corrosão | Mais baixo | Mais alto |
| Soldabilidade | Pobre | Bom |
| Aplicações | Aeroespacial, Defesa | Estrutural, fuzileiro naval |
15. Uso de mercado e indústria
O mercado global de 7075 alumínio é impulsionado por:- Crescimento aeroespacial
- Modernização militar
- Veículos elétricos e drones
- Eletrônica de consumo leve
16. Fatores ambientais e de sustentabilidade
- Reciclável: 7075 O alumínio pode ser reciclado sem perda significativa de propriedades.
- Economia de energia: O peso leve em transporte reduz o consumo de combustível.
- Processando desperdício: A usinagem cuidadosa é necessária para reduzir o desperdício devido ao alto custo do material.
17. Como selecionar a placa 7075 certa
Ao selecionar uma placa 7075:
- Defina a força necessária: Use T6 ou T651 para desempenho de pico.
- Considere as necessidades de maquiagem: Escolha os temperamentos relevados pelo estresse.
- Verifique a exposição à corrosão: Opte por T73 ou aplique revestimentos de proteção.
- Avalie os requisitos de formação: Use o temperamento se forem necessárias formas complexas.
18. Faqs
Q1: O alumínio 7075 é mais forte que o aço?
Sim, em alguns ânimos, o 7075-T6 pode se aproximar da força do aço suave, sendo significativamente mais leve.
Q2: O alumínio 7075 pode ser soldado?
Não é ideal para soldagem. Se necessário, use a soldagem e pós-tratamento com fricção.
Q3: 7075 é adequado para uso marítimo?
Não diretamente. Requer anodização ou revestimento de ALCLAD para ambientes marinhos.
Q4: Qual é o melhor temperamento para usinagem?
O 7075-T651 oferece excelente estabilidade e máquinabilidade dimensional.
19. Conclusão
7075 A placa de liga de alumínio se destaca como um material de engenharia de primeira linha quando a resistência à força, peso leve e fadiga são fundamentais. Embora tenha limitações como soldabilidade e suscetibilidade à corrosão, elas podem ser abordadas através de tratamento e projeto adequados. Esteja você construindo a próxima geração de aeronaves ou otimizando máquinas de alto desempenho, o 7075 Aluminium oferece a borda de desempenho necessária nos ambientes competitivos de hoje.
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