7075-T6 Alüminyum Temper: Neden Yüksek Mukavemetli Uygulamalara Hakim Oluyor?

7075, ticari olarak temin edilebilen dövme alüminyum kaliteleri arasında mukavemet aralığının en üstünde yer alan, ısıyla-işlenebilir bir alüminyum-çinko-magnezyum-bakır alaşımıdır. Mekanik performansı bazı çeliklerinkine yaklaşırken yoğunluğu çeliğin üçte birine yakın kalır, dolayısıyla ağırlık azaltma ve yük kapasitesinin dengelenmesi gereken her yerde kalite belirtilir. Bitmiş bir bileşenin gerçekte hizmette sağladığı şey, tek başına alaşım tanımından çok tempere, yani metale uygulanan çözelti ısıl işlemi, su verme ve kontrollü yaşlandırmanın spesifik kombinasyonuna bağlıdır.

Bu kılavuz, neden 7075-T6'nın ve onun-stresi azaltılmış muadili 7075-T651'in en yaygın şekilde stoklanan ve tedarik edilen temperler olduğunu, temper seçiminin korozyon davranışını ve yorulma ömrünü nasıl değiştirdiğini ve kalitenin genel amaçlı alüminyum alaşımlarla nasıl karşılaştırıldığını açıklamaktadır.

7075'e Uygulanan Öfke Tanımlarını Anlamak

Alaşım numarasını takip eden harf ve rakamlar, tek bir ısıl işlem adımını değil, tam bir üretim yolunu tanımlar.{0}} 7075 için pratik kısa liste küçüktür:

O (tavlanmış)- en yumuşak koşul, çoğunlukla daha sonra ısıl işlemle takip edilen şekillendirme işlemleri için kullanılır; Çekme mukavemeti kabaca 230 MPa'dır.

T6- çözelti ısıl işlemine tabi tutuldu ve daha sonra yapay olarak yaşlandırıldı. Bu, yaygın olarak mevcut olan en yüksek-mukavemet durumudur ve alaşım için standart referans temperdir.

T651- T6 plakaya uygulanır ve daha sonra iç artık gerilimi azaltmak için kontrollü bir miktarda, genellikle yüzde 1,5 ila 3 oranında gerilir. Ortaya çıkan plaka işleme sırasında düz kalır.

T73 ve T7351- yapay yaşlanmanın zirve-güç noktasının ötesinde devam ettiği aşırı-yaşlanma durumu. Çekme mukavemeti kabaca yüzde 10 ila 15 oranında düşer, ancak gerilim-korozyonu çatlamasına karşı direnç önemli ölçüde artar.

T76 ve T7651- orta düzeyde aşırı-yaşlandırma, pul pul dökülme korozyonuna karşı daha iyi direnç sağlamak için daha küçük bir güç kaybına karşılık gelir.

Yaşlanma döngüsü çökelti yapısını yönettiğinden, aynı yoğunluk ve elastik modül paylaşılırken akma dayanımı açısından yüzde 40'tan fazla farklılık gösteren koşullarda aynı alaşım kimyası sağlanabilir.

Neden 7075-T6 ve 7075-T651 En Yaygın Temperlerdir?

Evet, T6 ve T651 büyük bir farkla en sık belirtilen ve stokta tutulan temperlerdir. Bu hakimiyeti dört pratik neden açıklıyor:

Kilogram başına maksimum güç.Alaşımın yaygın olarak ticareti yapılan başka hiçbir temperi, uçak gövdesi bağlantı parçaları, muhafazalar ve yüksek- yüklü yapısal braketler için belirleyici olan aynı çekme ve akma mukavemeti kombinasyonuna ulaşamaz.

Tanım kapsamı.T6 ve T651, dövme alüminyum tanımlama sistemlerinde ve havacılık malzemesi spesifikasyonlarında en eksiksiz şekilde listelenen koşullardır, böylece tasarımcılar, özel bir yeterlilik programı olmadan bunları belirtebilirler.

İşleme stabilitesi.İnce kaburgalar, uzun direkler ve hassas fikstürler için önemli olan minimum distorsiyona sahip gerilmiş T651 plaka makineleri.

Tedarik genişliği.Ekstrüzyon, çubuk, levha ve levhanın tümü rutin olarak bu koşullarda üretilmekte olup, kısa teslim süreleri ve tutarlı kullanılabilirlik sağlamaktadır.

Ekstrüzyon ve dövme parçalar genellikle T6'da sipariş edilirken kabaca 12 mm'nin üzerindeki haddelenmiş levhalar normal olarak T651'de sipariş edilir, böylece germe adımı söndürme- kaynaklı artık gerilimi ortadan kaldırır.

Tipik Mekanik Özellikler ve Kimyasal Bileşim

Aşağıdaki değerler oda sıcaklığında T6 ve T651 koşullarında 7075 için tipiktir. Gerçek rakamlar ürünün formuna, kalınlığına ve test yönüne göre değişiklik gösterir.

Alaşım bu performansını sıkı kontrol edilen bir bileşime borçludur. Çinko ve magnezyum güçlendirici çökeltileri oluşturur, bakır daha fazla güç katar ve krom tane yapısını iyileştirir.

Korozyon Direnci, Yorulma Ömrü ve Koruyucu Tedaviler

7075, atmosferik korozyona karşı yalnızca orta düzeyde direnç sunar ve nemli veya klorür- taşıyan bir ortamda sürekli çekme gerilimi altında tutulduğunda gerilim-korozyonu çatlamasına karşı özellikle hassastır. Bu riski yönetmek için iki strateji kullanılır.

Birincisi öfke seçimidir. T73 ve T7351 gibi aşırı-yaşlanma koşulları, mikroyapıyı en yüksek-mukavemet durumundan uzaklaştırır ve gerilim-korozyon direncini, çekme mukavemetinin kabaca yüzde 10 ila 15'i kadar bir maliyetle önemli ölçüde artırır. Denizde veya nemli hizmetlerde sürekli yük gören bileşenler, mukavemet cezasının hoş karşılanmadığı durumlarda bile sıklıkla bu şartlarda belirtilir.

İkincisi yüzey korumasıdır. Eloksal, kimyasal dönüşüm kaplama, metalik kaplama ve boya sistemlerinin tümü yüzeyi çevreden izole eder. Eloksallı katmanlar aynı zamanda kayan yüzeylerdeki aşınma direncini de artırırken, kaplamalı tabaka çekirdeğin üzerine korozyona- daha dayanıklı bir alüminyum alaşımdan oluşan ince bir tabaka yerleştirir.

Yorulma performansı oda sıcaklığında iyidir ancak hem korozif ortamlar hem de yüksek sıcaklık dayanıklılık sınırını düşürür. Bir parçanın bu tür koşullarda döngüsel yüklemeye maruz kaldığı durumlarda, tasarımcılar normalde aşırı eskimiş tavlamayı koruyucu bir kaplamayla birleştirir ve cömert yorulma marjları uygular. Aksi takdirde hizmet ömrü uzundur: Doğru koruma ve bakımla yapısal bileşenler, sürekli stres ve agresif ortamların tasarım sınırları dahilinde tutulması koşuluyla rutin olarak birkaç on yıl boyunca çalışır.

7075'in Genel-Amaçlı Alüminyum Alaşımlarla Karşılaştırması

Kuvvet.7075-T6, 6061-T6 için yaklaşık 310 MPa ve 2024-T3 için yaklaşık 470 MPa'ya karşılık kabaca 572 MPa çekme dayanımına ulaşır, bu nedenle yük kapasitesi yönetildiğinde açıkça öndedir.

Ağırlık.Yoğunluk 2,81 g/cm3'tür ve 6061'in 2,70 g/cm3'ünün yalnızca çok az üzerindedir, dolayısıyla güç artışı neredeyse hiçbir ağırlık kaybı yaratmaz.

Şekillendirilebilirlik.7075, 6xxx ve 3xxx ailelerinden daha az sünektir ve T6 durumunda dar yarıçaplara bükülemez; şekillendirme normalde tavlanmış durumda gerçekleştirilir ve ardından ısıl işlem yapılır.

Kaynaklanabilirlik.T6'da 7075'in ergitme kaynağından genellikle kaçınılır çünkü ısıdan- etkilenen bölgedeki yaşlanma tepkisini yok eder; perçinli, cıvatalı ve birleştirilmiş bağlantılar bunun yerine standart uygulamadır.

Seçim mantığı.Sertliğin, korozyon direncinin ve maliyetin en yüksek dayanımdan daha önemli olduğu durumlarda 6061, daha kolay ve daha ekonomik bir seçim olmaya devam etmektedir. Her kilogramın önemli olduğu ve yüklerin yüksek olduğu durumlarda tercih edilen malzeme 7075-T6 veya T651'dir.

Sıkça Sorulan Sorular

S: 7075-T6, 7075 alüminyumun en yaygın temperi midir?
Evet. T6 ve gerilimi azaltılmış T651-en yaygın şekilde stoklanan ve tedarik edilen koşullardır ve birlikte bu kalitede sevk edilen ekstrüzyon, dövme ve haddelenmiş ürünlerin büyük çoğunluğunu oluştururlar.

S: 7075-T6 ile 7075-T651 arasındaki fark nedir?
Her ikisi de çözelti ısıl işlemine tabi tutulmuş ve yapay olarak yaşlandırılmıştır. T651 plakası, artık su verme stresini azaltan yaklaşık yüzde 1,5 ila 3 oranında ilave kontrollü bir esneme alır, böylece daha düz kalır ve daha az distorsiyonla işlenir.

S: Deniz veya nemli ortamlarda hangi temper kullanılmalıdır?
Normalde T73 gibi aşırı -yaşlandırılmış bir durum tercih edilir, çünkü stres-korozyon çatlamasına T6'dan çok daha iyi direnç gösterir ve genellikle koruyucu bir kaplama veya anotlanmış katman da uygulanır.

S: 7075 alüminyum alaşımı kolayca paslanır mı?
Yalnızca orta derecede korozyon direncine sahiptir ve stres-korozyonu çatlamasına karşı özellikle hassastır, bu nedenle kaplama, anotlama, dönüşüm kaplaması veya boyama, zorlu hizmet koşulları için standarttır.

S: 7075 alüminyum bileşenin ömrü ne kadardır?
Uygun yüzey koruması ve bakımıyla yapısal parçalar onlarca yıl hizmette kalabilir. Klorürlere veya sürekli çekme gerilimine maruz kalan korunmasız parçalar çok daha çabuk bozulabilir.

S: 7075-T6 kaynaklanabilir mi?
Füzyon kaynağından genellikle kaçınılır çünkü ısıdan- etkilenen bölgedeki yaşlanma tepkisini ortadan kaldırır ve mukavemeti keskin bir şekilde azaltır. Mekanik sabitleme ve yapıştırma, olağan birleştirme yöntemleridir.

S: 7075 çelikten daha mı güçlü?
Pound karşılığında, evet. Çeliğin mutlak çekme mukavemeti daha yüksek kalsa da, özgül mukavemeti yaygın yapısal çeliklerden daha yüksektir.