Rodziny stopów i chemia
6061 to stop Al-Mg-Si (6xxx), który jest wytłaczany, walcowany i wciągany w produkty konstrukcyjne i który można wzmacniać poprzez sztuczne starzenie.. 7075 to stop Al-Zn-Mg-Cu (7xxx) opracowany do konstrukcji lotniczych, oferujący najwyższą wytrzymałość spośród powszechnie dostępnych na rynku stopów aluminium. Obydwa są-utwardzalne przez starzenie, ale ich skład chemiczny prowadzi do bardzo odmiennych zachowań mechanicznych, korozyjnych i produkcyjnych.
Skład chemiczny zgodnie z ASTM B209
| Element (% wagowy) | 6061 | 7075 |
|---|---|---|
| Krzem | 0.40 - 0.80 | maks. 0,40 |
| Żelazo | maks. 0,70 | maks. 0,50 |
| Miedź | 0.15 - 0.40 | 1.20 - 2.00 |
| Mangan | maks. 0,15 | maks. 0,30 |
| Magnez | 0.80 - 1.20 | 2.10 - 2.90 |
| Chrom | 0.04 - 0.35 | 0.18 - 0.28 |
| Cynk | maks. 0,25 | 5.10 - 6.10 |
| Tytan | maks. 0,15 | maks. 0,20 |
| Aluminium | Reszta | Reszta |
W 6061 magnez i krzem tworzą wydzielenia Mg2Si, które zapewniają wytrzymałość, zachowując jednocześnie spawalność stopu i odporność na korozję. W stopie 7075 kombinacja wysokiej zawartości cynku, magnezu i miedzi powoduje powstawanie gęstych wydzieleń wzmacniających odpowiedzialnych za jego wyjątkową wytrzymałość, ale miedź obniża również odporność na korozję i sprawia, że konwencjonalne spawanie staje się niepraktyczne.
Właściwości mechaniczne w stanie T6
Poniższa tabela przedstawia typowe wartości i minimalne wartości ASTM B209 dla arkuszy i płyt w stanach T6 (6061) i T6/T651 (7075).
| Nieruchomość | 6061-T6 | 7075-T6/T651 |
|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie Rm (typowa) | 310 MPa | 570 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie (min, ASTM B209) | 290 MPa (42 ksi) | 510 MPa (74 ksi) |
| Granica plastyczności Rp0,2 (typowa) | 276 MPa (40 ksi) | 503 MPa (73 ksi) |
| Granica plastyczności (min, ASTM B209) | 241 MPa (35 ksi) | 434 MPa (63 ksi) |
| Wydłużenie (typowe, cienkie blachy) | 10 - 17% | 7 - 11% |
| Twardość (typowa) | 95HB | 150 HB |
| Moduł sprężystości | 68,9 GPa | 71,7 GPa |
| Gęstość | 2,70 g/cm3 | 2,81 g/cm3 |
Stal 7075-T6 ma około 75–80% większą plastyczność i około 65% większą wytrzymałość na rozciąganie niż 6061-T6 w typowej formie arkusza, dlatego dominuje w mocno obciążonych częściach samolotów. 6061 pozostaje racjonalnym wyborem tam, gdzie naprężenia projektowe są umiarkowane i gdzie spawanie, formowanie lub anodowanie mają znaczenie.
Odporność na korozję
6061 to stop bardziej-odporny na korozję. Niższa zawartość miedzi zapewnia stabilną, samoregenerującą się-powłokę tlenkową i dobrze sprawdza się na zewnątrz oraz w-obsłudze morskiej bez zabezpieczenia. 7075. Jest umiarkowanie odporna na korozję, ale bardziej podatna na ataki, zwłaszcza w słonej wodzie i w atmosferze przemysłowej, ponieważ cząstki międzymetaliczne bogate w miedź-rozbijają warstwę ochronną. W wymagających środowiskach wybierz Alclad 7075 (cienka powłoka aluminiowa-o wysokiej czystości połączona z rdzeniem), anodowanie lub powłokę konwersyjną i farbę dla części 7075.
Skrawalność i spawalność
6061 z łatwością obrabia się za pomocą standardowych narzędzi, wytwarza krótkie, łatwe w obróbce wióry i dobrze spawa metodą TIG lub MIG przy użyciu wypełniacza 4043 lub 5356. 7075 jest twardszy i bardziej ścierny; wymaga ostrych narzędzi z węglików spiekanych lub powlekanych, dodatnich kątów natarcia i dobrego odprowadzania wiórów, ponieważ włókniste wióry zatykają narzędzia i mogą pozostawiać ślady na powierzchni. Nie zaleca się spawania stopu 7075 --w strefie wpływu ciepła występują pęknięcia i znaczna utrata wytrzymałości -, dlatego należy projektować zespoły 7075 wokół mechanicznych elementów złącznych, klejenia lub połączeń nitowanych. Jeśli spawalność jest wymogiem projektu, właściwym wyborem będzie 6061.
Koszt i zastosowania
7075 ma znaczną przewagę nad 6061. W przypadku równoważnych produktów w arkuszach i prętach, 6061 jest zazwyczaj o 20-35% tańszy, a jego szersza dostępność skraca czas realizacji. Typowe zastosowania 6061: ramy konstrukcyjne, wsporniki, części do ciężarówek i rowerów, armatura morska, okładziny budynków, radiatory i ogólna produkcja. Typowe zastosowania 7075: poszycia skrzydeł samolotów, drzewce, ramy kadłuba,-części podwozia lądowania, wysokowydajne komponenty samochodowe, formy, przyrządy montażowe i sprzęt obronny, gdzie premia za wytrzymałość uzasadnia koszt.
Lista kontrolna wyboru: wybierz 6061, jeśli część jest spawana, formowana, obrabiana w dużych ilościach, narażona na działanie wilgotnego lub przybrzeżnego środowiska lub-wrażliwa na koszty. Wybierz 7075, gdy dominującym wymaganiem jest stosunek wytrzymałości-do-wagi, środowisko jest suche lub chronione, a łączenie odbywa się za pomocą elementów złącznych lub klejenia. W razie wątpliwości prototypuj w 6061 i modernizuj do 7075 tylko wtedy, gdy wymagają tego zmierzone naprężenia.
Często zadawane pytania
Czy 7075 jest zawsze silniejszy niż 6061?W porównywalnych stanach tak: granica plastyczności 7075-T6 wynosi typowo około 503 MPa w porównaniu z około 276 MPa dla 6061-T6. Ale siła jest tylko jedną osią selekcji; odporność na korozję, spawalność i koszt zwykle decydują o rzeczywistych zastosowaniach.
Czy 7075 można spawać?W przypadku 7075 nie zaleca się konwencjonalnego spawania. Stop jest podatny na pękanie na gorąco i traci wytrzymałość w-strefie wpływu ciepła. Użyj nitów, śrub lub kleju; niektóre procedury naprawy wykorzystują specjalistyczne procesy tarcia lub-na półprzewodniku, ale wymagają kwalifikowanych procedur.
Które maszyny ze stopów są lepsze?6061 maszyn znacznie lepiej. Daje krótkie wióry, umożliwia wyższe prędkości skrawania przy użyciu standardowych narzędzi i zapewnia doskonałe wykończenie powierzchni. 7075 wymaga twardszych narzędzi i starannej kontroli wiórów, ale mimo to zapewnia dobre wykończenie przy prawidłowym ustawieniu.
Czy 6061 jest tańszy niż 7075?Tak, zazwyczaj 20-35% taniej przy tej samej formie i rozmiarze, ponieważ 6061 wykorzystuje mniej kosztowne dodatki stopowe i jest produkowany w znacznie większych ilościach. Różnica różni się w zależności od cen rynkowych, dlatego zawsze pytaj o aktualne wyceny obu cen.
Który stop jest lepiej odporny na słoną wodę?6061. Jego ochronna warstwa tlenku pozostaje nienaruszona w atmosferze morskiej. 7075 wymaga anodowania lub powlekania do zastosowań przybrzeżnych. W przypadku spawanego poszycia kadłuba stale zanurzonego w wodzie morskiej stopy 5xxx, takie jak 5083, pozostają wzorcem dla obu stopów.
Jego ochronna warstwa tlenku pozostaje nienaruszona w atmosferze morskiej. 7075 wymaga anodowania lub powlekania do zastosowań przybrzeżnych. W przypadku spawanego poszycia kadłuba stale zanurzonego w wodzie morskiej stopy 5xxx, takie jak 5083, pozostają wzorcem dla obu stopów.W porównywalnych stanach tak: granica plastyczności 7075-T6 wynosi typowo około 503 MPa w porównaniu z około 276 MPa dla 6061-T6. Ale siła jest tylko jedną osią selekcji; odporność na korozję, spawalność i koszt zwykle decydują o rzeczywistych zastosowaniach.
Jakie są dostępne standardowe temperamenty?6061 jest powszechne w O, T4, T6 i T651; 7075 w O, T6, T651, T7351 i T7651. T7xx oferuje niewielką wytrzymałość na rzecz lepszej odporności na korozję naprężeniową i jest preferowany w przypadku grubszych sekcji lotniczych. Prześlij nam swoje zgłoszenie, wymaganą siłę, środowisko i metodę łączenia, a otrzymasz rekomendację dotyczącą oceny-i- temperamentu wraz z wiążącą wyceną.
