7075-T651 og 6061-T6 er begge nedbørs-herdede aluminiumslegeringer, men de er spesifisert for helt andre jobber. Den ene er en høyfast legering som konkurrerer med bløtt stål i spenning; den andre er en allsidig, sveisbar og korrosjonsbestandig generell ingeniørklasse. Å forstå hvor forskjellen kommer fra gjør valget enkelt.
De to legeringene og deres temperament
7075 er en aluminium-sink-magnesium-kobberlegering. Sink er hovedtilsetningen på omtrent 5,1 til 6,1 %, støttet av omtrent 2,1 til 2,9 % magnesium og 1,2 til 2,0 % kobber. Kombinasjonen gir den høyeste styrken til en vanlig smi-aluminiumslegering, på bekostning av duktilitet og motstand mot noen former for korrosjon. T651-tempereringen betyr at platen er oppløsningsvarmebehandlet, stress lettet ved kontrollert strekking på ca. 1,5 til 3 %, og deretter kunstig eldet. Strekking fjerner det meste av indre restspenninger, og det er grunnen til at T651-platen holder seg dimensjonsstabil når en stor mengde materiale maskineres bort. 6061 er en aluminium-magnesium-silisiumlegering med mindre kobbertilsetninger. T6-tempereringen oppnås ved løsningsbehandling og kunstig aldring uten strekktrinnet, noe som er tilstrekkelig for et produkt som vanligvis leveres som ekstrudering, plate eller plate i beskjeden tykkelse. Begge legeringene er vanligvis sertifisert til ASTM B209 for plate og plate, med sammensetning i EN 573-3 for europeiske bestillinger og GB/T 3880.2 for det kinesiske markedet.
Mekaniske egenskaper side om side
| Eiendom | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|
| Typisk strekkfasthet | Omtrent 570 MPa | Omtrent 310 MPa |
| Typisk flytegrense | Omtrent 500 MPa | Omtrent 275 MPa |
| Typisk forlengelse | Omtrent 11 % | Omtrent 12 % |
| Hardhet | Ca 150 HB | Omtrent 95 HB |
| Elastisk modul | Omtrent 71,7 GPa | Omtrent 68,9 GPa |
7075-T651 er omtrent 80 % sterkere i strekk og omtrent 80 % sterkere i ytelse enn 6061-T6, og merkbart hardere. Forlengelsesfigurene ser like ut, men de er målt på forskjellige prøvegeometrier og 7075 har langt mindre kapasitet for lokal deformasjon før brudd, så den oppfører seg som det mer sprø materialet ved overbelastning og støt. En nyttig konsekvens av den høyere styrken er vektbesparelse: en del designet til en spenningsgrense kan gjøres tynnere eller mindre i 7075, og fordi modulverdiene er nære, får en stivhetsbegrenset design mye mindre ut av byttet.
Fysiske egenskaper og termisk oppførsel
Tetthet: 7075 er omtrent 2,81 g/cm3 mot omtrent 2,70 g/cm3 for 6061, så den sterkere legeringen er marginalt tyngre per volumenhet.
Termisk ledningsevne: 6061-T6 leder ca. 167 W/(m·K), mens 7075-T6 er lavere ved ca. 130 W/(m·K), så 6061 er det bedre valget for varmespredning og for deler som må avgi varme raskt.
Elektrisk ledningsevne: 6061-T6 kjører på omtrent 43 % IACS og 7075-T651 på omtrent 33 % IACS.
Smelteområde: 6061 spenner over omtrent 582 til 652 grader, mens 7075 begynner å smelte nær 477 grader og er helt flytende med omtrent 635 grader, noe som begrenser det sikre vinduet for varmt arbeid.
Termisk ekspansjon: begge legeringene er nær 23,6 mikrostrain per grad Celsius, så ingen av dem gir en fordel i lange sammenstillinger.
Maskinering, forming og skjøting forskjeller
Begge legeringene maskinerer godt, og begge leveres som plate for CNC-arbeid, men de oppfører seg annerledes etter kuttet. 7075-T651 produserer korte, rene spon og holder en fin overflatefinish, og fordi den har blitt strukket motstår den forvrengningen som vises når en tynn bane freses ut av en 6061-plate. Det er grunnen til at 7075 dominerer støpeplater, jigger og inventar og romfartsarmaturer der trange toleranser må overleve tungt materialefjerning. 6061-T6-maskiner lett ved lavere skjærehastigheter og er langt mer tolerant for forming: den bøyer seg til en tettere radius, kan trekkes og rulles, og kan sveises med 354 filler. 7075 er vanligvis ikke smeltesveiset i strukturell bruk, fordi sveisebassenget størkner med dårlig duktilitet og den varme{10}}påvirkede sonen mister styrke; skjøter i 7075 er derfor laget med festemidler, limbinding eller en redesign i en sveisbar legering. Anodisering er også forskjellig: 6061 tar lett et klart eller farget anodisk belegg, mens kobberinnholdet i 7075 gir en mørkere, mindre dekorativ film.
Korrosjon, tretthet og servicemiljø
Under vanlige innendørs og atmosfæriske forhold motstår begge legeringene oksidasjon godt. Forskjeller oppstår i aggressive miljøer. 7075 i T6-familien er følsom for spenningskorrosjonssprekker, spesielt når strekkspenning virker i den korte-tverrretningen, og det er grunnen til at over-lagde temperamenter som T73 og T7351 eksisterer for bruk der risikoen er reell{{7}eksponering for mye salt og marin eksponering på samme måte som salt og marin eksponering. grunnen til at den brukes til båtbeslag, strukturelle rammer og transportkomponenter. Når det gjelder tretthet, tilbyr 7075-T651 en høyere utmattelsesstyrke ved et gitt antall sykluser fordi den starter fra et høyere spenningsnivå, så den foretrekkes for syklisk belastede romfartskonstruksjoner der masse er viktig. Beskyttende praksis for begge legeringene inkluderer å unngå galvaniske par med stålfester, holde kuttekanter og borede hull avgradet, og bruke et konverteringsbelegg eller primer der delen ser klorider eller stående vann.
Utvalgsveiledning etter applikasjon
| Søknad | Foretrukket legering | Grunn |
|---|---|---|
| Aerospace vinge og flykroppbeslag | 7075-T651 | Høyeste styrke- og tretthetsytelse per kilogram |
| Støpeplater og presisjonsarmaturer | 7075-T651 | Stress-avlastet plate motstår maskineringsforvrengning |
| Bilrammer og braketter | 6061-T6 | God styrke med sveisbarhet og korrosjonsbestandighet |
| Marin maskinvare og plattformer | 6061-T6 | Bedre motstand mot salt-vannkorrosjon |
| Varmeavledere og termiske plater | 6061-T6 | Høyere varmeledningsevne enn 7075 |
| Anodiserte forbrukerprodukter | 6061-T6 | Tar en klar, jevn anodisk finish |
| Høy-boltede strukturer | 7075-T651 | Styrke uten å stole på sveising |
Der begge legeringer kan fungere, er det avgjørende spørsmålet normalt hvilken grense som styrer delen. Hvis designet er stressbegrenset, tillater 7075-T651 en lettere seksjon. Hvis designet er stivhetsbegrenset, sveisbart eller utsatt for klorider, er 6061-T6 vanligvis det mer økonomiske og mer holdbare svaret.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Er 7075-T651 sterkere enn 6061-T6?
Ja. 7075-T651 når vanligvis rundt 570 MPa strekk og 500 MPa kapasitet, mens 6061-T6 er henholdsvis rundt 310 MPa og 275 MPa.
Spørsmål: Hvorfor leveres 7075 vanligvis med T651-temperering?
Det ekstra strekktrinnet lindrer indre stress, slik at tykk plate forblir formstabil når store mengder materiale maskineres bort.
Spørsmål: Kan 7075-T651 sveises?
Den er vanligvis ikke smeltesveiset for strukturell bruk fordi den sveisede og varme-berørte sonen mister duktilitet og styrke. boltede, naglede eller limte skjøter brukes i stedet.
Spørsmål: Hvilken legering er bedre for marin bruk?
6061-T6 er det vanlige valget, siden den motstår saltvannskorrosjon godt og ikke bærer følsomheten for spenningskorrosjonssprekker til 7075 T6-familien.
Spørsmål: Leder 7075 eller 6061 varme bedre?
6061-T6 leder varme bedre, med omtrent 167 W/(m·K) mot ca. 130 W/(m·K) for 7075-T6.
Spørsmål: Er det en vektstraff ved å velge 7075?
Bare litt per volumenhet, siden 7075 har en tetthet nær 2,81 g/cm3 mot omtrent 2,70 g/cm3 for 6061; en styrke-begrenset del er vanligvis lettere generelt i 7075.
