Kaks kuumalt{0}}ravitavat perekonda, kaks erinevat disainilahendust
Alumiinium 6061 kuulub 6xxx seeriasse, Al-Mg-Si süsteemi, milles magneesium ja räni moodustavad tugevdava faasi Mg2Si. Alumiinium 7075 kuulub 7xxx seeriasse, Al-Zn-Mg-Cu süsteemi, mis saavutab kõigi kaubanduslikult sepistatud alumiiniumsulamite kõrgeima tugevustaseme. Mõlemad on kuumtöödeldavad, mis tähendab, et nende tugevus tuleneb pigem lahusega kuumtöötlemisest, karastamisest ja sademetega vanandamisest kui külmtööst. Temperatuuri tähistused järgivad ANSI H35.1, nii et tähistus, nagu 6061-T6 või 7075-T73, kirjeldab nii sulamit kui ka täpset termomehaanilist teed tarnitud seisundi saavutamiseks.
Tootevorme kontrollivad eraldi spetsifikatsioonid. Leht ja plaat tellitakse standardile ASTM B209/B209M, pressitud varras, latt ja profiilid standardile ASTM B221, valtsitud või külm{4}}viimistletud latt ja varras vastavalt ASTM B211 ja 6061-T6 konstruktsioonivormid vastavalt ASTM B308/B308M. Euroopa süsteemis esinevad samad kaks materjali standardi EN 573-3 alusel kui EN AW-6061 (EN AW-AlMg1SiCu) ja EN AW-7075 (EN AW-AlZn5.5MgCu). Samaväärse klassi otsivad ostjad peaksid alati võrdlema koostise piiranguid ja iseloomu määratlusi, mitte ainult sulamite numbreid.
Standardse koostise piirangud
Allpool toodud legeerimisvahemikud on nende kahe klassi jaoks avaldatud registreeritud piirmäärad ja väärtused, mille suhtes veski sertifikaati kontrollitakse.
| Element (massi%) | 6061 | 7075 |
|---|---|---|
| Magneesium | 0.8 - 1.2 | 2.1 - 2.9 |
| Räni | 0.40 - 0.8 | max 0,40 |
| Vask | 0.15 - 0.40 | 1.2 - 2.0 |
| Tsink | max 0,25 | 5.1 - 6.1 |
| Kroom | 0.04 - 0.35 | 0.18 - 0.28 |
| Tasakaal | Alumiiniumist | Alumiiniumist |
Tsingi, magneesiumi ja vase kombinatsioon 7075-s annab selle erakordse reaktsiooni vananemisele ning muudab sulami raskesti keevitatavaks ja vähem korrosioonikindlaks kui 6061. Mõlemas klassis sisalduv kroom toimib tera rafineerijana ja parandab vastupidavust pingekorrosioonipragunemisele.
Tüüpilised mehaanilised ja füüsikalised omadused
Allolevad joonised on tüüpilised avaldatud väärtused kaubanduslikult toodetud materjalile. Antud paksuse ja toote kuju miinimumväärtused on toodud kehtivas ASTM-i või EN-i tootestandardis ja veski sertifikaadil ning need miinimumväärtused reguleerivad aktsepteerimist.
| Kinnisvara | 6061-T6 | 7075-T6 | 7075-T73 |
|---|---|---|---|
| Tõmbetugevus (tüüpiline) | 310 MPa | 572 MPa | 505 MPa |
| Voolutugevus, nihe 0,2% (tavaline) | 276 MPa | 503 MPa | 435 MPa |
| Pikendus (tavaline, 50 mm gabariit) | 12% | 11% | 13% |
| Tihedus | 2,70 g/cm3 | 2,81 g/cm3 | 2,81 g/cm3 |
| Soojusjuhtivus 25 C juures | 167 W/(m.K) | 130 W/(m.K) | 130 W/(m.K) |
| Elektrijuhtivus | 43% IACS | 33% IACS | 33% IACS |
| Elastsusmoodul | 69 GPa | 71 GPa | 71 GPa |
| Kaarkeevitus täiteainega | Regulaarselt keevitatud | Ei soovita | Ei soovita |
Vormitavus, mehaaniline töötlemine ja ühendamine
6061-T6 elastsus on piiratud ja valmistamisjoonised, mis nõuavad T6 materjali tihedaid painutusi, põhjustavad tavaliselt pragusid. Praktilisteks viisideks on T4 või lõõmutatud olekus painutamine ja seejärel vanandamine või sisemise painderaadiuse suurendamine ja paindejoone suunamine risti valtsimissuunaga. 7075, kuna T6 temper on veelgi madalama vormitavusega ja tavaliselt töödeldakse seda kuju, mitte vormimise järgi.
Töötlemiskäitumine soosib 7075: selle kõrgem kõvadus ja madala ülesehitusega-servade kalduvus võimaldavad raskemaid lõikeid ja suurepärase pinnaviimistlusega, mistõttu domineerib see vormitööriistade, rakiste ja suure -pingega konstruktsiooniliitmike. 6061 tööpinkides hästi suurematel kiirustel ja etteannetel, tagab parema laastukontrolli ja on tunduvalt odavam suurel plaadil, mis on töömahukilogramm-.
Ühendamiseks keevitatakse 6061 ER4043 või ER5356 täiteainega AWS A5.10-le ning sobib ka neetimiseks ja liimimiseks. 7075 ei soovitata kaar- ega gaaskeevitamiseks, kuna tsingi-rikkad terade piirid soodustavad kuuma pragunemist ja tugevuse{{6} kaotab suur osa soojusest{{6}. Aktsepteeritud alternatiivid on mehaaniliselt kinnitatud ja liimühendused või tahkis--hõõrdkeevitus.
Korrosioonikäitumine ja teenindustingimused
6061 loob stabiilse oksiidkile ja toimib hästi atmosfääris, magevees ja pehmes merekeskkonnas, eriti kui anodeeritud. 7075 on märgatavalt tundlikum ja T6 temper on vastuvõtlik pingekorrosioonipragudele niiskes või kloriidi{3}}kandvas keskkonnas. Kui sellises teenuses tuleb kasutada numbrit 7075, määratakse selle asemel üle vananenud T73 või T7351 temperaadid; Nende omaduste vastuvõtutestid tehakse tavaliselt ASTM G47 või ASTM G44 pingekorrosiooni ja ASTM G34 koorimiskindluse jaoks. ISO 7599 järgi anodeerimine või kromaadivaba konversioonikate parandab välimust ja lisab kaitsebarjääri, kuid ei paranda põhimõtteliselt sobimatut sulamivalikut.
Valikujuhend rakenduse järgi
Valige 6061, kui detaili tuleb keevitada, vormida, anodeerida või toota suurtes kogustes kontrollitud kuludega: veoautode ja haagiste raamid, laevariistvara, jalgrattaraamid, hüdrokollektorid, torude ja torude sõlmed, jahutusradiaatorid ja konstruktsiooni väljapressimised. Valige 7075, kui tugevuse - ja -kaalu suhe juhib ning detaili saab töödelda, mitte vormida: lennuki konstruktsioonidetailid, tiibade ja kere komponendid, raketi- ja lahingumoona riistvara, suure-koormusega jalgratta- ja ronimiskomponendid, võistlusautode vedrustuse osad ja täppisrobootika komponendid. Kasulik reegel on see, et 7075 on tugevusotsus, samas kui 6061 on tootmis- ja kuluotsus.
Korduma kippuvad küsimused
Q:Kumb sulam on tugevam, 6061-T6 või 7075-T6?
V: 7075-T6 on tugevam. Tüüpiline tõmbetugevus on umbes 572 MPa võrreldes umbes 310 MPa 6061-T6 puhul, mis on ligikaudu 85% tõus ja voolavuspiir tõuseb umbes 276 MPa-lt umbes 503 MPa-ni.
Q:Kas 7075 alumiiniumi saab keevitada?
V: Seda ei soovitata kaar- ega oksü{0}}kütusega keevitamiseks. Vase ja tsingi sisaldus põhjustab kuumpragunemist ja tugevat tugevuse kaotust kuumus{2}}mõjutatud tsoonis. Kasutage selle asemel mehaanilist kinnitust, struktuurset liimimist või tahkis--hõõrdkeevitust.
Q:Millisel klassil on parem korrosioonikindlus?
V: 6061-l on parem üldine korrosioonikindlus. 7075-T6 on kloriidi kandvates keskkondades altid pingekorrosioonipragunemisele ja tavaliselt on selliseks teenuseks heaks kiidetud ainult vananenud T73 või T7351.
Q:Miks 6061-T6 painutamisel praguneb?
V: T6 temper on täielikult vananenud, seega on pikenemine vaid umbes 12% ja materjalil on vähe plastilist deformatsiooni. Painutage T4 või lõõmutatud olekus, suurendage sisemist painderaadiust või lülitage vormitud osa jaoks 5052-H32.
Q:Kas mõlemad sulamid on saadaval lehtede, plaatide ja ekstrusioonina?
V: Jah. Leht ja plaat tarnitakse ASTM B209/B209M-le ja ekstrusioonid ASTM B221-le mõlema klassi jaoks, kusjuures 6061-T6 konstruktsioonivormid on lisaks kaetud ASTM B308/B308M-ga.
Q:Kas 7075-l on parem töödeldud pinnaviimistlus kui 6061-l?
V: Üldiselt jah. Kõrgem kõvadus ja peenem mikrostruktuur võimaldavad suuremat lõikekiirust ja vähem ehitatud-serva, seega eelistatakse 7075 tööriistade ja täppiskomponentide jaoks, kus pinnaviimistlus ja mõõtmete stabiilsus on olulised.
