Przegląd Proszek ze stopu aluminium 7075
Proszek ze stopu aluminium 7075 to utwardzany wydzieleniowo stop aluminium, który składa się z aluminium, cynku, magnezu, miedzi, chromu, tytanu, manganu i innych pierwiastków w niewielkich ilościach. Jest uważany za jeden z najbardziej wytrzymałych stopów aluminium i jest szeroko stosowany w aplikacjach wymagających wysokiego stosunku wytrzymałości do masy oraz dobrej wytrzymałości zmęczeniowej.
Kilka kluczowych szczegółów dotyczących proszku ze stopu aluminium 7075:
- Skład - baza aluminiowa z cynkiem, magnezem, miedzią i innymi pierwiastkami stopowymi
- Stopy utwardzane wydzieleniowo - uzyskują wytrzymałość dzięki obróbce cieplnej
- Bardzo wysoka wytrzymałość w stosunku do wagi
- Dobra odporność na zmęczenie i średnia skrawalność
- Typowe zastosowania obejmują części konstrukcyjne, komponenty samolotów, formy itp.
- Dostępne w różnych zakresach wielkości proszku do stosowania w produkcji addytywnej
Tabela 1: Skład proszku ze stopu aluminium 7075
| Element | Waga % |
|---|---|
| Aluminium | 87.1-91.4% |
| Cynk | 5.1-6.1% |
| Magnez | 2.1-2.9% |
| Miedź | 1.2-2.0% |
| Żelazo | Maks. 0,5% |
| Krzem | Maks. 0,4% |
| Mangan | Maks. 0,3% |
| Chrom | 0,18-0,28% |
| Tytan | Maks. 0,2% |
| Inne metale | Każdy maks. 0,05% |
| Inne zanieczyszczenia | Maks. 0,15% |
stop aluminium 7075 w proszku Właściwości i charakterystyka
Proszek ze stopu aluminium 7075 oferuje wyjątkowe połączenie wysokiej wytrzymałości i niskiej gęstości. Niektóre z jego kluczowych właściwości i cech to
Tabela 2: Właściwości proszku ze stopu aluminium 7075
| Nieruchomość | Szczegóły |
|---|---|
| Gęstość | 2,81 g/cm3 |
| Temperatura topnienia | Około 635 do 655°C |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 500 do 540 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 570 do 620 MPa |
| Wydłużenie przy zerwaniu | 8 do 10% |
| Moduł Younga | 71 do 72 GPa |
| Współczynnik Poission'a | 0.33 |
| Twardość | Brinell 150 |
| Odporność na korozję | Uczciwy. Podatny na korozję wżerową i międzykrystaliczną |
| Odporność na zużycie | Uczciwy |
| Przewodność cieplna | 120 do 130 W/m-K |
| Wytrzymałość zmęczeniowa | 159 MPa |
Kilka dodatkowych właściwości proszku aluminiowego 7075:
- Doskonały stosunek wytrzymałości do masy i wysoka wytrzymałość właściwa
- Dobra wytrzymałość i odporność na zmęczenie
- Podatność na pękanie korozyjne naprężeniowe w niektórych temperaturach
- Podatność na zniszczenie pod wpływem podwyższonej temperatury
- Łatwa obróbka w stanie całkowicie wyżarzonym, słaba skrawalność w stanie utwardzonym
- Kucie wymaga wstępnego podgrzania; obróbka na gorąco musi odbywać się w temperaturze 400-510°C.
- Może być łatwo spawana metodami spawania gazowego, spawania łukowego i zgrzewania oporowego.
Tabela 3: Zastosowania i wykorzystanie proszku ze stopu aluminium 7075
| Obszar | Przykładowe zastosowania |
|---|---|
| Lotnictwo i kosmonautyka | Osprzęt lotniczy, koła zębate, wały |
| Samochody | Koła, części wymagające wysokiej wytrzymałości |
| Marine | Kadłuby łodzi, maszty, śruby napędowe |
| Formy | Formy wtryskowe do tworzyw sztucznych, matryce |
| Przemysłowy | Części konstrukcyjne, stężenia, mosty |
| Wytwarzanie przyrostowe | Drukowanie niestandardowych części o wysokiej wytrzymałości |
| Rekreacja | Rowery górskie, ramy lotni |
| Obrona | Elementy pocisków i rakiet |
| Elektronika | Płyty podstawy, części silnika, żebra chłodzące |
Specyfikacje i klasy
Proszek ze stopu aluminium 7075 jest dostępny w różnych standardowych specyfikacjach i temperaturach w zależności od właściwości mechanicznych, warunków obróbki cieplnej itp.
Tabela 4: Specyfikacje i gatunki proszku ze stopu aluminium 7075
| Specyfikacja | Szczegóły |
|---|---|
| Oznaczenie wojskowe USA | 7075-T6, 7075-T651 itp. |
| Specyfikacja ISO | AlZn5.5MgCu |
| Normy europejskie | EN AW-7075 / EN AW-AlZn6CuMgZr |
| Specyfikacja ASTM | ASTM B247, ASTM B211M |
| Specyfikacja SAE | AMS 4045, AMS 4154 |
| DIN | AlZn5,5MgCu |
| UNI | 56NiCrMo4 |
Typowe temperamenty obejmują:
- F - W stanie fabrycznym, bez obróbki
- O - stan wyżarzony, najniższa wytrzymałość
- T6 - poddane obróbce cieplnej i sztucznemu starzeniu w celu uzyskania maksymalnej wytrzymałości
- T651 - Odciążony i sztucznie starzony wariant T6
- Dostępne są różne inne temperamenty
Tabela 5: Zakresy rozmiarów i dostępne rozmiary proszku
| Rozmiar proszku | Mikrony | Mesh Tyler/ASTM |
|---|---|---|
| Rozpylony drobny proszek | 3-8 mikronów | n/d |
| Drobny proszek | 10-30 mikronów | -325 mesh |
| Gruboziarnisty proszek | 30-120 mikronów | -140 do -170 mesh |
| Bardzo gruboziarnisty proszek | 120-250 mikronów | -60 do -120 mesh |
| Przecięty przewód | Poniżej 150 mikronów | -100 mesh |
Dostawcy i ceny
Proszek ze stopu aluminium 7075 jest łatwo dostępny u wielu dostawców w różnych zakresach rozmiarów odpowiednich dla różnych procesów produkcji dodatków. Poniżej podano kilka przykładowych zakresów cenowych.
Tabela 6: Przykładowi dostawcy proszku ze stopu aluminium 7075
| Dostawca (przykład) | Opis |
|---|---|
| Technologia LPW | Brytyjski dostawca wysokiej jakości proszków ze stopów aluminium |
| Paul Müller GmbH | Niemiecki dostawca proszków aluminium i stopów aluminium |
| Erasteel | Globalny producent specjalistycznych stopów i produktów o wysokiej czystości |
| Metalowa forteca | Amerykański dostawca proszków ze stopów aluminium |
| Proszki metalowe Flawless | Chiński producent proszku ze stopu aluminium |
Tabela 7: Przykładowa wycena standardowego stopu aluminium 7075 w proszku
| Rozmiar proszku | Zakres cen za kg |
|---|---|
| Drobny proszek (10-30 μm) | $50 - $80 |
| Proszek gruboziarnisty (30-120 μm) | $40 - $60 |
| Bardzo gruboziarnisty proszek (120-250 μm) | $30 - $45 |
- Ceny różnią się w zależności od zamówionej ilości, dokładnego zakresu rozmiarów i wybranego dostawcy. Może być wyższa w przypadku wyższej czystości lub specjalnych gatunków.
Porównanie
Tabela 8: Porównanie stopu aluminium 7075 z innymi stopami aluminium
| Stop | Kluczowe właściwości | Zalety | Ograniczenia |
|---|---|---|---|
| 7075 | Najwyższa wytrzymałość, dobra ciągliwość, najlepsza wytrzymałość zmęczeniowa, dobra odporność na korozję | Bardzo wysoka wytrzymałość właściwa, odpowiednia do zastosowań krytycznych, dobra odporność na zużycie | Podatne na SCC, łatwo korodujące, chyba że o wysokiej czystości, trudne do spawania |
| 6061 | Średnia wytrzymałość, doskonała odporność na korozję, dobra formowalność i spawalność | Łatwiejsze w obróbce i produkcji, najbardziej wszechstronne | Nie nadaje się do zastosowań o dużym obciążeniu |
| 2024 | Wysoka wytrzymałość, odporność na zmęczenie, dobra ciągliwość, słaba odporność na korozję | Wysoka wytrzymałość w grubych przekrojach, dobra odporność na pękanie | Podatne na pękanie, często wymagają okładziny w celu ochrony przed korozją |
| 5056 | Średnia do wysokiej wytrzymałości, doskonała odporność na korozję, dobra spawalność | Odporność na korozję w atmosferze morskiej i słonej wodzie, dobre właściwości kriogeniczne | Niższa wytrzymałość niż stopów 2xxx i 7xxx |
Zalety i ograniczenia
Tabela 9: Zalety i ograniczenia Proszek ze stopu aluminium 7075
| Zalety | Ograniczenia |
|---|---|
| Wyjątkowo wysoka wytrzymałość w krytycznych zastosowaniach | Stosunkowo drogie |
| Najlepszy stosunek wytrzymałości do masy wśród stopów aluminium | Podatność na pękanie korozyjne naprężeniowe |
| Doskonała wytrzymałość zmęczeniowa; dobra do obciążeń cyklicznych | Słaba odporność na korozję wymaga ochrony |
| Dobra wytrzymałość nawet w grubych sekcjach | Trudne do spawania; wymaga wstępnego podgrzewania |
| Grube i złożone sekcje mogą być drukowane w 3D | Obróbka skrawaniem jest trudna w przypadku hartowanych materiałów |
| Używany tam, gdzie stal byłaby zbyt ciężka | Właściwości mechaniczne ulegają pogorszeniu w wysokich temperaturach |
Najczęściej zadawane pytania
P: Co sprawia, że stop aluminium 7075 jest tak wytrzymały w porównaniu do innych stopów aluminium?
Stop 7075 zawdzięcza swoją wyjątkowo wysoką wytrzymałość obróbce cieplnej polegającej na utwardzaniu wydzieleniowym. Drobne cząstki faz przejściowych, takich jak MgZn2 i Al2CuMg, wytrącają się wewnątrz aluminiowej matrycy podczas starzenia i utrudniają ruch dyslokacji, drastycznie zwiększając wytrzymałość.
P: Dlaczego aluminium 7075 jest preferowane do zastosowań lotniczych w porównaniu do innych stopów 2xxx lub 6xxx?
Stop aluminium 7075 oferuje najlepsze połączenie wysokiej wytrzymałości, dobrej odporności na pękanie i doskonałej wytrzymałości zmęczeniowej. Dzięki temu dobrze nadaje się do wymagających części lotniczych narażonych na obciążenia dynamiczne. Oferuje również wyższą wytrzymałość w grubych sekcjach.
P: Czy proszek ze stopu aluminium 7075 wymaga specjalnych środków ostrożności przy przechowywaniu lub obsłudze?
O: Tak, proszki stopów aluminium mogą być wybuchowe, jeśli zostaną rozproszone w powietrzu. Podczas obchodzenia się z proszkiem należy zapewnić odpowiednie uziemienie i odpowietrzenie. Szczelnie zamknięte pojemniki należy przechowywać w chłodnym, suchym miejscu, z dala od iskier, płomieni i innych źródeł zapłonu. Stosować standardowe środki ostrożności przy obchodzeniu się z drobnymi proszkami metali.
P: Jakie są przykłady zastosowań proszku ze stopu aluminium 7075 w produkcji dodatków uszlachetniających?
O: Niektóre typowe zastosowania AM obejmują drukowanie lekkich komponentów lotniczych i motoryzacyjnych, produktów morskich o wysokiej wytrzymałości, takich jak śruby napędowe, formy i matryce do formowania wtryskowego tworzyw sztucznych, ramiona robotów, komponenty UAV, części rowerów górskich itp.
P: Jaki rozmiar proszku jest preferowany do druku 3D w technologii DMLS części ze stopu aluminium 7075?
O: Zakres wielkości cząstek 15-45 mikronów jest zwykle zalecany do drukowania DMLS, aby umożliwić dobry przepływ proszku i wysoką gęstość. Parametry zależą jednak od konkretnego modelu drukarki 3D i mocy lasera.
