7075 alüminyum — EN AW-7075 / 3.4365

7075, 7xxx serisinden yüksek dayanımlı bir alüminyum–çinko–magnezyum–bakır alaşımıdır. T6’daki tipik çekme dayanımı, 572 MPa, 6061-T6’nınkinin neredeyse iki katıdır. Uçak yapıları, yüksek zorlanan parçalar ve kalıp, fikstür ve aparatlar bundan yapılır. Nasıl alınıp işlendiğini üç gerçek belirler: ark kaynağı yapılmaz; T6’nın gerilmeli korozyon çatlamasına direnci düşüktür ve T73 temperi bunu gidermek için geliştirilmiştir; kalın levha, işlenen parçayı çarpıtabilecek su verme gerilmeleri taşır.

Gösterimler

ABD malzeme şartnameleri arasında AMS 4045 (T6 sac ve T651 levha), AMS 4078 (T7351 levha) ve AMS-QQ-A-200/11 (ekstrüzyon) vardır (Aircraft Materials, Referans Metal). Avrupa standartları bileşim için EN 573-3 (2026), sac ve levha için EN 485-2 (2016+A1:2018), ekstrüzyon için EN 755-2 (2025) ve çekme ürünler için EN 754-2’dir (2024). Aşağıdaki stokçu tabloları hangi baskıyı aktardıklarını söylemez; çubuk değerleri büyük olasılıkla önceki baskılardandır ve güncel baskılardaki değişiklikler kontrol edilemedi.

Kimyasal bileşim

EN 573-3 sınırları, kütlece %. Tek değerler üst sınırdır.

Ekstrüzyon ve dövme parçalarda tedarikçi ile alıcı arasında Zr + Ti ≤ %0,25 sınırı kararlaştırılabilir. Aluminum Association’ın anma bileşimi Zn %5,6, Mg %2,5, Cu %1,6 ve Cr %0,23’tür (Kaufman). BIKAR, Wieland, Euralliage ve MatWeb aynı sınırları basar.

Temperler

OT6T651T73T7351

TIsıl işlem görmüşF, O ve H dışında kararlı bir tempere ısıl işlemle getirilmiş.

7Aşırı yaşlandırılmışÇözeltiye alınmış, sonra en yüksek dayanımın ötesine yaşlandırılmış; korozyon direnci gibi bir özelliği iyileştirmek için.

3Gerilmeli korozyon çeşidi7075 için gerilmeli korozyona dirençli olacak biçimde özel yaşlandırılmış.

51GerdirilmişÇözeltiye almadan sonra gerdirilerek gerilim giderilmiş. Kalıcı uzama levhada %1½–3, çubuk ve ekstrüzyon profillerinde %1–3.

Çözeltiye alma→Su verme→Gerdirme→Aşırı yaşlandırma

Levhada gerdirme %1,5–3 kalıcı uzamadır (Kaufman, MIL-H-6088G); Total Materia %0,5–3 verir. Ekstrüzyonlar %1–3 gerdirilir ve T6510 ya da T6511, T73510 ya da T73511 olarak satılır.

Mekanik özellikler

Sac ve levha

T6 (sac) ve T651 (levha) için EN 485-2 en küçük değerleri. HBW değerleri yalnızca bilgi içindir.

BIKAR ve Euralliage 150 mm’ye kadar her satırı verir, Wieland (6 mm’den) ve IBL (8 mm’den) itibaren aynı değerleri verir; 150–300 mm’yi BIKAR ve Wieland verir ve 200 mm üzerinde akma dayanımında ayrılır (220 ve 240 MPa). BIKAR ve Wieland 12,5 mm’ye kadar A50, üstünde A verir; IBL her satırı A50 olarak etiketler. GLEICH ve Metall Service Menziken, kalın levhanın çekirdek dayanımının yaklaşık 80 mm üzerinde düştüğünü belirtir.

7075-T6/T651, Rp0,2 en az7075-T6/T651, Rm en az6082-T6/T651, Rp0,2 en az6082-T6/T651, Rm en az

T73 ve T7351 levha için yalnızca Euralliage’ın tablosu bulundu: 1,5–6 mm’de Rm 460 ve Rp0,2 385 MPa, 6–50 mm’de 475 / 390 MPa, 80–100 mm’de 430 / 340 MPa’ya düşer. AMS 4078, 6,35–50,8 mm T7351 levhada 468 / 385 MPa ister (Referans Metal).

Çubuk ve ekstrüzyon

EN 755-2 (ekstrüzyon) ve EN 754-2 (çekme) en küçük değerleri, MPa.

BIKAR, Wieland ve Euralliage’dan. Çekme T6 çubuk için Euralliage 520 / 460 MPa basar; BIKAR’ın yuvarlak çubuk tablosu ise 100–150 ve 150–200 mm için 550 / 440 ve 440 / 400 MPa verir, bu kendi kare çubuk satırlarıyla ve öteki kaynaklarla uyuşmaz.

Tipik değerler

MatWeb aracılığıyla Aluminum Association tipik değerleri; Continental Steel ve voestalpine aynı değerleri verir. Tipik değerler garanti edilmez; tasarımda en küçük değerleri kullanın.

Rp0,2Rm

T73 dayanımdan ödün verir. Tipik değerlere göre T6’nın çekme dayanımının %12’sini, akma dayanımının %14’ünü; 25 mm’ye kadar ekstrüzyon çubuğun en küçük değerlerine göre %10 ve %12,5’ini yitirir. Bu yüzdeler burada hesaplanmıştır; Kaiser’in 1976’da NASA için hazırladığı rapor, düşük dayanımın getirdiği ağırlık cezasından söz eder.

Fiziksel özellikler

MatWeb T6 için 130 W/(m·K), voestalpine ve Euralliage 134 verir; T73 değeri MatWeb’indir. Özgül ısı Avrupa veri sayfalarında 862 J/(kg·K), MatWeb ve Aircraft Materials’ta 960 J/(kg·K) (Aircraft Materials’ta 100 °C’de) olarak basılır. Aircraft Materials 532 °C katılaşma sıcaklığı verir, başka yerlerde 475–477 °C’dir. Kısa süreli kullanım için BIKAR 110–125 °C, GLEICH 120 °C verir.

Isıl işlem

T6 uygulaması Total Materia’da, Kaiser’in NASA raporunda ve iki ABD patentinde aynıdır. MIL-H-6088G, 7075’in 482 °C (900 °F) üzerinde ergimeye başlayabileceği konusunda uyarır ve 4 inçten (102 mm) kalın levha ve çubuk için en çok 488 °C önerir; Total Materia ötektik ergimeyi önlemek için 490 °C verir. T73 ya da T76’ya yaşlandırma, T6’dan daha sıkı süre, sıcaklık ve ısıtma hızı kontrolü ister (Total Materia).

Gerilmeli korozyon ve iletkenlik kontrolü

Gerilmeli korozyon açısından malzeme seçimi için Avrupa uzay standardı ECSS-Q-70-36A, 7075-T6’yı düşük, T76’yı orta, T73’ü yüksek dirençli sayar ve mümkün olduğunda mekanik olarak gerilim giderilmiş ürünler (TX51 ve benzerleri) ister. Total Materia, gerilmeli korozyon çatlaması üzerine makalesinde, yüksek dayanımlı alüminyum alaşımlarındaki hizmet hasarlarının %90’ından fazlasının 7079-T6, 7075-T6 ve 2024-T3’te görüldüğünü ve 7075-T6’nın sınırlarının T73 ile T76 temperlerine yol açtığını belirtir. 7xxx yaşlandırması üzerine ABD patentleri, T73’ün T6’ya göre dayanımı önemli ölçüde düşürdüğünde birleşir.

Aşırı yaşlandırma elektrik iletkenliğini artırdığından, bir parçanın gerçekten T73 olduğunun olağan kontrolü iletkenliktir. AMS 2658D tipik aralıkları T6 için %30,5–36,0 IACS, T73 için %40,0–43,0 IACS olarak verir; ikisi çakışmaz. NASA’nın süreç şartnamesi PRC-2002, ASTM E1004’e göre iletkenlik ölçümünün AMS 2658 değerleriyle karşılaştırılmasını ister. Bir stokçu sayfası T7351 için %33 IACS verir; bu bir T6 değeridir.

Su verme gerilmeleri ve çarpılma

Kalın levhaya su vermek yüzeylerde basma, çekirdekte çekme gerilmesi bırakır. Levhayı %1,5–3 gerdirmek (T651, T7351) bu gerilmeleri yaklaşık on kat azaltır, ama kalan gerilme bu levhadan işlenen uçak parçalarını çarpıtmaya yine yeter; yeniden işleme ve hurda sektöre yılda on milyonlarca dolara mal olur. Bu ölçümleri Prime ve arkadaşları Los Alamos’ta yakın akraba bir alaşım olan 7050 üzerinde yapmıştır; ön gerdirilmiş 7075-T7351 levha üzerine yapılan çalışmalar da işleme çarpılmasını öngörmek için kalıntı gerilmeyi ölçer.

İşlenecek parçalar için gerdirilmiş malzeme alın: T651 ya da T7351 levha, T6511 ya da T73511 ekstrüzyon. Üreticiler 7075 levhanın talaşlı işlemede ne kadar kararlı kaldığında anlaşamaz: BIKAR ve GLEICH boyut kararlılığını zayıf, Metall Service Menziken iyi bulur.

Kaynak

7075’e ark kaynağı yapılmaz. Üretici veri sayfaları gaz, TIG ve MIG kaynağını uygunsuz sayar (yalnızca Metall Service Menziken koşullu der); ESAB onu ark kaynağıyla kaynak edilemez olarak anar. Elektron ışın kaynağında ayrılırlar: Euralliage iyi, GLEICH zayıf bulur. Bakır ve magnezyum birlikte kaynağı katılaşırken çatlamaya duyarlı kılar (ESAB, TWI); The Fabricator ısıdan etkilenen bölgenin çatlamaya ve hizmette gerilmeli korozyona yatkın olduğunu belirtir. Direnç nokta ve dikiş kaynağı iyi derecelendirilir; sürtünme karıştırma kaynağı 7xxx alaşımlarını düşük çarpılmayla birleştirir (TWI). Sert ve yumuşak lehimleme uygun değildir.

Korozyon ve eloksal

Atmosferde ve deniz suyunda genel korozyon direnci zayıftır; MARKS açık havada korunmasını önerir. Koruyucu ve sert eloksal yapılabilir; onu derecelendiren bütün üretici veri sayfalarına göre dekoratif eloksal yapılamaz. Metall Service Menziken sert krom ve akımsız nikel kaplamanın mümkün olduğunu ekler.

Talaşlı işleme

7075, ISO 513 N grubundadır. Seco, AW-7075’i N1 grubunun referans malzemesi olarak kullanır ve ilk tercih olarak kaplamasız H25 ya da kaplamalı F15M kalitelerini önerir. ISCAR sertleştirilebilir, plastik şekil verilmiş alüminyumu, 7075’i adıyla anmadan, kc1.1 = 800 N/mm² ve mc = 0,25 ile 22. gruba koyar; bu h = 0,2 mm’de yaklaşık 1200 N/mm² verir. Başka bir takım üreticisinin kc değeri bulunamadı.

Temper. Yaşlandırılmış durumda işleyin. MARKS, talaşın ancak yaşlandırılmış durumda iyi kırıldığını söyler. Üreticilerin dereceleri uyuşmaz: GLEICH, Metall Service Menziken ve voestalpine 7075’in işlenebilirliğini çok iyi ya da mükemmel, Aircraft Materials ve Smiths yalnızca orta bulur; MatWeb, T6 ve T73’e kendi alüminyum ölçeğinde %70 verir. Ölçekler farklı olduğundan dereceler karşılaştırılamaz.

Hızlar. Wieland 300–800 m/dak verir. Haas, HSAM2 karbür parmak frezeleri için plastik şekil verilmiş alüminyumda (ISCAR grup 21–22) 610 m/dak ve 3–25 mm çaplarda fz 0,025–0,254 mm verir. Yığıntı talaş ve çareleri 6061 ve 6082 ile aynıdır.

Kalıp ve fikstürler. BIKAR ve GLEICH 7075’i elektroerozyon ve parlatma için çok iyi bulur; bu, kalıp ve model yapımına uygundur.

Temper seçimi

• T651 levha dayanım için: fikstürler, aparatlar, kalıplar ve gerilmeli korozyona maruz kalmayan parçalar.
• T7351 levha korozif ortamda sürekli gerilme altındaki parçalar için (Online Metals, ECSS); yaklaşık %10–20 daha düşük dayanımı kabul ederek; en çok akma dayanımı düşer.
• Kalın kesitler: gerçek kalınlığın en küçük değerine bakın. 50 mm’den itibaren en küçük akma dayanımı düzenli olarak düşer: 50–60 mm’de 440 MPa’dan 120–150 mm’de 260 MPa’ya.
• Ark kaynaklı tasarımlar: 7075 değil.

Kaynaklarda anılan tipik kullanımlar: uçak yapıları ve bağlantı parçaları; dişliler ve miller; takım, kalıp ve model yapımı, fikstür ve aparatlar; savunma ve füze parçaları; makine gövdeleri ve robot kolları; motor sporları parçaları; bisiklet ve tırmanış ekipmanı.