7075 คุณสมบัติเชิงกลของการใช้งานและสถานะของโลหะผสมอะลูมิเนียม

โลหะผสมอะลูมิเนียมซีรีส์ 7 คือ Al-Zn-Mg-Cu โลหะผสมนี้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องบินตั้งแต่ปลายทศวรรษปี 1940อะลูมิเนียมอัลลอย 7075มีโครงสร้างที่แน่นหนาและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ซึ่งเหมาะที่สุดสำหรับแผ่นการบินและทางทะเล ทนต่อการกัดกร่อนทั่วไป มีคุณสมบัติทางกลที่ดีและมีปฏิกิริยากับขั้วบวก

เม็ดละเอียดทำให้เจาะลึกได้ดีขึ้นและทนทานต่อการสึกหรอมากขึ้น ความแข็งแรงที่ดีที่สุดของโลหะผสมอลูมิเนียมคือโลหะผสม 7075 แต่ไม่สามารถเชื่อมได้และมีความต้านทานการกัดกร่อนค่อนข้างต่ำ ชิ้นส่วนการผลิตการตัด CNC จำนวนมากใช้โลหะผสม 7075 สังกะสีเป็นองค์ประกอบโลหะผสมหลักในซีรีส์นี้ นอกจากนี้ โลหะผสมแมกนีเซียมเพียงเล็กน้อยยังช่วยให้วัสดุผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อให้ได้คุณสมบัติความแข็งแรงสูงมาก

วัสดุซีรีส์นี้โดยทั่วไปจะเติมทองแดง โครเมียม และโลหะผสมอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย โดยโลหะผสมอลูมิเนียมหมายเลข 7075 ถือเป็นวัสดุคุณภาพสูงโดยเฉพาะ มีความแข็งแรงสูงสุด เหมาะสำหรับโครงเครื่องบินและอุปกรณ์เสริมที่มีความแข็งแรงสูง ลักษณะเด่นคือ ความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีหลังจากการอบด้วยสารละลายแข็ง ผลการเสริมแรงด้วยการอบด้วยความร้อนนั้นดีเป็นพิเศษ มีความแข็งแรงสูงต่ำกว่า 150℃ และมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิต่ำที่ดีเป็นพิเศษ ประสิทธิภาพการเชื่อมไม่ดี แนวโน้มการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น อลูมิเนียมเคลือบหรือการเคลือบป้องกันอื่นๆ การบ่มสองครั้งสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นของโลหะผสมได้ ความสามารถในการขึ้นรูปในสถานะอบอ่อนและเพิ่งดับจะต่ำกว่าสถานะเดียวกันของ 2A12 เล็กน้อย ดีกว่า 7A04 เล็กน้อย ความล้าแบบสถิตของแผ่น Gtch นั้นไวต่อการกัดกร่อนจากความเค้นดีกว่า 7A04 ความหนาแน่นคือ 2.85 g/cm3

อะลูมิเนียมอัลลอย 7075มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม ประสิทธิภาพเฉพาะในด้านต่างๆ ต่อไปนี้:

1. ความแข็งแรงสูง: ความแข็งแรงดึงของโลหะผสมอลูมิเนียม 7075 สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 560MPa ซึ่งจัดอยู่ในวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงของโลหะผสมอลูมิเนียม ซึ่งสูงกว่าโลหะผสมอลูมิเนียมอื่นๆ 2-3 เท่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

2. ความเหนียวที่ดี: อัตราการหดตัวของส่วนและอัตราการยืดตัวของโลหะผสมอลูมิเนียม 7075 ค่อนข้างสูง และโหมดการแตกหักคือการแตกหักแบบเหนียว ซึ่งเหมาะสมกับการแปรรูปและการขึ้นรูปมากกว่า

3. ประสิทธิภาพการรับแรงล้าที่ดี: โลหะผสมอลูมิเนียม 7075 ยังคงรักษาคุณสมบัติเชิงกลที่ดีได้ภายใต้แรงเครียดสูงและการรับน้ำหนักแบบลูกสูบบ่อยครั้ง โดยไม่เกิดออกซิเดชัน รอยแตกร้าว และปรากฏการณ์อื่นๆ

4. มีประสิทธิภาพในการเก็บความร้อนได้ดีเยี่ยม:โลหะผสมอลูมิเนียม 7075ยังคงรักษาคุณสมบัติเชิงกลที่ดีได้ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง ซึ่งก็คือโลหะผสมอะลูมิเนียมที่ทนต่ออุณหภูมิสูงชนิดหนึ่ง

5. ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี: โลหะผสมอลูมิเนียม 7075 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีและสามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีข้อกำหนดความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง

เงื่อนไข:

1.สถานะ O: (สถานะแอนนีล)

วิธีการดำเนินการ: ให้ความร้อนโลหะผสมอลูมิเนียม 7075 ที่อุณหภูมิที่เหมาะสม โดยปกติอยู่ที่ 350-400 องศาเซลเซียส เก็บไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งแล้วจึงค่อย ๆ ปล่อยให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง วัตถุประสงค์: เพื่อขจัดความเครียดภายในและปรับปรุงความเป็นพลาสติกและความเหนียวของวัสดุ ความแข็งแรงแรงดึงสูงสุดของ 7075 (การอบชุบ 7075-0) จะต้องไม่เกิน 280 MPa (40,000 psi) และความแข็งแรงผลผลิตสูงสุด 140 MPa (21,000 psi) การยืดตัวของวัสดุ (การยืดตัวก่อนการแตกหักขั้นสุดท้าย) อยู่ที่ 9-10%

2.T6 (การบำบัดตามวัย):

วิธีการใช้งาน: การบำบัดด้วยสารละลายของแข็งขั้นแรกคือการให้ความร้อนโลหะผสมถึง 475-490 องศาเซลเซียสและทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วจากนั้นจึงทำการอบชุบโดยทั่วไปที่อุณหภูมิฉนวน 120-150 องศาเซลเซียสเป็นเวลาหลายชั่วโมงวัตถุประสงค์: เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของวัสดุความแข็งแรงแรงดึงสูงสุดของการอบชุบ T6 7075 คือ 510,540 MPa (74,00078,000 psi) โดยมีความแข็งแรงผลผลิตอย่างน้อย 430,480 MPa (63,00069,000 psi) โดยมีอัตราการขยายความล้มเหลวที่ 5-11%

3.T651 (การยืด + การชุบแข็งตามอายุ):

วิธีการดำเนินการ: บนพื้นฐานของการชุบแข็งแบบ T6 โดยการยืดบางส่วนเพื่อขจัดความเค้นตกค้าง วัตถุประสงค์: เพื่อรักษาความแข็งแรงและความแข็งสูงในขณะที่ปรับปรุงความเป็นพลาสติกและความเหนียว ความแข็งแรงแรงดึงสูงสุดของการชุบแข็ง T651 7075 คือ 570 MPa (83,000 psi) และความแข็งแรงผลผลิต 500 MPa (73,000 psi) มีอัตราการยืดตัวที่ล้มเหลว 3 – 9% คุณสมบัติเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบของวัสดุที่ใช้ แผ่นที่หนากว่าอาจมีความแข็งแรงและการยืดตัวต่ำกว่าตัวเลขที่แสดงไว้ข้างต้น

การใช้งานหลักของโลหะผสมอลูมิเนียม 7075:

1. สาขาการบินและอวกาศ: โลหะผสมอลูมิเนียม 7075 ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาการบินและอวกาศเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและลักษณะน้ำหนักเบา มักใช้ในการผลิตโครงสร้างเครื่องบิน ปีก แผงกั้น และส่วนประกอบสำคัญอื่นๆ รวมถึงโครงสร้างอื่นๆ ที่ต้องมีความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อน

2. อุตสาหกรรมยานยนต์: โลหะผสมอลูมิเนียม 7075 ยังมีบทบาทสำคัญในการผลิตยานยนต์อีกด้วย มักใช้ในระบบเบรกและชิ้นส่วนตัวถังของรถยนต์สมรรถนะสูงและรถแข่ง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของรถยนต์และลดน้ำหนัก

3. อุปกรณ์ออกกำลังกาย: เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและลักษณะน้ำหนักเบา โลหะผสมอลูมิเนียม 7075 จึงมักใช้ในการผลิตอุปกรณ์กีฬา เช่น ไม้เดินป่า ไม้กอล์ฟ เป็นต้น

4. การสร้างเครื่องจักร: ในด้านการผลิตทางกล อัลลอยด์อลูมิเนียม 7075 ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนความแม่นยำ แม่พิมพ์ และอื่นๆ นอกจากนี้ อัลลอยด์อลูมิเนียม 7075 ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในแม่พิมพ์เป่าพลาสติก (ขวด) แม่พิมพ์เชื่อมพลาสติกด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง แม่พิมพ์รองเท้า แม่พิมพ์พลาสติกกระดาษ แม่พิมพ์ขึ้นรูปโฟม แม่พิมพ์ขี้ผึ้ง โมเดล อุปกรณ์ติดตั้ง อุปกรณ์เครื่องกล การประมวลผลแม่พิมพ์ และสาขาอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเฟรมจักรยานอัลลอยด์อลูมิเนียมระดับไฮเอนด์

ควรสังเกตว่าแม้ว่าอะลูมิเนียมอัลลอย 7075มีข้อดีหลายประการ แต่ยังคงต้องใส่ใจกับประสิทธิภาพการเชื่อมที่ไม่ดีและแนวโน้มของการแตกร้าวจากการกัดกร่อน ดังนั้นอาจจำเป็นต้องมีการเคลือบอลูมิเนียมหรือการเคลือบป้องกันอื่นๆ ในระหว่างการใช้งาน

โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมอลูมิเนียม 7075 ถือเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในหลายสาขาอุตสาหกรรม เนื่องจากมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและมีการใช้งานที่กว้างขวาง

แผ่นอลูมิเนียม 7075แผ่นอลูมิเนียม 7075แผ่นอลูมิเนียม 7075


เวลาโพสต์ : 16 ก.ค. 2567
แชทออนไลน์ผ่าน WhatsApp!