Hliníkový plech 7075: Vlastnosti zliatiny a spevňujúci mechanizmus
Hliníkový plech 7075 patrí medziAl-Zn-Mg-Cu séria ultra-vysoko{4}}pevných hliníkových zliatin. Jeho výnimočná sila je odvodená od starostlivo vyváženého chemického zloženia v kombinácii s presnými procesmi tepelného spracovania.
Medzi jeho primárne legujúce prvky patrízinok (Zn)hrá dominantnú posilňujúcu úlohu. Spolu shorčík (Mg)ameď (Cu)zinok tvorí vysoko{0}}pevné intermetalické zlúčeniny, ako naprMgZn₂aAl₂CuMg.
Po tepelnom spracovaní a starnutí sú tieto spevňujúce fázy jemne a rovnomerne rozptýlené v hliníkovej matrici, čím sa výrazne zlepšuje mechanická pevnosť. Okrem toho kontrolované pridávaniechróm (Cr)zjemňuje štruktúru zŕn, ďalej zvyšuje mechanické vlastnosti a zlepšuje odolnosť proti korózii.
Zliatina hliníka 7075 sa vyznačuje avysoký výnosový pomer, čo znamená, že jeho medza klzu je blízka jeho pevnosti v ťahu, ako aj vynikajúcapomer pevnosti-k-hmotnosti. Jeho mechanické vlastnosti zostávajú stabilné pri izbovej teplote a pri teplotách nižších120 stupňov. Zliatina však vykazuje relatívne nízku ťažnosť a zníženú pevnosť pri vysokých-teplotách. Na dosiahnutie optimálnej rovnováhy medzi pevnosťou a plasticitou sú preto potrebné špecifické teploty tepelného spracovania. Medzi týmitoT6 a T651sú najpoužívanejšie a reprezentatívne podmienky.
Porovnanie mechanických vlastností jadra: 7075 T6 vs 7075 T651
Výkonnostné rozdiely medzi7075 T6aHliníkový plech 7075 T651pochádzajú z jemných variácií ich procesov tepelného spracovania. Nasledujúce porovnanie je založené naHrúbka plechu 1-10 mm, bežný komerčný sortiment, s odkazom na normy ako naprGB/T 3190-2020aASTM B209ako aj údaje z praktického testovania.
1. Pevnosť v ťahu (σb)
7075 T6: Väčšie alebo rovné540 MPa
7075 T651: Väčšie alebo rovné550 MPa
T651 vykazuje o niečo vyššiu pevnosť v ťahu, najmä vďaka procesu predbežného rozťahovania, ktorý zlepšuje distribúciu precipitátov a zvyšuje celkovú pevnosť.
2. Medza klzu (0,2 % dôkazné napätie, σs)
7075 T6: Väčšie alebo rovné480 MPa
7075 T651: Väčšie alebo rovné485 MPa
Obe temperovania vykazujú veľmi podobné hodnoty medze klzu. T651 však ponúka lepšiu konzistenciu medze klzu, vďaka čomu je vhodnejší pre-veľkú a presnú výrobu.
3. Predĺženie po zlomenine (δ)
7075 T6: Väčšie alebo rovné8%
7075 T651: Väčšie alebo rovné6%
Predĺženie je kľúčovým ukazovateľom ťažnosti. T6 poskytuje lepšiu plasticitu, zatiaľ čo T651 obetuje určité predĺženie v dôsledku procesu napínania-uvoľňujúceho napätie.
4. Tvrdosť (HBW)
7075 T6: 145 – 150 HBW
7075 T651: 150 – 155 HBW
Celková tvrdosť je porovnateľná. Výhoda T651 spočíva v jeho rovnomernejšom rozložení tvrdosti, čo znižuje riziko lokálnych zmien tvrdosti počas obrábania a servisu.
5. Modul pružnosti (E)
Obe povahy:71 GPa
Keďže obe patria do rovnakého systému hliníkovej zliatiny 7075, ich modul pružnosti je identický, čo zaisťuje konzistentné elastické správanie pri zaťažení.
6. Sila únavy (σ₋₁)
7075 T6: ~ 155 MPa
7075 T651: ~ 175 MPa
Vďaka nižšiemu zvyškovému napätiu vykazuje T651 výrazne zlepšenú odolnosť proti únave. Vďaka tomu je obzvlášť vhodný pre konštrukčné dosky vystavené cyklickému alebo opakovanému zaťaženiu.
7. Odolnosť proti praskaniu v dôsledku korózie (SCC).
7075 T6: Stredný odpor
7075 T651: Vynikajúca odolnosť
Proces uvoľnenia napätia pred-naťahovaním-v T651 výrazne zvyšuje jeho odolnosť voči koróznemu praskaniu, najmä vo vlhkom, morskom alebo soľnom-prostredí.
Poznámka:
Keď hrúbka dosky presiahne10 mmu T6 aj T651 dochádza k miernemu zníženiu pevnosti (napríklad pevnosť v ťahu klesá na väčšiu alebo rovnú530 MPapre hrúbky 10–50 mm). Relatívny výkonnostný rozdiel medzi týmito dvoma temperamentmi však zostáva konzistentný. Pre vyššie uvedené hrúbky50 mmsú potrebné špeciálne procesy valcovania a tepelného spracovania, čo vedie k výraznejšiemu zníženiu pevnosti.
