آلیاژ 7075 یکی از اعضای خانواده آلیاژهای آلومینیوم محسوب می‌شود و ترکیبی از آلومینیوم، روی، مس و منیزیم است. آلیاژ 7075 آلومینیوم یک آلیاژ با مزایای بسیاری است که آن را در برخی صنایع و برنامه‌ها بسیار مورد استفاده قرار می‌دهد. این آلیاژ یکی از قوی‌ترین آلیاژهای موجود در بازار است و دارای مقاومت بسیار بالا است که بهتر از فولاد ملایم است. آلیاژ 7075 دارای خواص مکانیکی بسیار خوبی است و واکنش آند نیز مناسب است. آلیاژ با دانه‌های ریزتر عملکرد حفاری عمیق را بهبود می‌بخشد و مقاومت در برابر سایش ابزار را افزایش می‌دهد. همچنین، آلیاژ 7075 در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم، در فرآیند نورد نیز متمایزتر است.
یکی از ویژگی‌های برجسته آلیاژ 7075، ساختار جمع و جور آن است. این به معنی داشتن ساختاری متراکم است که به استحکام و سختی بیشتری نسبت به سایر آلیاژهای آلومینیوم می‌انجامد. این ویژگی آن را به یک انتخاب مناسب برای برنامه‌هایی می‌کند که نیازمند قدرت و استحکام بالا هستند.
همچنین، آلیاژ 7075 دارای مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی است. این به معنی کاهش احتمال خوردگی الکتروشیمیایی و خوردگی شکستی می‌باشد. به همین دلیل، این آلیاژ در صنایع هواپیما و صنایع دریایی بسیار استفاده می‌شود، زیرا نیازمندی‌های مقاومت در برابر خوردگی در این صنایع بسیار حائز اهمیت است.
برای تهیه و خرید آلومینیوم مورد نیاز خود می توانید با مراکز فروش و پخش آلومینیوم تماس گرفته وهر نوع ورق آلومینیوم را با قیمت مناسب خریداری نمایید.
خواص مکانیکی آلیاژ 7075
1. استحکام بالا:
دارای استحکام بسیار بالا و مقاومت به کشش است. این ویژگی آن را برای استفاده در بارهای سنگین و بارگذاری دینامیکی مناسب می‌کند.
2. مقاومت در برابر خستگی:
دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی (فروریزش تکراری) است. این به معنی مقاومت آن در برابر شکستگی در شرایط تنش و تغییرات بارگذاری مکرر است.
3. مقاومت در برابر خوردگی:
دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی الکتروشیمیایی و خوردگی شکستی است، به خصوص در مقابل اکسیداسیون.
4. سختی:
به دلیل محتوای زیادی از عناصر آلیاژی مانند روی و منیزیم، دارای سختی بالایی است.
5. پردازش قابلیت:
در فرآیندهای حرارتی مختلف مانند آنیل کردن و حرارت‌دهی می‌تواند پذیرفتنی باشد و می‌تواند به آسانی شکل داده شود.
6. مقاومت در برابر دما:
دارای مقاومت بالا در برابر دماهای بالا است و در نتیجه می‌تواند در شرایط داغ و صنایعی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت دارند، استفاده شود.
به طور کلی، آلیاژ 7075 به علت استحکام بالا، سختی، مقاومت در برابر خستگی و وزن سبک، در بسیاری از برنامه‌های صنعتی و مهندسی استفاده می‌شود.
ترکیب شیمیایی آلیاژ 7075
ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 7075 حدوداً شامل 5.6 تا 6.1 درصد روی، 2.1 تا 2.5 درصد منیزیم، 1.2 تا 1.6 درصد مس و کمتر از نیم درصد سیلیکون، آهن، منگنز، تیتانیوم، کروم و سایر فلزات است. مهمترین مشتقات این آلیاژ که در عملیات برگشت دادن یا تمپر کردن تولید می‌شوند، شامل o-7075، T6-7075 و T651-7075 هستند.
خواص فیزیکی آلیاژ 7075
آلومینیوم 7075 از 90.0٪ Al، 5.6٪ روی، 2.5٪ M g، 0.23٪ Cr و 1.6٪ مس تشکیل شده است، اگرچه این اعداد به طور اسمی بسته به عوامل تولید در نوسان هستند. چگالی آن 2.81 g/cm3 (0.102 lb/in³) است که برای یک فلز نسبتاً سبک است. آلیاژ آلومینیوم 7075 یکی از قوی ترین آلیاژهای آلومینیوم موجود است که آن را در شرایط پر استرس ارزشمند می کند. محتوای مس آلومینیوم 7075 حساسیت آن را در برابر خوردگی افزایش می دهد، اما این فداکاری برای ساخت چنین ماده ای قوی و در عین حال کارآمد ضروری است.
آلیاژ آلومینیوم 7075 را می‌توان با استفاده از فرآیندی به نام عملیات حرارتی که گاهی اوقات به آن «تمپرینگ» می‌گویند، تقویت کرد. این روش از حرارت بالا (300-500 درجه سانتیگراد) برای پیکربندی مجدد ساختار کریستالی فلز برای تقویت خواص مکانیکی کلی آن استفاده می کند و می تواند به معنای واقعی کلمه یک ماده را بسازد یا بشکند. روش‌های زیادی برای تمپر کردن آلومینیوم 7075 وجود دارد، اما برای ساده‌تر کردن این مقاله، آلیاژ آلومینیوم 7075 سکوریت T6 (7075-T6) را برجسته می‌کنیم. 7075-T6 یک حالت معمولی برای ورق آلومینیومی و استوک میله است . با این حال، مهم است که بدانید که هر فرآیند تمپر کردن به آلومینیوم 7075 مقادیر و ویژگی های متمایز خود را می دهد.
کاربرد آلیاژ 7075
آلیاژ آلومینیوم 7075 به عنوان یکی از مهمترین ویژگی‌های آلومینیوم‌های پیشرفته با استحکام بالا شناخته می‌شود و در مختلف صنایع به عنوان جزء اصلی یا ماده ساختاری برای قطعات و سازه‌هایی با ویژگی‌های خاص به کار می‌رود. برخی از کاربردهای اصلی آلومینیوم 7075 عبارتند از:
- در صنعت هوا و فضا، آلومینیوم 7075 به عنوان یکی از مواد اصلی برای تولید اجزاء سازه‌های هواپیماها، موتورهای جت، بال‌ها، و تجهیزات فضایی به کار می‌رود.
- در صنعت خودروسازی، آلومینیوم 7075 به عنوان یک ماده ساختاری استفاده می‌شود. این آلیاژ در تولید قطعات مهم خودروها مانند ترمینال‌ها، شاسی‌ها، و قطعات معلقی که نیاز به استحکام و سبکی دارند، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- آلومینیوم 7075 در تولید قالب‌های پلاستیک و لاستیک به کار می‌رود. این قالب‌ها برای تزریق قطعات پلاستیکی و لاستیکی با دقت بالا و سطح پایان بسیار خوب استفاده می‌شوند.
- از جمله کاربردهای ورزشی آلومینیوم 7075 می‌توان به وسایل اسکی، اسکیت، دوچرخه‌های مسابقه‌ای، و وسایل ورزشی خارجی مانند چرخ‌های گردان و سطوح پوشیده شده با پوشش‌های مختلف اشاره کرد.
- در برخی از کاربردهای هسته‌ای نیز از آلومینیوم 7075 به عنوان ماده ساختاری استفاده می‌شود. این آلیاژ به دلیل مقاومت در برابر اشعه و ویژگی‌های مکانیکی خود مورد توجه استفاده می‌شود.
با توجه به استحکام بالا، سبکی نسبی، و ویژگی‌های مکانیکی برتر، آلومینیوم 7075 یک انتخاب بسیار مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به عملکرد بیشتر در شرایط سخت دارند.
آیا آلیاژ 7075 قابلیت جوشکاری را دارد؟
آلیاژ 7075 قابلیت جوشکاری را دارد، اما باید توجه داشت که جوشکاری آن نسبتاً پیچیده است و نیاز به تکنیک‌های خاصی دارد. یکی از چالش‌های جوشکاری آلیاژ 7075، حساسیت آن به تغییرات حرارتی است. در هنگام جوشکاری، باید دمای مناسب و کنترل شده‌ای را حفظ کرده و سریعاً خنک‌شدگی قطعه را انجام داد.
علاوه بر این، برای جوشکاری آلیاژ 7075 بهتر است از روش‌های جوشکاری با فرآیندهای خاص مانند جوشکاری به روش TIG (Tungsten Inert Gas) یا MIG (Metal Inert Gas) استفاده شود. این روش‌ها به عنوان روش‌های مناسب برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیومی به‌شمار می‌روند.
چه روش‌هایی برای تقویت مکانیکی آلیاژ 7075 وجود دارد؟
برای تقویت مکانیکی آلیاژ 7075، می‌توان از روش‌های زیر استفاده کرد:
روش تمرکز حرارتی (Heat Treatment):
با استفاده از فرآیندهای گرمایش و سرد کردن کنترل شده، می‌توان خواص مکانیکی آلیاژ 7075 را بهبود بخشید. روش‌های گرمایش شامل تمرکز حرارتی (Solution Heat Treatm ent) و تمرکز تقویت (Aging) هستند که به ترتیب استحکام و سختی را افزایش می‌دهند.
فرآیند تمپر (Tempering):
در این روش، قطعات آلیاژ 7075 پس از فرآیند تمرکز حرارتی، با یک فرآیند حرارتی دیگر تمپر می‌شوند. این فرآیند به منظور بهبود مقاومت خستگی و افزایش مقاومت به ضربه و پوسته‌زدگی صورت می‌گیرد.
روش تمرکز ناحیه‌ای (Localized Heat Treatment):
در این روش، به جای تمرکز حرارتی کلی قطعه، تمرکز حرارتی روی نواحی خاصی از قطعه صورت می‌گیرد. این روش برای بهبود خواص مکانیکی محلی و افزایش سختی و استحکام در نواحی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
روش تمرکز سرد (Cryogenic Treatment):
در این روش، قطعات آلیاژ 7075 پس از فرآیند حرارتی، در دماهای بسیار پایین قرار می‌گیرند (معمولاً در دمای ماینوس). این فرآیند به منظور افزایش سختی و استحکام قطعات استفاده می‌شود.
تمرکز ناحیه‌ای مکانیکی (Mechanical Surface Treatment):
با استفاده از روش‌هایی مانند تمرکز ناحیه‌ای به وسیله بالابردن روش‌های سطح (به عنوان مثال، تمرکز همزن مکانیکی)، می‌توان خواص مکانیکی قطعات را بهبود بخشید.
جمع بندی
آلومینیوم آلیاژ 7075 یکی از آلیاژهای مهم آلومینیوم است که در ترکیب آن، روی به عنوان عنصر اصلی حائز اهمیت است. این آلومینیوم آلیاژ از ویژگی‌هایی چون استحکام قابل مقایسه با بسیاری از فولادها، استحکام خستگی مناسب و سطح متوسط ماشین‌کاری برخوردار است. از سوی دیگر، مقاومت آن در برابر خوردگی کمتر از بسیاری از آلومینیوم‌های دیگر است. با این حال، هزینه تولید آلومینیوم آلیاژ 7075 بسیار بالاست که باعث محدودیت استفاده از آن در صنایع می‌شود.
این آلیاژ آلومینیومی یکی از مهمترین آلیاژهای با استحکام بالا در دسته‌بندی آلومینیوم است و به گسترده‌ترین شکل ممکن در صنایع هوافضا، دفاع و نظامی برای تولید اجزاء مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله به عنوان یکی از آلیاژهای مناسب برای فرآوری اکستروژن نیز شناخته می‌شود.
