Kemi: Olika stärkande system
7075 är en värme-behandlabar Al-Zn-Mg-Cu-legering. EN 573-3 specificerar 5,1-6,1 % Zn, 2,1-2,9 % Mg och 1,2-2,0 % Cu, med Cr i intervallet 0,18-0,28 %, Si upp till 0,40 %, Fe upp till 0,50 % och %n upp till 0,50 % och %n upp till 0,0 %. Zink- och kopparinnehållet bildar MgZn2- och Al2CuMg-fällningarna som ger legeringen dess exceptionella styrka. 6061 sitter i Al-Mg-Si-familjen: 0,8-1,2 % Mg, 0,40-0,8 % Si, 0,15-0,40 % Cu och 0,34 % Cr. Lägre legeringstillsatser men en renare, mer svetsbar och mer korrosionsbeständig matris.
Mekaniska egenskaper jämförda
| Egendom | 6061-T6 / T651 | 7075-T651 |
|---|---|---|
| Draghållfasthet (typiskt) | cirka 310 MPa | cirka 570 MPa |
| Sträckgräns, 0,2 % (typiskt) | cirka 276 MPa | ca 500 MPa |
| Förlängning (typisk) | ca 10-12% | cirka 11 % |
| Hårdhet | ca 95 HB | ca 150 HB |
| Bearbetningsbarhet | bra | rättvis |
| Svetsbarhet | bra (fyllmedel 4043 / 5356) | dålig, i allmänhet inte svetsad |
| Korrosionsbeständighet | mycket bra | måttlig, behöver skydd |
ASTM B209 är den allmänna specifikationen för plåt av båda legeringarna; 7075-T651-plattan för flyganvändning omfattas dessutom av AMS 4045, som fastställer sammansättning och mekaniska acceptansgränser för 5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.23Cr-kompositionen.
Fysiska egenskaper
| Egendom | 6061-T6 | 7075-T651 |
|---|---|---|
| Densitet | 2,70 g/cm3 | 2,81 g/cm3 |
| Elastisk modul | ca 69 GPa | ca 72 GPa |
| Typisk värmeledningsförmåga | ca 167 W/mK | ca 130 W/mK |
| Smältområde | 582-652 C | 477-635 C |
Den närmare atomära packningen av 7075-matrisen höjer också den elektriska resistiviteten måttligt, vilket spelar roll när delen fungerar som en ledare eller en EMI-bana.
Korrosion, trötthet och servicebeteende
6061 motstår atmosfäriskt, sött-vatten och milt kemiskt angrepp utan extra skydd och är inte benäget att spännings-korrosionssprickor i normala temperaturer. 7075 har lägre allmän korrosionsbeständighet och, i vissa temperaturer, är känslig för spännings-korrosionssprickor; servicedelar är skyddade av anodisering eller primer och används inte där långvarig dragspänning verkar i en våt eller kloridhaltig miljö. På utmattningssidan erbjuder 7075 den högre utmattningshållfastheten vid samma spänningsförhållande, vilket är anledningen till att den dominerar högbelastade skrovbeslag, medan 6061 väljs där belastningscyklerna är måttliga och styvhet eller korrosionsbeständighet styr.
Valvägledning
Använd 7075-T651 när designen är hållfast- eller vikt-kritisk och delen är tillverkad av solid i en skyddad miljö: skrovbeslag, formar och matriser, högbelastningsfästen, racingkomponenter och försvarshårdvara. Använd 6061-T6 eller T651 när delen är svetsad, anodiserad för utseende, utsatt för väder eller kemikalier, eller när en måttlig hållfasthetsnivå till lägre kostnad och bättre bearbetbarhet är tillräcklig: jiggar, fixturplattor, strukturella ramar, marina beslag och allmänna tekniska komponenter.
Vanliga frågor
Q:Är 7075-T651 dubbelt så stark som 6061-T6?
S: Vid spänning, ja - är den typiska draghållfastheten cirka 570 MPa mot cirka 310 MPa - men förhållandet är lägre i utmattning och styvhet, där elasticitetsmodulerna skiljer sig med endast cirka 4 %.
Q:Kan 7075 svetsas?
A: I allmänhet inte för strukturell service; legeringen är känslig för hetsprickbildning och värmepåverkad-zonstyrkeförlust, så 7075 delar är mekaniskt fästa eller limmade.
Q:Vilka legeringsmaskiner är bättre?
S: 6061-T651 bearbetar snabbare och ger en bättre finish med mindre verktygsslitage; 7075-T651 maskiner till en bra finish men med lägre skärhastigheter och med mer uppmärksamhet på spånevakuering.
Q:Behöver 7075-T651 ytskydd utomhus?
A: Ja. Anodisering, kromatomvandling eller ett primersystem används för att begränsa punktfrätning och för att minska risken för spännings-korrosion.
Q:Vilken standard ska inköpsordern referera till?
S: ASTM B209 för plåt av båda legeringarna, med AMS 4045 tillagd när 7075-T651 plåt krävs för flygacceptans.