Un aliatge d'-alumini-zinc d'alta resistència
7075 és un aliatge d'alumini-tractable tèrmicament reforçat amb zinc, magnesi i coure. Segons EN 573-3 i ASTM B209, la composició nominal és del 5,1 al 6,1 per cent de zinc, del 2,1 al 2,9 per cent de magnesi, de l'1,2 al 2,0 per cent de coure i del 0,18 al 0,28 per cent de crom, amb silici, ferro, manganès i titani mantingut fins a límits baixos i el balanç d'alumini. El zinc i el magnesi formen les fases d'enduriment que donen al 7075 la seva resistència excepcional després del tractament tèrmic, mentre que el crom controla l'estructura del gra i el coure millora la resposta a l'envelliment. Amb una densitat d'uns 2,81 g/cm3, 7075 ofereix una resistència que s'aproxima a alguns acers a un terç del pes, motiu pel qual domina les aplicacions estructurals aeroespacials.
Què significa T651 i per què és important
El T651 és un tret T6 amb un pas-d'alleujament afegit de l'estrès. La seqüència comença amb un tractament tèrmic amb solució, seguit d'un apagat, després un estirament controlat d'un 1 a un 3 per cent d'allargament permanent i, finalment, un envelliment artificial. El pas d'estirament realineja l'estructura del gra i relaxa les tensions residuals bloquejades durant l'extinció, de manera que la placa acabada es manté plana quan el material es mecanitza. Les peces mecanitzades de 7075-T651 mostren menys distorsió, millor estabilitat dimensional i resultats més previsibles que les peces mecanitzades amb material T6 normal. És per això que el T651 és l'opció estàndard per a plaques mecanitzades grans, marcs i peces en blanc d'eines on la planitud després del mecanitzat és crítica.
Propietats mecàniques clau
En la condició T651, la placa 7075 assoleix una resistència a la tracció màxima típica d'uns 570 MPa amb una resistència a prova típica del 0,2 per cent d'uns 505 MPa, mentre que ASTM B209 especifica uns mínims de tracció de 510 MPa i un rendiment de 435 MPa per a gruixos de plaques comuns. L'allargament va del 7 a l'11 per cent depenent del calibre i la resistència a tall típica és d'uns 331 MPa. La duresa en la condició T651 sol ser de 150 HB, el que significa que el mecanitzat requereix eines de carbur afilat i un refrigerant generós. L'usuari pot tornar a temperar o envellir l'aliatge, però no s'ha de tractar tèrmicament amb solució sense un forn controlat i un cicle complet de re{16}}edat.
On 7075-T651 és l'opció correcta
L'aeroespacial és la casa principal del 7075-T651: les pells de les ales, els marcs del fuselatge, els mampares i els taps de l'espar l'utilitzen on la relació entre la força-/-pess és decisiva. Fora de l'aeroespacial, l'aliatge apareix en quadres de bicicletes d'alt rendiment, equips d'escalada, motlles i matrius, peces d'engranatges i maquinària de precisió que han de transportar càrregues pesades sense afegir pes. En comparació amb el 6061-T6, el 7075-T651 ofereix aproximadament un 80 per cent més de força de rendiment, però intercanvia la resistència a la corrosió i la soldabilitat. Els dissenyadors seleccionen el 7075 quan la resistència és la prioritat i el protegeixen amb recobriments, mentre que el 6061 segueix sent l'opció per a marcs soldats i estructures exteriors.
Limitacions que tot enginyer hauria de conèixer
7075-T651 té una resistència a la corrosió general més baixa que els aliatges 5xxx i 6xxx, i és susceptible a l'esquerdament per corrosió per tensió en la direcció transversal curta quan s'exposa a entorns agressius sota tensió sostinguda. Bare 7075 s'ha de protegir amb anodització, recobriment de conversió o pintura en serveis exteriors i marítims, i hi ha variants de revestiment disponibles per a aplicacions de làmina. La soldadura 7075 és difícil perquè les soldadures de fusió perden una gran part de la resistència del metall base, de manera que l'aliatge normalment s'uneix amb fixacions mecàniques o unió adhesiva. El mecanitzat genera forces de tall elevades i estelles fines que empaqueten les eines, de manera que es recomana la geometria de trencament d'encenalls i el refrigerant d'inundació.
Preguntes freqüents
P: Què significa el 651 a T651?
El 6 significa que el material està envellit fins a la condició T6 i el 51 indica que el producte es va alleujar l'estrès estirant-se entre un 1 i un 3 per cent abans de l'envelliment.
P: Què tan fort és el 7075-T651 en comparació amb el 6061-T6?
El 7075-T651 és aproximadament un 80 per cent més fort en la resistència a la fluència, amb un rendiment típic d'uns 505 MPa enfront d'uns 275 MPa per al 6061-T6, però té una menor resistència a la corrosió i no es pot soldar en el mateix grau.
P: Es pot soldar 7075-T651?
No es recomana la soldadura per fusió perquè la zona de soldadura perd la major part de la resistència de l'aliatge; Utilitzeu elements de fixació, unió adhesiva o dissenyeu la junta per reduir la resistència.
P: Per què el 7075-T651 costa més que el 6061?
El cost reflecteix el contingut d'aliatge més alt, un control de producció més estricte, el pas d'estirament{0}}d'alleujament de tensió i els requisits d'inspecció típics de les cadenes de subministrament aeroespacial.
P: La placa T651 es manté plana després del mecanitzat?
Molt millor que la placa sense-estrès-alleugeria, perquè el pas d'estirament elimina la major part de l'estrès residual; per a seccions molt primes, mecanitzeu les dues cares alternativament per mantenir la distorsió mínima.
P: El 7075-T651 és adequat per a ús marí?
Només amb un recobriment protector, perquè l'aliatge és més propens a la corrosió i esquerdes per corrosió per tensió que els graus marins com el 5083; cal anoditzar o pintar.
