7075 sheet and plate הוא סגסוגת האלומיניום בעלת חוזק-הגבוה-הנושאת-של אלומיניום שרוב המהנדסים מגיעים אליה כאשר חלק חייב להיות קל ועמוס מאוד בו זמנית. החוזק שלו מתקרב לזה של חלק מהפלדות בכשליש מהמשקל, אבל זוהי גם משפחת הסגסוגות שבה בחירת מזג האוויר נושאת את התוצאה הגדולה ביותר, מכיוון שהמזגחות החזקים ביותר הם הכי פחות עמידים בפני פיצוח קורוזיה-. הבנת המשמעות של T6, T651 ו-T7351 היא אפוא החלטה עיצובית, לא פרט רכישה.
כינויי מזג מפוענח
הייעודים עוקבים אחר מערכת מזג האוויר הסטנדרטית הלאומית האמריקאית, ANSI H35.1, והם אותם ייעודים הנישאים לתוך ASTM B209/B209M. T6 פירושו טיפול בחום של תמיסה ולאחר מכן מיושן באופן מלאכותי עד לשיא החוזק. T651 מוסיף שלב של שחרור-מתח: לאחר המרווה, המוצר נמתח בכמות מבוקרת כדי להכניס סט קבוע, אשר מקל על הלחץ הפנימי ומפחית מאוד את העיוות כאשר חלק מעובד מתוך צלחת עבה. T7351 הוא אותו נתיב עיבוד עם מצב מוגזם בכוונה, הסוחר בכמות צנועה של חוזק לעמידות טובה בהרבה בפני{10}}פיצוחי קורוזיה וקילוף מתח. צלחת כבדה מוזמנת כמעט תמיד ב-T651 או T7351, מכיוון שצלחת T6 אינה מוקלת למתיחה והיא תנוע במהלך העיבוד.
גבולות ההרכב
| אֵלֵמֶנט | מגבלה (מסה %) | פוּנקצִיָה |
|---|---|---|
| Zn | 5.1-6.1 | תוספת חיזוק עקרונית |
| Mg | 2.1-2.9 | יוצר את המשקע המחזק עם אבץ |
| Cu | 1.2-2.0 | מעלה חוזק, מפחית עמידות בפני קורוזיה |
| Cr | 0.18-0.28 | מבנה גרגר, משפר התנהגות קורוזיה-במתח |
| Fe | 0.50 מקסימום | טומאה, מבוקרת לקשיחות |
| סִי | 0.40 מקסימום | טוּמאָה |
| Mn | 0.30 מקסימום | טוּמאָה |
| טי | 0.20 מקסימום | זיקוק דגנים |
| אחרים | כל 0.05 מקסימום, סך הכל 0.15 מקסימום | - |
| אל | שְׁאֵרִית | לְאַזֵן |
חוזק ומאפיינים פיזיים
| נכס, טמפרטורת החדר | 7075-T6 / T651 | 7075-T7351 |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה אופייני | כ. 572 MPa (83 ksi) | כ. 505 MPa (73 ksi) |
| חוזק תשואה טיפוסי של 0.2%. | כ. 503 MPa (73 ksi) | כ. 435 MPa (63 ksi) |
| התארכות אופיינית, 2 אינץ'. | בערך . 11% | בערך . 10% |
| צְפִיפוּת | 2.81 גרם/סמ"ק | 2.81 גרם/סמ"ק |
| מודול אלסטי | כ. 71.7 GPA | כ. 71.7 GPA |
אלו הם ערכים שפורסמו אופייניים למזג הרוח. ערכי מינימום מובטחים תלויים בצורת המוצר, בעובי ובכיוון, והם מוצגים בטבלה ASTM B209/B209M; יש לקרוא תעודת התאמה מול המינימום הללו ולא מול נתונים טיפוסיים. הטיפול בחום עצמו נשלט לתרגול תעופה וחלל, שעבורו מפרט טיפול החום של AMS עבור חומרי גלם מסגסוגת אלומיניום הוא ההתייחסות החוזית הרגילה.
מתח-התנהגות קורוזיה ופילינג
7075 במזג T6 הוא הדוגמה הקלאסית של סגסוגת חוזק גבוהה- שאינה מתאימה למתח מתמשך בסביבה קורוזיבית, במיוחד כאשר המתח פועל על פני הכיוון הקצר- הרוחבי של קטע עבה. התיישנות יתר ל-T73, והמוצר הנמתח המשויך T7351, פותחו במיוחד כדי להסיר מגבלה זו במחיר של כעשרה אחוז מחוזק המתיחה. הבדיקות שמחליטות על קבלה הן ASTM G47 עבור רגישות לסדיקת קורוזיה-, ASTM G34, מבחן קורוזיה פילינג הידוע בשם EXCO, ו-ASTM G44 עבור חשיפה לטבילה חלופית. בייצור, הטמפרטורת מאומתת גם ללא-הרס על ידי מדידת מוליכות חשמלית בשיטת-זרם מערבולת של ASTM E1004, מכיוון שמצב T73 בעל זקנות יתר נמצא במוליכות גבוהה באופן מובהק ממצב T6. בדיקת המוליכות הזו היא כלי{19}}שימושי לבדיקה נכנסת עבור כל חנות שמעבדת 7075.
עיבוד שבבי, עיצוב וגימור
הסגסוגת מכונות היטב ומהוות עמוד התווך של-עיבוד מהיר של חלקי מבנה, עם כלי קרביד, נוזל קירור נדיב ותשומת לב לפינוי שבבים. בקרת עיוות חשובה יותר מפרמטרי חיתוך: מתיחה-לוח T651 או T7351 משוחרר, הסרת חומר סימטרי והקלה ביניים-הקלה כאשר כמויות גדולות של מלאי מוסרות. 7075 אינה מרותכת בדרך כלל בהיתוך; תכולת הנחושת גורמת לסגסוגת להיות נוטה להיסדק והאזור המושפע מחום- מאבד חוזק, ולכן חלקים מחוברים באופן מכני או, כאשר ריתוך בלתי נמנע, נבחרה משפחת סגסוגות שונה לחלוטין. היווצרות במזגים מיושנים מוגבלת לרדיוסים עדינים, וחלקים שיש לכופף בחדות נוצרים בדרך כלל במצב רך יותר ומטופלים בחום לאחר מכן. ציפויים אנודיים קשיחים ל-MIL-A-8625 Type III מיושמים באופן שגרתי ומעניקים עמידות מעולה בפני שחיקה; נעשה שימוש בציפוי המרה ללא-כרומט כאשר נדרשת הגנה מפני קורוזיה ללא הצטברות.
יישומים אופייניים
היישומים כוללים אביזרי מטוסים, תושבות ותפסים מבניים, רכיבי הפעלה, גלגלי שיניים ופירים, גופי כלי עבודה ומתקן, חללי עובש, שלדות מטוסים ללא טייס ולרכב- בלתי מאויש, רכיבי אופניים ואופנועים בעלי ביצועים גבוהים, וכל חלק מעובד מאוד שבו לחיסכון במשקל יש ערך. בכל אלה החלטת המזג נובעת ממצב הלחץ והסביבה ולא מחוזק בלבד: חלקים הטעונים באופן רציף במתח באווירה קורוזיבית יש לציין בלוח T7351, בעוד שחלקים מוגנים, מועמסים בדחיסה או מועמסים רק בטווח הקצר יכולים להשתמש ב-T6 או T651.
שאלות נפוצות
Q:מה ההבדל בין 7075-T6 ל-7075-T651?
ת: יש להם בעצם אותו כוח. מוצר T651 משחרר מתח על ידי מתיחה לאחר מרווה, מה שמפחית מתח פנימי ועיוות במהלך עיבוד שבבי. צלחת עבה עבור חלקים מדויקים מצוינת בדרך כלל כ-T651.
Q:למה לבחור ב-T7351 כשהוא חלש יותר מ-T6?
ת: מכיוון ש-T7351 עמיד הרבה יותר בפני פיצוח-קורוזיה וקילוף מתח. בקטעים עבים תחת לחץ מתיחה מתמשך בסביבה קורוזיבית, המזג המופרז הוא הבחירה ההנדסית הנכונה למרות איבוד בערך עשרה אחוז מחוזק המתיחה.
Q:האם ניתן לרתך 7075?
ת: זה לא מרותך בדרך כלל בהיתוך. הסגסוגת רגישה לסדקים והאזור המושפע-החום נחלש מאוד. הידוק מכני עדיף, או נבחר משפחת סגסוגת אחרת עבור מכלולים מרותכים.
Q:איך אני יכול לאמת את מזג הצלחת שנמסרה?
ת: על ידי מדידת מוליכות חשמלית בשיטת-זרם מערבולת של ASTM E1004. ניתן להבחין בבירור במצב ה-T73 המיושן ממצב ה-T6, ובדיקות מוליכות נמצאות בשימוש נרחב כמסך בדיקה נכנסת-מהירה.
Q:אילו בדיקות קורוזיה חלות על חום 7075?
ת: ASTM G47 עבור פיצוח קורוזיה-, ASTM G34 עבור קורוזיה של פילינג ו-ASTM G44 עבור חשיפה לטבילה חלופית הן השיטות הסטנדרטיות שבהן יש להצביע על התנהגות הקורוזיה של המזג.
Q:אילו מזגנים זמינים כסדין כמו גם כצלחת?
ת: יריעות דק מסופקות בדרך כלל ב-T6, בעוד שצלחת מ-0.250 אינץ' (6.35 מ"מ) ומעלה מצוידת בעיקר במזגים המתוחים T651 ו-T7351, מכיוון שאלו הצורות שבהן נדרשת יציבות מימדית לאחר עיבוד.
