Panoramica
L'alluminio 7075, alluminio di grado aerospaziale, è più adatto alla produzione di parti ad alta sollecitazione rispetto all'alluminio 7075 Alluminio 6061. Nell'HDC scegliamo anche l'alluminio 7075 per migliorare la durezza e la resistenza dei nostri componenti, se necessario. L'alluminio 7075-T6 ha una bassa resistenza alla corrosione, quindi è necessario eseguire rapidamente il trattamento superficiale. Inoltre, per evitare eventuali macchie di liquido refrigerante, è necessario lavare i pezzi immediatamente dopo la lavorazione.
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L'origine dell'alluminio 7075
L'alluminio 7075 è una lega di alluminio ad alta resistenza il cui componente principale è lo zinco, mentre gli altri elementi sono rame, magnesio, cromo e altri. Sviluppato durante la seconda guerra mondiale per la costruzione dell'aereo, il suo eccezionale rapporto resistenza/peso, robustezza e resistenza alla corrosione lo hanno reso inestimabile nelle applicazioni aerospaziali. Deriva dal sistema numerico della Aluminium Association per le leghe di alluminio, noto anche come “7075”. Nel dopoguerra entrò in tutti gli altri settori che comprendevano l'automobile, gli articoli sportivi e le attrezzature ad alte prestazioni. Le caratteristiche caratteristiche di leggerezza e durevolezza trovarono lì un enorme impiego. Gli effetti combinati di elementi leganti specifici e del trattamento termico determinano il grado di resistenza di questo materiale e lo rendono un materiale fondamentale per le industrie che necessitano di proprietà leggere e ad alta resistenza. Appartiene a ulteriori sviluppi nelle esigenze della metallurgia e dell'ingegneria.
Perché questa lega di alluminio si chiama alluminio 7075?
La lega di alluminio 7075 è denominata come tale secondo la convenzione di denominazione dell'Aluminium Association. In questo sistema, ciascuna lega è rappresentata da un numero di quattro caratteri in cui la prima cifra rappresenta la lega o l'elemento principale che contiene. Qui nel caso dell'alluminio 7075 il “7” informa che è incluso nella famiglia delle leghe di zinco. I numeri successivi contengono maggiori dettagli sulla composizione della lega e sul pretrattamento. Tale numerazione “7075” informa che questa lega di alluminio ha lo zinco come costituente primario e che presenta alcune piccole aggiunte di rame, magnesio e cromo. Utilizzando queste convenzioni di denominazione numerica, queste leghe di alluminio vengono classificate e standardizzate in base alle loro proprietà e composizioni per diversi processi industriali.
Composizione chimica dell'alluminio 7075
Elemento chimico | % percentuale |
---|---|
Manganese (Mn) | 0.0 – 0.30 |
Ferro (Fe) | 0.0 – 0.50 |
Magnesio (Mg) | 2.10 – 2.90 |
Silicio (Si) | 0.0 – 0.40 |
Rame (Cu) | 1.20 -1.60 |
Zinco (Zn) | 5.60 – 6.10 |
Titanio (Ti) | 0.0 – 0.20 |
Cromo (Cr) | 0.18 – 0.28 |
Altro (ciascuno) | 0.0 – 0.05 |
Altri (Totale) | 0.0 – 0.15 |
Alluminio (Al) | 87.1 – 91.4 |
L'influenza di varie composizioni chimiche sulle proprietà dell'alluminio 7075
Le proprietà dell'alluminio 7075, una lega di alta qualità, dipendono fortemente dal suo contenuto chimico. Lo zinco agisce come principale legante nel rafforzamento della soluzione solida e nell'indurimento per precipitazione per il rafforzamento della soluzione solida, l'indurimento per precipitazione e una maggiore resistenza. Il rame inoltre arricchisce la robustezza finale e la resistenza alla corrosione della lega, mentre il magnesio aggiunge un rafforzamento della soluzione solida e fornisce ulteriore resistenza alla corrosione. Il cromo funziona come resistenza alla corrosione e all'ossidazione in condizioni difficili. Inoltre, gli oligoelementi come manganese, silicio, ferro e titanio influenzeranno caratteristiche quali lavorabilità, capacità di saldatura e alcune specifiche resistenze alla corrosione. La giusta miscela e il livello di concentrazione di tali elementi insieme a tecniche di trattamento termico regolamentate definiscono le proprietà meccaniche finali della lega; pertanto, è adatto per applicazioni con requisiti elevati, come aerospaziale e automobilistico.
Proprietà meccaniche di Alluminio 7075
Proprietà | metrico | Imperiale |
Resistenza alla trazione | 572 MPa | 83000 psi |
Forza di snervamento | 503 MPa | 73000 psi |
Resistenza al taglio | 331 MPa | 48000 psi |
Forza di fatica | 159 MPa | 23000 psi |
Modulo elastico | 70 GPa | 10153 ksi |
rapporto di Poisson | 0.32 | 0.32 |
Allungamento | 7.9% | 7.9% |
Durezza, Brinell | 150 | 150 |
Proprietà fisiche e termiche di Alluminio 7075
Densità(ρ) | Temperatura di fusione (Tm) | Conduttività termica (k) | Coefficiente di dilatazione termica lineare (α) | Capacità termica specifica (c) |
2,81 g/cc (0,102 libbre/pollice³) | 477 °C (891 °F) | 130–150 W/m*K | 2,36*10−5 K−1 | 714,8 J/kg*K |
Qual è il metodo più adatto per la lavorazione dell'alluminio 7075?
Il metodo migliore per la fabbricazione dell'alluminio 7075 è solitamente il trattamento termico di solubilizzazione e il successivo indurimento per invecchiamento, noto come indurimento per precipitazione. L'operazione di rifusione prevede il riscaldamento della lega per sciogliere gli elementi leganti e quindi il rapido raffreddamento per ottenere una microstruttura omogenea. È poi il momento dell'invecchiamento, punto in cui il riscaldamento a bassa temperatura consente la formazione di precipitati fini, che vengono ulteriormente rinforzati rafforzando la durezza. Inoltre, lavorazione meccanica, formatura, saldatura e trattamento superficiale, per citarne solo alcuni, tra i metodi utilizzati, la scelta di quello è determinata dall'effettiva domanda del prodotto. Ciò ha reso necessaria una scelta deliberata del metodo di lavorazione in modo da ottenere le proprietà desiderate ottimizzando allo stesso tempo costi e tempi di produzione.
I campi di applicazione più comuni dell'alluminio 7075
L'alluminio 7075 è richiesto in tutto il settore per le sue applicazioni che garantiscono elevata robustezza, leggerezza e resistenza alla corrosione. Le applicazioni aeronautiche implicano l'uso quotidiano di compositi per elementi strutturali come longheroni alari, componenti della fusoliera e carrello di atterraggio. A causa dell'eccezionale rapporto resistenza/peso e della resistenza alla fatica che i compositi possiedono. Nell'ambito dell'industria automobilistica, l'alluminio 7075 è apprezzato per il suo contributo ai veicoli sportivi, alle auto da corsa e alle motociclette, poiché serve a rinforzare le parti delle sospensioni e il telaio. Inoltre, è ampiamente utilizzato nella produzione di articoli sportivi come telai di biciclette, attrezzature per l'arrampicata su roccia e parti di armi da fuoco per una buona ragione, a causa della sua resistenza e durata. Anche questi altri settori, come quello marittimo, della difesa e delle attrezzature meccaniche ad alte prestazioni, utilizzano l'alluminio 7075 per diversi componenti strutturali e parti essenziali dove sia materiali leggeri che resistenti sono un must.
Materiali equivalenti all'alluminio 7075
NOI |
Standard | 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 |
AISI(UNS) | 7075(A97075) | |
ISO | Standard | ISO 209 |
Designazione | AW-7075 | |
Unione europea | Standard | EN 5733 |
Numerico (simboli chimici) | EN AW-7075 (EN AW-AlZn5,5MgCu) | |
Germania |
Standard | DIN 1725-1 |
Denominazione (Numero materiale) | AlZnMgCu1,5 (3.4365) | |
Giappone | Standard | JIS H4000; JIS H4040 |
Grado | 7075 | |
Australia | Standard | AS 2848.1, AS/NZS 1734, AS/NZS 1865, AS/NZS 1866 |
Designazione | 7075 | |
Cina | Standard | GB/T 3190; GB/T 3880.2 |
Grado | 7075 |