7075 алюминий: всё, что нужно знать

Алюминий — широко применяемый универсальный материал, имеющий множество марок. Алюминий 7075 также относится к очень востребованным маркам, которые находят множество применений и обладают разнообразными свойствами.

Если вы планируете использовать алюминий 7075 в своих проектах и хотите узнать о нём больше, прочитайте руководство ниже.

Что такое алюминиевый сплав?

Алюминиевые сплавы — это металлы, в которых алюминий является основным металлом, а также присутствуют другие элементы, такие как олово, медь, магний и т. д. Сочетание этих легирующих элементов с алюминием создаёт новую марку, которая изменяет структуру и свойства алюминия.

Состав алюминия 7075

Алюминий 7075 — это алюминиевый сплав со следующими легирующими элементами:

• 87–91% алюминия
• 5–6% цинка
• 0–0,3% марганца
• 1,2–2% меди
• 2,1–2,9% магния
• 0–0,5% железа
• 0,0–0,2% титана
• 0,18–2% хрома
• 0,05–0,15% других элементов

Эти элементы, добавленные к алюминию в столь малых количествах, изменяют его свойства и делают его пригодным для различных применений.

Свойства алюминия 7075

Алюминий 7075 обладает следующими свойствами:

• Плотность составляет 2,81 г/см3, предел прочности при растяжении — 228–572 МПа; предел текучести — 103–503 МПа.
• Модуль упругости находится в диапазоне от 71,7 до 72,4 ГПа, твёрдость по Бринеллю — 60–150.
• Модуль сдвига составляет 26,9–27 ГПа, относительное удлинение при разрыве — от 5% до 19%. Предел прочности при сдвиге — 152–331 МПа, предел выносливости — до 159 МПа.
• Алюминий 7075 обеспечивает теплопроводность 130–173 Вт/мК и удельную теплоёмкость 0,96 кДж/кг°C.
• Температура плавления составляет 477°C.
• Алюминий 7075 обладает умеренной коррозионной стойкостью и высокой обрабатываемостью, но не отличается хорошей свариваемостью.

Преимущества использования алюминия 7075

Преимущества выбора алюминия 7075 для различных проектов следующие:

• Алюминий 7075 обеспечивает высокое соотношение прочности и веса.
• Он хорошо работает под нагрузкой благодаря высокой усталостной прочности. Поэтому алюминий 7075 может подойти для применений, где детали подвергаются давлению.
• Алюминий 7075 обладает высокой обрабатываемостью и может использоваться для изготовления деталей.
• Алюминий 7075 не обладает высокой коррозионной стойкостью, но некоторые его состояния, например T73, подходят для морских и наружных применений.
• Он имеет высокий модуль упругости и обеспечивает размерную стабильность.

Ограничения алюминия 7075

Алюминий 7075 имеет преимущества, но также и некоторые ограничения; некоторые из них следующие:

• Алюминий 7075 обладает ограниченной свариваемостью и требует специальных методов сварки, а также имеет склонность к растрескиванию в процессе сварки.
• По сравнению с другими марками алюминия алюминий 7075 обладает ограниченной коррозионной стойкостью и поэтому не может использоваться во влажной среде без обработки.
• Алюминиевые сплавы, помимо 7075, вполне доступны по цене, тогда как 7075 очень дорог и не может быть подходящим выбором для проектов с ограниченным бюджетом.

Процесс производства алюминия 7075

Процесс производства алюминия 7075 включает различные технологии, и три наиболее популярных метода приведены ниже.

Обработка на станках с ЧПУ

Обработка на станках с ЧПУ алюминия 7075 использует процесс производства, управляемый программным обеспечением. Используется блок алюминия 7075, а режущие инструменты позволяют придавать форму и изготавливать детали.

Алюминий 7075 обладает хорошей обрабатываемостью и позволяет получать высокоточные детали. Для применений, где нужны детали из алюминия 7075 с жёсткими допусками, выбирают обработку на станках с ЧПУ.

Экструзия алюминия

Процесс экструзии алюминия помогает изготавливать детали из алюминия 7075. В этом процессе алюминий нагревают и продавливают через матрицу, чтобы получить детали с формой матрицы.

Процесс подходит для изготовления множества деталей с постоянным качеством и длинной конструкцией. Этот процесс обеспечивает детали с улучшенными механическими свойствами и является экономически эффективным.

Литьё под давлением

Литьё под давлением процесс заключается во впрыскивании алюминия 7075 в расплавленном виде в формы под высоким давлением. После того как материал остынет и затвердеет, он принимает форму пресс-формы.

Детали, изготовленные методом литья под давлением, отличаются стабильным качеством и обычно имеют сложную форму.

Сравнение алюминия 7075 с другими сплавами

Существуют различные сплавы алюминия, и ниже приведено сравнение алюминия 7075 с этими сплавами.

Алюминий 7075 против алюминия 6061

Алюминий 6061 также известен как конструкционный алюминий и используется в строительной отрасли. Его чаще всего выбирают для экструзии труб, трубок, алюминиевых прутков и т. д. Это универсальный материал, который выбирают для радиаторов и велосипедных рам.

По сравнению с 7075 он обладает лучшей коррозионной стойкостью, высокой обрабатываемостью и даже свариваемостью. Однако прочность 6061 уступает прочности 7075.

Алюминий 7075 против алюминия 2024

Алюминий 2024 популярен в аэрокосмических применениях и выбирается для фюзеляжей и крыльев самолётов. Он долговечен и выбирается для применений, требующих сопротивления циклической усталости.

Алюминий 7075, напротив, подходит для применений с высокими нагрузками и давлением. Оба этих сплава не обладают высокой свариваемостью и имеют одинаковую обрабатываемость.

Однако 7075 обладает лучшей коррозионной стойкостью, тогда как 2024 имеет лучшую технологичность.

Применение алюминия 7075

Применение алюминия 7075 можно встретить в различных отраслях; некоторые из этих применений приведены ниже:

Аэрокосмическая отрасль: Благодаря высокому соотношению прочности к весу он используется в крыльях, фюзеляжах и конструктивных элементах самолётов.

Автомобилестроение: В автомобильной промышленности его чаще всего выбирают для изготовления компонентов высокопроизводительных автомобилей, таких как шасси, карданные валы и элементы подвески.

Судостроение: В морских применениях также используется алюминий 7075, но требуется нанесение дополнительных покрытий, чтобы морские компоненты из алюминия 7075 противостояли коррозии.

Инструменты и пресс-формы: Алюминий 7075 обеспечивает высокую прочность, что подходит для изготовления инструментов, штампов и пресс-форм для различных производственных процессов.

Заключение

При выборе алюминиевого сплава 7075 понимание его свойств имеет большое значение.

Ознакомившись с руководством, вы теперь знаете важные сведения об алюминии 7075. Если вам нужно изготовить компоненты из алюминия 7075 с высокой точностью, свяжитесь с нами по адресу DEK.