ملخص
الألومنيوم 7075، الألومنيوم المستخدم في صناعة الطائرات، أكثر ملاءمة لإنتاج أجزاء عالية الضغط من الألومنيوم 6061في HDC، نختار أيضًا الألومنيوم 7075 لتعزيز صلابة وقوة مكوناتنا إذا لزم الأمر. يتمتع الألومنيوم 7075-T6 بمقاومة منخفضة للتآكل، لذا فأنت بحاجة إلى إنجاز معالجة السطح بسرعة. أيضًا لتجنب أي بقع سائل تبريد، تحتاج إلى غسل الأجزاء فورًا بعد التشغيل.
[جدول المحتويات]
أصل الألومنيوم 7075
الألومنيوم 7075 هو سبيكة ألومنيوم عالية القوة ومكونها الرئيسي هو الزنك، مع النحاس والمغنيسيوم والكروم وغيرها من العناصر الأخرى. تم تطويره في الحرب العالمية الثانية من أجل بناء الطائرات، حيث أن نسبة القوة إلى الوزن الاستثنائية الخاصة به، ومتانته ومقاومته للتآكل جعلته لا يقدر بثمن في تطبيقات الطيران والفضاء. يتم اشتقاقه من النظام العددي لجمعية الألومنيوم لسبائك الألومنيوم، والذي يُعرف أيضًا باسم "7075". في فترة ما بعد الحرب، دخلت هذه المادة جميع القطاعات الأخرى التي شملت صناعة السيارات، والسلع الرياضية، والمعدات عالية الأداء. وقد وجدت الخصائص المميزة التي تميزها والتي كانت خفيفة الوزن ومتينة استخدامًا هائلاً هناك. إن التأثيرات المشتركة لعناصر السبائك المحددة والمعالجة الحرارية تحدد مدى قوة هذه المادة وتجعلها مادة أساسية للصناعات التي تحتاج إلى خصائص عالية القوة وخفة الوزن. وهي تنتمي إلى التطورات اللاحقة في احتياجات علم المعادن والهندسة.
لماذا يسمى هذا سبيكة الألومنيوم 7075 الألومنيوم؟
تمت تسمية سبيكة الألومنيوم 7075 بهذا الاسم وفقًا لاتفاقية التسمية الخاصة بجمعية الألومنيوم. في هذا النظام، يتم تمثيل كل سبيكة برقم مكون من أربعة أحرف، حيث يمثل الرقم الأول السبيكة الرئيسية أو العنصر الذي تحتويه. هنا في حالة الألومنيوم 7075 يشير الرقم "7" إلى أنه مدرج ضمن عائلة سبائك الزنك. تحتوي الأرقام التالية على تفاصيل أكثر حول تركيبة السبائك والمعالجة المسبقة. يشير هذا الترقيم "7075" إلى أن هذا السبائك من الألومنيوم تحتوي على الزنك كمكون أساسي وأنها تحتوي على بعض الإضافات البسيطة من النحاس والمغنيسيوم والكروم. وباستخدام اتفاقية التسمية الرقمية هذه، يتم تصنيف وتوحيد سبائك الألومنيوم هذه وفقًا لخصائصها وتراكيبها لعمليات صناعية مختلفة.
التركيب الكيميائي للألمنيوم 7075
العنصر الكيميائي | % النسبة المئوية |
---|---|
المنغنيز (Mn) | 0.0 – 0.30 |
الحديد (Fe) | 0.0 – 0.50 |
المغنيسيوم (ملغ) | 2.10 – 2.90 |
السيليكون (Si) | 0.0 – 0.40 |
النحاس (Cu) | 1.20 -1.60 |
الزنك (Zn) | 5.60 – 6.10 |
التيتانيوم (Ti) | 0.0 – 0.20 |
الكروم (Cr) | 0.18 – 0.28 |
أخرى (كل منها) | 0.0 – 0.05 |
أخرون (المجموع) | 0.0 – 0.15 |
الألومنيوم | 87.1 – 91.4 |
تأثير التركيبات الكيميائية المختلفة على خصائص الألومنيوم 7075
إن خصائص الألومنيوم 7075، وهو سبيكة عالية الجودة، تعتمد بشكل كبير على محتواها الكيميائي. يعتبر الزنك بمثابة مادة السبائك الأساسية في تقوية المحلول الصلب وتصلب الترسيب لتعزيز قوة المحلول الصلب وتصلب الترسيب. ويعمل النحاس أيضًا على إثراء القوة القصوى ومقاومة التآكل للسبائك، ويضيف المغنيسيوم تقوية المحلول الصلب ويعطي مقاومة إضافية للتآكل. يعمل الكروم كمقاوم للتآكل والأكسدة في الظروف القاسية. علاوة على ذلك، فإن العناصر النزرة مثل المنجنيز والسيليكون والحديد والتيتانيوم تؤثر على خصائص مثل قابلية التصنيع، والقدرة على اللحام، وبعض مقاومة التآكل المحددة. إن الخليط الصحيح ومستوى التركيز لهذه العناصر بالإضافة إلى تقنيات المعالجة الحرارية المنظمة تحدد الخصائص الميكانيكية النهائية للسبائك؛ وبالتالي، فهي مناسبة للتطبيقات ذات المتطلبات العالية، مثل الفضاء والسيارات.
الخواص الميكانيكية لـ الألومنيوم 7075
ملكيات | متري | إمبراطوري |
قوة الشد | 572 ميجا باسكال | 83000 رطل/بوصة مربعة |
قوة الخضوع | 503 ميجا باسكال | 73000 رطل/بوصة مربعة |
قوة القص | 331 ميجا باسكال | 48000 رطل/بوصة مربعة |
قوة التعب | 159 ميجا باسكال | 23000 رطل/بوصة مربعة |
معامل المرونة | 70 جيجاباسكال | 10153 كيلو بايت في الثانية |
نسبة بواسون | 0.32 | 0.32 |
استطالة | 7.9% | 7.9% |
صلابة برينيل | 150 | 150 |
الخصائص الفيزيائية والحرارية لـ الألومنيوم 7075
الكثافة(ρ) | درجة حرارة الانصهار (Tm) | الموصلية الحرارية (ك) | معامل التمدد الحراري الخطي (α) | السعة الحرارية النوعية (ج) |
2.81 جرام/سم مكعب (0.102 رطل/بوصة مكعبة) | 477 درجة مئوية (891 درجة فهرنهايت) | 130–150 واط/م*ك | 2.36*10−5 ك−1 | 714.8 جول/كجم*ك |
ما هي الطريقة الأكثر ملاءمة لمعالجة الألومنيوم 7075؟
الطريقة الأفضل لتصنيع الألومنيوم 7075 هي عادة المعالجة الحرارية للمحلول مثل التبريد ثم التصلب بالعمر، المعروف باسم التصلب بالترسيب. تتضمن عملية إعادة الصهر تسخين السبائك لإذابة عناصر السبائك ثم تبريدها بسرعة للحصول على بنية دقيقة متجانسة. ثم يأتي وقت الشيخوخة، وهي النقطة التي يسمح فيها إعادة التسخين عند درجة حرارة منخفضة بتكوين رواسب دقيقة، والتي يتم تعزيزها بشكل أكبر عن طريق تقوية الصلابة. بالإضافة إلى ذلك، من بين الأساليب المستخدمة، التصنيع، التشكيل، اللحام، ومعالجة الأسطح على سبيل المثال لا الحصر، يتم تحديد اختيار الطريقة بناءً على الطلب الفعلي على المنتج. وقد استلزم هذا اختيارًا متعمدًا لطريقة المعالجة بطريقة تحقق الخصائص المرغوبة مع تحسين التكاليف ووقت الإنتاج.
مجالات التطبيق الأكثر شيوعًا للألمنيوم 7075
يعد الألومنيوم 7075 مطلوبًا في جميع أنحاء الصناعة بسبب تطبيقاته التي توفر القوة العالية وخفة الوزن ومقاومة التآكل. تتضمن تطبيقات الطائرات استخدام المواد المركبة في العناصر الهيكلية مثل أعمدة الأجنحة ومكونات جسم الطائرة وعتاد الهبوط بشكل يومي. وذلك بسبب نسبة القوة إلى الوزن العالية الاستثنائية ومقاومة التعب التي تتمتع بها المواد المركبة. في مجال صناعة السيارات، يتم تقدير الألومنيوم 7075 لمساهمته في المركبات الرياضية عالية الطاقة وسيارات السباق والدراجات النارية، حيث أنه يعمل على تعزيز أجزاء التعليق والهيكل. علاوة على ذلك، يتم استخدامه بكثرة في إنتاج السلع الرياضية مثل إطارات الدراجات، ومعدات تسلق الصخور، وأجزاء الأسلحة النارية لسبب وجيه، بسبب قوته ومتانته. وتستخدم هذه القطاعات الأخرى، مثل المعدات البحرية والدفاعية والميكانيكية عالية الأداء، أيضًا الألومنيوم 7075 للمكونات الهيكلية المختلفة والأجزاء الأساسية حيث تكون المواد خفيفة الوزن والمتينة ضرورية.
المواد المكافئة للألمنيوم 7075
نحن |
معيار | ASTM B209، ASTM B210، ASTM B211، ASTM B221، AMS-QQ-A-225/9، AMS-QQ-A-200/11، AMS-QQ-A-250/12، AMS-WW-T-700/7 |
ايسي(يونس) | 7075(أ97075) | |
ايزو | معيار | ايزو 209 |
تعيين | AW-7075 | |
الاتحاد الأوروبي | معيار | EN 5733 |
الأرقام (الرموز الكيميائية) | EN AW-7075 (EN AW-AlZn5,5MgCu) | |
ألمانيا |
معيار | دين 1725-1 |
التسمية (رقم المادة) | الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم والنحاس 1,5 (3.4365) | |
اليابان | معيار | JIS H4000؛ JIS H4040 |
درجة | 7075 | |
أستراليا | معيار | AS 2848.1، AS/NZS 1734، AS/NZS 1865، AS/NZS 1866 |
تعيين | 7075 | |
الصين | معيار | GB/T 3190؛ GB/T 3880.2 |
درجة | 7075 |