Prečo je výber temperovania dôležitejší ako výber zliatiny
7075 je tepelne-spracovateľná zliatina Al-Zn{3}}Mg-Cu, ktorá má najvyššiu pevnosť, ktorá je k dispozícii v bežnom kujnom hliníkovom produkte. Samotné označenie zliatiny však nedefinuje vlastnosti, ktoré bude mať dizajn. Tvrdosť, znázornená písmenami a číslicami, popisuje tepelné spracovanie a históriu mechanického spracovania materiálu a mení rovnováhu medzi pevnosťou, ťažnosťou, rozmerovou stálosťou a odolnosťou proti koróznemu praskaniu-napätím viac než ktorékoľvek iné rozhodnutie.
Pred výberom temperovania by sa mali vyriešiť tri servisné otázky: aké zaťaženia a cykly musí diel zniesť, aké prostredie uvidí a aké veľké deformácie pri obrábaní znesie hotový komponent. Odpovede zvyčajne poukazujú na jednu povahu a eliminujú zvyšok.
Povahové označenia, ktoré vám budú ponúknuté
| Temper | Podmienka | Pevnosť | Odolnosť proti korózii-napätiu | Typické použitie |
|---|---|---|---|---|
| 7075-O | Žíhané | Najnižšia | Neuplatňuje sa | Formovanie a silné ohýbanie pred starnutím |
| 7075-T6 | Ošetrené roztokom a umelo starnuté | Najvyššie | Najnižšia staršia povaha | Vysoko{0}}pevné diely v chránenej,-nekorozívnej službe |
| 7075-T651 | T6 plus kontrolovaný strečing | Rovnako ako T6 | Podobne ako T6 | Presne opracované platne, kde sa musí minimalizovať skreslenie |
| 7075-T73 / T7351 | Prestarnutý kvôli odolnosti voči korózii, T7351 sa tiež natiahol | O niečo nižšie ako T6 | Výrazne vylepšené | Komponenty vystavené trvalému namáhaniu v ťahu vo vlhkom alebo chloridovom prostredí |
Pevnosť, napätie-Odolnosť proti korózii a výmena T6 versus T73-
Ak je rozhodujúcou požiadavkou maximálna pevnosť, zvyčajne sa uprednostňuje 7075-T6. Jeho pevnosť v ťahu je rádovo 570 MPa s typickým predĺžením okolo 11 percent v pozdĺžnom smere, čo je dôvod, prečo sa objavuje vo vysoko zaťažených armatúrach drakov lietadiel, nástrojoch, vysoko namáhaných konštrukčných konzolách a formách, ktoré musia odolávať opotrebovaniu.
Trest za túto pevnosť je citlivosť na trvalé ťahové napätie v korozívnom prostredí. Materiál T6 môže spôsobiť-korózne praskliny, keď je neustále namáhaný ťahom vo vlhkom vzduchu alebo tam, kde sa hromadia chloridy. Ošetrenia T73 a T7351 využívajú krok prestarnutia, ktorý zámerne uvoľňuje malé množstvo pevnosti, zvyčajne v oblasti desiatich percent, výmenou za veľké zlepšenie odolnosti voči-koróznemu praskaniu a exfoliačnej korózii. Akákoľvek časť, ktorá bude vystavená trvalému zaťaženiu vonku, v blízkosti pobrežia alebo v kontakte s vlhkosťou, by preto mala byť špecifikovaná v type T73 a nie T6.
Nasledujú dve praktické poznámky. Po prvé, diel T6 možno stále používať na korozívnom mieste, ak je plne chránený náterovým systémom a ochrana je zachovaná, ale to je skôr záväzok údržby ako materiálové riešenie. Po druhé, mechanické vlastnosti sa líšia v závislosti od tvaru a smeru produktu: vlastnosti sú špecifikované v pozdĺžnom, dlhom{3}}priečnom a krátkom{4}}priečnom smere a krátky-priečny smer je vždy najslabší. Konštrukčné prípustné hodnoty by sa mali brať zo smeru, ktorým sa riadi diel.
Stabilita obrábania: T651, T6511 a zvyškové napätie
Keď je rozmerová stabilita počas obrábania kritickou požiadavkou, 7075-T651 je vhodnejšou voľbou. Označenie T651 znamená, že materiál je ošetrený roztokom, potom natiahnutý v kontrolovanom množstve a potom umelo starnutý. Natiahnutie uvoľňuje väčšinu vnútorného zvyškového napätia, ktoré by sa inak uvoľnilo pri odstraňovaní kovu, takže tenké rebrá a dlhé vrecká zostanú po konečnom strihu ploché namiesto prehýbania.
Extrudovaný alebo valcovaný tyčový materiál v stave typu T6511- poskytuje rovnaký princíp v dlhých sekciách. Dôležitá je aj postupnosť operácií: hrubovanie stroja s prídavkom ponechaným na všetkých plochách, nechajte dielec stabilizovať, potom dokončite stroj ľahkým, vyváženým prejazdom na oboch stranách. Materiál odľahčený{4}}napätím plus dvojstupňová postupnosť obrábania riadi skreslenie oveľa spoľahlivejšie ako každé opatrenie samotné.
Ostatné nehnuteľnosti a kontroly nákupu
Typické vlastnosti 7075 stoja za zmienku popri temperamente. Hustota je asi 2,81 g/cm³ a Youngov modul asi 71,7 GPa, s Poissonovým pomerom takmer 0,33. Rozsah topenia je približne 477 až 635 stupňov a tepelná vodivosť je v oblasti 130 až 150 W/m·K. Tvrdosť podľa Rockwella v stave T6 je zhruba 87 HRB. Registrovaný rozsah zloženia je približne 5,1 až 6,1 percent zinku, 2,1 až 2,9 percent horčíka, 1,2 až 2,0 percent medi a 0,18 až 0,28 percent chrómu, pričom zvyšok tvorí hliník a menšie prídavky železa, kremíka, mangánu a titánu.
Zváranie si zasluhuje výslovné varovanie: 7075 sa bežne nepovažuje za zvárateľné pre konštrukčné služby, pretože teplom-ovplyvnená zóna stráca veľkú časť svojej pevnosti a je náchylná na praskanie. Spoje by mali byť navrhnuté ako mechanicky upevnené alebo lepené zostavy, a nie ako zvárané.
Pred vydaním objednávky si overte štyri veci: že tvrdosť je výslovne uvedená pri zliatine a forme produktu, že inšpekčný certifikát uvádza vlastnosti v ťahu a zloženie pre skutočné teplo, že materiál je dodávaný podľa uznávanej špecifikácie produktu, ako je ASTM B209 pre plechy a dosky alebo ASTM B211 pre tyče, a že tam, kde je dielec veľmi namáhaný, je k dispozícii ultrazvukové alebo ekvivalentné testovanie vnútornej neporušenosti. Certifikát, ktorý pomenúva zliatinu, ale nezahŕňa temperovanie, nemožno overiť podľa konštrukčných požiadaviek.
FAQ
Otázka: Je 7075-T6 vhodný na vonkajšie námorné použitie?
Nie v nechránenom stave pri trvalom zaťažení ťahom. Vo vlhkom chloridovom prostredí je hlavným rizikom praskanie-koróznou napätím, takže zvyčajná špecifikácia je T73 alebo T7351 plus ochranný náter.
Otázka: Koľko sily sa stratí pri prechode z T6 na T73?
Zhruba desať percent v ťahu a medze klzu, v závislosti od tvaru a smeru produktu. Na oplátku sa podstatne zlepšuje odolnosť voči-koróznemu praskaniu a exfoliačnej korózii.
Otázka: Čo znamená ďalšia číslica v T651?
Znamená to, že materiál bol po rozpúšťacej úprave natiahnutý kontrolovane, aby sa uvoľnilo vnútorné zvyškové napätie, čo ho robí vhodným na presné obrábanie.
Otázka: Dá sa 7075 zvárať?
Na konštrukčné aplikácie sa bežne nedá zvárať, pretože zvarom a teplom-ovplyvnená oblasť strácajú veľkú časť svojej pevnosti a sú citlivé na praskliny. Výhodné je mechanické upevnenie alebo lepenie.
Otázka: Má 7075 dobrý únavový výkon?
Jeho únavová pevnosť je vysoká pre hliníkovú zliatinu pri starnutí, čo je jeden z dôvodov, prečo sa používa v cyklistických a leteckých konštrukciách. Výkon stále závisí od povrchovej úpravy, zárezov a prítomnosti koróznych jamiek.
Otázka: Ako dlho vydrží komponent 7075 v prevádzke?
Životnosť sa riadi skôr zaťažením, prostredím a údržbou ako pevnou hodnotou. S ochrannými nátermi a rýchlym odstránením korózie je možné dosiahnuť dlhú životnosť, ale nechránený materiál sa pri trvalom namáhaní vo vlhkom prostredí môže kaziť oveľa rýchlejšie.
