7075-T651 un 6061-T6 ir nokrišņiem-rūdīti alumīnija sakausējumi, tomēr tie ir paredzēti pilnīgi dažādiem darbiem. Viens no tiem ir augstas stiprības sakausējums, kas spriegojumā konkurē ar vieglu tēraudu; otrs ir daudzpusīgs, metināms un pret koroziju izturīgs vispārīgs inženiertehniskais veids. Izpratne par to, no kurienes rodas atšķirība, padara izvēli vienkāršu.
Divi sakausējumi un to raksturs
7075 ir alumīnija-cinka-magnija-vara sakausējums. Cinks ir galvenā piedeva aptuveni 5,1–6,1%, ko atbalsta aptuveni 2,1–2,9% magnija un 1,2–2,0% vara. Kombinācija nodrošina vislielāko stiprību no visiem parastajiem kaltajiem alumīnija sakausējumiem uz elastības un dažu veidu korozijas izturības rēķina. T651 rūdījums nozīmē, ka plāksne tiek termiski apstrādāta ar šķīdumu, spriedze tiek mazināta ar kontrolētu stiepšanu aptuveni 1,5–3% apmērā un pēc tam mākslīgi novecota. Izstiepšana novērš lielāko daļu iekšējā atlikušā sprieguma, tāpēc T651 plāksne saglabā izmēru stabilu, kad tiek apstrādāts liels daudzums materiāla. 6061 ir alumīnija-magnija-silīcija sakausējums ar mazākiem vara piedevām. T6 rūdījums tiek panākts ar šķīduma apstrādi un mākslīgu novecošanu bez stiepšanas posma, kas ir pietiekams izstrādājumam, kas parasti tiek piegādāts kā ekstrūzija, loksne vai plāksne nelielā biezumā. Abi sakausējumi parasti ir sertificēti pēc ASTM B209 loksnēm un plāksnēm, kuru sastāvs atbilst EN 573-3 Eiropas pasūtījumiem un GB/T 3880.2 Ķīnas tirgum.
Mehāniskās īpašības blakus
| Īpašums | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|
| Tipiska stiepes izturība | Apmēram 570 MPa | Apmēram 310 MPa |
| Tipiska tecēšanas robeža | Apmēram 500 MPa | Apmēram 275 MPa |
| Tipisks pagarinājums | Apmēram 11% | Apmēram 12% |
| Cietība | Apmēram 150 HB | Apmēram 95 HB |
| Elastības modulis | Apmēram 71,7 GPa | Apmēram 68,9 GPa |
7075-T651 ir aptuveni par 80% spēcīgāks nospriegojumā un aptuveni 80% spēcīgāks nekā 6061-T6, kā arī ievērojami cietāks. Pagarinājuma skaitļi izskatās līdzīgi, taču tie ir mērīti uz dažādām parauga ģeometrijām, un 7075 ir daudz mazāka spēja lokāli deformēties pirms lūzuma, tāpēc pārslodzes un trieciena gadījumā tas darbojas kā trauslāks materiāls. Noderīgas sekas lielākai stiprībai ir svara ietaupījums: daļu, kas izstrādāta līdz sprieguma robežai, 7075 var padarīt plānāku vai mazāku, un, tā kā moduļa vērtības ir tuvas, konstrukcija ar ierobežotu stingrību no mijmaiņas iegūst daudz mazāk.
Fizikālās īpašības un termiskā izturēšanās
Blīvums: 7075 ir aptuveni 2,81 g/cm3 pret aptuveni 2,70 g/cm3 6061, tāpēc stiprāks sakausējums ir nedaudz smagāks uz tilpuma vienību.
Siltumvadītspēja: 6061-T6 vada aptuveni 167 W/(m·K), savukārt 7075-T6 ir zemāka – aptuveni 130 W/(m·K), tāpēc 6061 ir labāka izvēle siltuma izkliedēšanai un detaļām, kurām ātri jāizlaiž siltums.
Elektriskā vadītspēja: 6061-T6 darbojas ar aptuveni 43% IACS un 7075-T651 ar aptuveni 33% IACS.
Kušanas diapazons: 6061 aptver aptuveni 582 līdz 652 grādus, turpretim 7075 sāk kust pie 477 grādiem un ir pilnībā šķidrs par aptuveni 635 grādiem, kas sašaurina drošo logu jebkuram karstam darbam.
Termiskā izplešanās: abi sakausējumi ir tuvu 23,6 mikro deformācijas uz grādu pēc Celsija, tāpēc neviens no tiem nesniedz priekšrocības garos mezglos.
Apstrādes, formēšanas un savienošanas atšķirības
Abi sakausējumi tiek labi apstrādāti, un abi tiek piegādāti kā plāksne CNC darbam, taču tie darbojas atšķirīgi pēc griezuma. 7075-T651 rada īsas, tīras skaidas un nodrošina smalku virsmas apdari, un, tā kā tas ir izstiepts, tas iztur deformāciju, kas parādās, kad no 6061 plāksnes tiek izfrēzēts plāns audums. Tāpēc 7075 dominē veidņu plāksnēs, mehānismos un armatūrā, kā arī kosmosa veidgabalos, kur stingrām pielaidēm ir jāiztur smaga materiāla noņemšana. 6061-T6 mašīnām ar mazāku griešanas ātrumu, un tas ir daudz izturīgāks pret formēšanu: tas noliecas līdz stingrākam rādiusam, to var izvilkt un velmēt, kā arī to var metināt ar kausēšanas pildījumu {535463. metinātas konstrukciju ekspluatācijā, jo metināšanas baseins sacietē ar sliktu elastību un siltuma{10}}ietekmētā zona zaudē izturību; tādēļ 7075 savienojumi tiek izgatavoti ar stiprinājumiem, adhezīvu savienojumu vai pārveidojumu metināmā sakausējumā. Anodēšana arī atšķiras: 6061 viegli uzņem caurspīdīgu vai krāsotu anodisku pārklājumu, savukārt vara saturs 7075 rada tumšāku, mazāk dekoratīvu plēvi.
Korozija, nogurums un apkalpošanas vide
Parastos iekštelpu un atmosfēras apstākļos abi sakausējumi labi iztur oksidāciju. Atšķirības parādās agresīvā vidē. 7075 T6 saime ir jutīga pret sprieguma korozijas plaisāšanu, it īpaši, ja stiepes spriegums darbojas īsajā-šķērsvirzienā, tāpēc novecojušie temperamenti, piemēram, T73 un T7351, pastāv servisā, kur šis risks ir reāls. 6061-T6 ir labāks, un tas ir daudz jutīgāks, jo sāls un izsmidzināšana ir mazāk jutīga. izmanto laivu furnitūrai, konstrukcijas karkasam un transporta komponentiem. Attiecībā uz nogurumu 7075-T651 nodrošina lielāku noguruma izturību noteiktā ciklu skaitā, jo tas sākas no augstāka sprieguma līmeņa, tāpēc tas ir ieteicams cikliski noslogotām aviācijas un kosmosa konstrukcijām, kur masai ir nozīme. Aizsardzības prakse abiem sakausējumiem ietver izvairīšanos no galvaniskajiem pāriem ar tērauda stiprinājumiem, nogrieztām malām un urbtajiem caurumiem atslāņošanos, kā arī konversijas pārklājuma vai gruntskrāsas izmantošanu vietās, kur daļa redz hlorīdus vai stāvošu ūdeni.
Atlases rokasgrāmata pēc pieteikuma
| Pieteikums | Vēlamais sakausējums | Iemesls |
|---|---|---|
| Aviācijas spārnu un fizelāžas piederumi | 7075-T651 | Augstākā izturības un noguruma veiktspēja uz kilogramu |
| Veidņu plāksnes un precīzijas armatūra | 7075-T651 | Spriegumu{0}}atbrīvotā plāksne ir izturīga pret apstrādes traucējumiem |
| Automobiļu rāmji un kronšteini | 6061-T6 | Laba izturība ar metināmību un izturību pret koroziju |
| Jūras aparatūra un platformas | 6061-T6 | Labāka izturība pret sāls{0}}ūdens koroziju |
| Siltuma izlietnes un termoplāksnes | 6061-T6 | Augstāka siltumvadītspēja nekā 7075 |
| Anodēti patēriņa produkti | 6061-T6 | Iegūst skaidru, vienmērīgu anodisku apdari |
| Augstas{0}}stiprības skrūvju konstrukcijas | 7075-T651 | Izturība, nepaļaujoties uz metināšanu |
Ja varētu darboties abi sakausējumi, noteicošais jautājums parasti ir, kura robeža nosaka daļu. Ja dizains ir ierobežots, 7075-T651 pieļauj vieglāku sekciju. Ja konstrukcijai ir ierobežots stingums, tas ir metināms vai pakļauts hlorīdiem, 6061-T6 parasti ir ekonomiskāka un izturīgāka.
Bieži uzdotie jautājumi
J: Vai 7075-T651 ir spēcīgāks par 6061-T6?
Jā. 7075-T651 parasti sasniedz aptuveni 570 MPa stiepes un 500 MPa jaudas, savukārt 6061-T6 ir attiecīgi aptuveni 310 MPa un 275 MPa.
J: Kāpēc 7075 parasti tiek piegādāts T651 temperācijā?
Papildu stiepšanās solis mazina iekšējo spriegumu, tāpēc bieza plāksne saglabā izmēru stabilu, kad tiek apstrādāts liels materiāla daudzums.
J: Vai 7075-T651 var metināt?
Parasti tā nav kausēta, lai izmantotu konstrukciju, jo metināšanas un karstuma{0}}ietekmētā zona zaudē elastību un izturību; Tā vietā tiek izmantoti pieskrūvēti, kniedēti vai savienoti savienojumi.
J: Kurš sakausējums ir labāks izmantošanai jūrā?
6061-T6 ir parasta izvēle, jo tas labi iztur sālsūdens koroziju un nesatur 7075 T6 saimes spriedzes korozijas plaisāšanas jutību.
J: Vai 7075 vai 6061 labāk vada siltumu?
6061-T6 labāk vada siltumu ar aptuveni 167 W/(m·K) salīdzinājumā ar aptuveni 130 W/(m·K) 7075-T6.
J: Vai, izvēloties 7075, tiek piemērots sods par svaru?
Tikai nedaudz uz tilpuma vienību, jo 7075 blīvums ir tuvu 2,81 g/cm3 pret aptuveni 2,70 g/cm3 6061; ierobežotā stipruma daļa parasti ir vieglāka 7075. gadā.
