7075-T651 ir 6061-T6 yra kritulių-grūdinti aliuminio lydiniai, tačiau jie skirti visiškai skirtingiems darbams. Vienas iš jų yra didelio stiprumo lydinys, kuris įtempimu konkuruoja su švelniu plienu; kita yra universali, suvirinama ir atspari korozijai bendrosios inžinerinės klasės. Supratus, iš kur atsiranda skirtumas, pasirinkimas tampa nesudėtingas.
Du lydiniai ir jų charakteriai
7075 yra aliuminio-cinko-magnio-vario lydinys. Cinkas yra pagrindinis priedas – maždaug 5,1–6,1 %, jį palaiko apie 2,1–2,9 % magnio ir 1,2–2,0 % vario. Šis derinys užtikrina didžiausią visų įprastų kaltų aliuminio lydinių stiprumą, o tamsumo ir atsparumo kai kurioms korozijos formoms kaina. T651 temperamentas reiškia, kad plokštė yra termiškai apdorota tirpalu, sumažinamas įtempis kontroliuojamu tempimu maždaug 1,5–3%, o vėliau dirbtinai sendinama. Ištempimas pašalina didžiąją dalį vidinio liekamojo įtempio, todėl T651 plokštės matmenys išlieka stabilūs, kai pašalinamas didelis medžiagos kiekis. 6061 yra aliuminio-magnio-silicio lydinys su mažesniais vario priedais. T6 temperamentas pasiekiamas apdorojant tirpalu ir dirbtiniu sendinimu be tempimo žingsnio, kurio pakanka gaminiui, kuris paprastai tiekiamas ekstruzijos pavidalu, lakštas ar lėkštė nedidelio storio. Abu lydiniai paprastai yra sertifikuoti pagal ASTM B209 lakštams ir plokštėms, kurių sudėtis atitinka EN 573-3 Europos užsakymams ir GB/T 3880.2 Kinijos rinkai.
Mechaninės savybės viena šalia kitos
| Turtas | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|
| Tipiškas tempiamasis stipris | Apie 570 MPa | Apie 310 MPa |
| Tipinė takumo riba | Apie 500 MPa | Apie 275 MPa |
| Tipiškas pailgėjimas | apie 11 proc. | apie 12 proc. |
| Kietumas | Apie 150 HB | Apie 95 HB |
| Tamprumo modulis | Apie 71,7 GPa | Apie 68,9 GPa |
7075-T651 įtempimas yra maždaug 80 % stipresnis ir našumas apie 80 % didesnis nei 6061-T6, ir pastebimai kietesnis. Pailgėjimo skaičiai atrodo panašiai, tačiau jie matuojami naudojant skirtingos geometrijos bandinius, o 7075 turi daug mažiau vietos deformacijai prieš lūžimą, todėl perkrovos ir smūgio metu jis elgiasi kaip trapesnė medžiaga. Naudinga didesnio stiprumo pasekmė yra svorio taupymas: dalis, suprojektuota iki įtempių ribos, gali būti plonesnė arba mažesnė 7075, o kadangi modulio vertės yra artimos, standumo ribotas dizainas gauna daug mažiau naudos iš apsikeitimo.
Fizinės savybės ir šiluminė elgsena
Tankis: 7075 yra apie 2,81 g/cm3, palyginti su maždaug 2,70 g/cm3 6061, todėl stipresnis lydinys yra šiek tiek sunkesnis tūrio vienetui.
Šilumos laidumas: 6061-T6 praleidžia apie 167 W/(m·K), o 7075-T6 yra mažesnis – apie 130 W/(m·K), todėl 6061 yra geresnis pasirinkimas šilumai skleisti ir dalims, kurios turi greitai išlieti šilumą.
Elektros laidumas: 6061-T6 veikia maždaug 43% IACS, o 7075-T651 - maždaug 33% IACS.
Lydymosi diapazonas: 6061 apima apie 582–652 laipsnius, o 7075 pradeda tirpti netoli 477 laipsnių ir yra visiškai skystas maždaug 635 laipsniais, o tai susiaurina saugų langą bet kokiam karštam darbui.
Šiluminis plėtimasis: abu lydiniai yra arti 23,6 mikroįtempimo vienam Celsijaus laipsniui, todėl nė vienas iš jų nesuteikia pranašumų ilgiems mazgams.
Apdirbimo, formavimo ir sujungimo skirtumai
Abu lydiniai yra gerai apdirbami ir tiekiami kaip plokštės CNC darbams, tačiau po pjūvio jie elgiasi skirtingai. 7075-T651 sukuria trumpas, švarias drožles ir išlaiko puikų paviršiaus apdailą, o dėl ištempimo jis atsparus iškraipymams, atsirandantiems iš 6061 plokštės frezuojant ploną juostą. Štai kodėl 7075 dominuoja formų plokštėse, staklėse ir tvirtinimo detalėse bei erdvėlaivių jungiamosiose detalėse, kur griežti leistini nuokrypiai turi atlaikyti sunkių medžiagų pašalinimą. 6061-T6 staklėse, esant mažesniam pjovimo greičiui, ir yra daug tolerantiškesnis formavimui: jis lenkia iki didesnio spindulio, gali būti tempiamas ir valcuojamas ir paprastai gali būti suvirinamas su lydymosi medžiaga {535}3. suvirinti atliekant konstrukcijų eksploataciją, nes suvirinimo baseinas kietėja dėl prasto plastiškumo, o šilumos{10}}veikiama zona praranda stiprumą; Todėl 7075 jungtys yra pagamintos naudojant tvirtinimo detales, klijuojant arba perdarant suvirinamo lydinio dizainą. Anodavimas taip pat skiriasi: 6061 lengvai padengia skaidrią arba dažytą anodinę dangą, o 7075 vario kiekis sukuria tamsesnę, mažiau dekoratyvią plėvelę.
Korozija, nuovargis ir aptarnavimo aplinka
Įprastomis patalpų ir atmosferos sąlygomis abu lydiniai gerai atsparūs oksidacijai. Skirtumai atsiranda agresyvioje aplinkoje. 7075 T6 šeima yra jautri įtempių korozijos įtrūkimams, ypač kai tempimo įtempis veikia trumpąja-skersine kryptimi, todėl per-senusios sąlygos, pvz., T73 ir T7351, egzistuoja servise, kur rizika yra tikra. 6061-T6 ir nejautri druska, o purškimas yra daug mažiau jautrus. naudojamas valčių tvirtinimui, konstrukcijų rėmams ir transporto komponentams. Dėl nuovargio 7075-T651 suteikia didesnį atsparumą nuovargiui esant tam tikram ciklų skaičiui, nes jis prasideda nuo didesnio įtempio lygio, todėl jis yra tinkamas cikliškai apkrautoms erdvėlaivių struktūroms, kur svarbi masė. Abiejų lydinių apsaugos praktika apima galvaninių sujungimų su plieninėmis tvirtinimo detalėmis vengimą, nupjautų briaunų ir išgręžtų skylių atskyrimą ir konversijos dangos arba grunto naudojimą, kai dalis mato chloridus arba stovintį vandenį.
Atrankos vadovas pagal programą
| Taikymas | Pageidaujamas lydinys | Priežastis |
|---|---|---|
| Orlaivių erdvėlaivių sparnų ir fiuzeliažo detalės | 7075-T651 | Didžiausias jėgos ir nuovargio efektyvumas kilogramui |
| Formos plokštės ir tikslūs armatūra | 7075-T651 | Įtempta{0}}lėkštė atspari apdirbimo iškraipymams |
| Automobilių rėmai ir laikikliai | 6061-T6 | Geras stiprumas, suvirinamumas ir atsparumas korozijai |
| Jūrų techninė įranga ir platformos | 6061-T6 | Geresnis atsparumas druskos{0}}vandens korozijai |
| Šilumos kriauklės ir šiluminės plokštės | 6061-T6 | Didesnis šilumos laidumas nei 7075 |
| Anoduoti plataus vartojimo produktai | 6061-T6 | Įgauna aiškią, tolygią anodinę apdailą |
| Didelio stiprumo{0}}varžtinės konstrukcijos | 7075-T651 | Stiprumas nepasikliaujant suvirinimu |
Jei gali veikti abu lydiniai, sprendžiamasis klausimas paprastai yra tai, kuri riba yra taikoma daliai. Jei konstrukcija yra ribota, 7075-T651 leidžia naudoti lengvesnę sekciją. Jei konstrukcija yra riboto standumo, suvirinama arba veikiama chloridų, 6061-T6 paprastai yra ekonomiškesnis ir patvaresnis sprendimas.
Dažnai užduodami klausimai
Klausimas: Ar 7075-T651 yra stipresnis nei 6061-T6?
Taip. 7075-T651 paprastai pasiekia apie 570 MPa tempimo ir 500 MPa išeigą, o 6061-T6 yra atitinkamai apie 310 MPa ir 275 MPa.
Kl .: Kodėl 7075 paprastai tiekiamas T651 temperatūroje?
Papildomas tempimo žingsnis sumažina vidinį įtampą, todėl storos plokštės matmenys išlieka stabilūs, kai apdorojami dideli medžiagos kiekiai.
Klausimas: Ar 7075-T651 galima suvirinti?
Paprastai jis nėra suvirinamas lydomuoju būdu konstrukcijų eksploatavimui, nes suvirinimo ir karščio{0}}veikiama zona praranda lankstumą ir stiprumą; Vietoje to naudojamos varžtinės, kniedytos arba surištos jungtys.
K: Kuris lydinys yra geresnis naudoti jūroje?
6061-T6 yra įprastas pasirinkimas, nes jis gerai atsparus sūraus vandens korozijai ir neturi 7075 T6 šeimos įtempių korozijos įtrūkimų jautrumo.
K: Ar 7075 arba 6061 geriau praleidžia šilumą?
6061-T6 geriau praleidžia šilumą – maždaug 167 W/(m·K), palyginti su maždaug 130 W/(m·K) 7075-T6.
Kl.: Ar pasirenkant 7075 taikoma nuobauda dėl svorio?
Tik šiek tiek tūrio vienetui, nes 7075 tankis yra beveik 2,81 g/cm3, palyginti su maždaug 2,70 g/cm3 6061; ribota stiprumo dalis paprastai yra lengvesnė 7075.
