خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۰۵

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۰۵ را در این مقالعه مطالعه نمایید.

آلیاژ آلومینیوم ۷۰۰۵ متعلق به آلیاژهای آلومینیوم سری ۷۰۰۰ بدون مس (Al-Zn-Mg) است. عناصر اصلی آلیاژی:

• روی (نزدیک به ۴،۵)
• منیزیم (نزدیک به ۱،۴)

کارخانه آلومینیوم آلیاژ آلومینیوم ۷۰۰۵ به مانند آلیاژ ۶۰۶۱ با عملیات حرارتی سخت می شود. با این حال ، بر خلاف آلیاژ ۶۰۶۱ ، که هنگام عملیات حرارتی نیاز به خنک کننده آب نسبتاً سریع و فشرده دارد ، آلیاژ ۷۰۰۵ در این حالت هوای خنک کننده کافی است.

۷۰۰۵ آلیاژ آلومینیوم است که دراستراکچر هایی با مقاومت بالا به مانند دوچرخه ها استفاده می شود ، به دلیل سهولت نسبی در جوشکاری ، به گرم کاری زیاد احتیاج ندارد.

این آلیاژ دارای مقاومت کششی نهایی ۳۵۰MPa ، مقاومت خستگی ۱۵۰MPa و تراکم ۲٫۷۸g / cm³ [۱] در مقایسه با مقاومت کششی نهایی ۳۱۰MPa و مقاومت خستگی ۹۶٫۵ MPa و تراکم ۲٫۷۰g / cm³ است.

آلومینیوم آلیاژی ۷۰۰۵: خواص، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی ۷۰۰۵ یکی از آلیاژهای پراستفاده در سری ۷۰۰۰ است که به دلیل ترکیب مناسب عناصر آلیاژی مانند روی (Zn) و منیزیم (Mg)، خواص مکانیکی مطلوبی را ارائه می‌دهد.

این آلیاژ به دلیل استحکام بالا، مقاومت به خوردگی و قابلیت جوشکاری، در بسیاری از صنایع از جمله صنایع دوچرخه‌سازی، هوافضا و خودروسازی کاربرد دارد.

در این مقاله، به بررسی ویژگی‌ها و کاربردهای آلومینیوم آلیاژی ۷۰۰۵ پرداخته و آن را با سایر آلیاژهای معروف سری ۷۰۰۰ مانند ۷۰۷۵ مقایسه خواهیم کرد.

اشکال مختلفAL 7005 شامل:

• ۷۰۰۵-O
• ۷۰۰۵-T5
• ۷۰۰۵-T53
• ۷۰۰۵-T6

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم ۷۰۰۵ ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۷۰۰۵

آلومینیوم ۷۰۰۵ از جمله آلیاژهای سری ۷۰۰۰ است که از ترکیب روی، منیزیم و مقادیر کمی مس و سایر عناصر تشکیل شده است. این ترکیب باعث می‌شود که آلیاژ ۷۰۰۵ استحکام بالایی داشته باشد و در عین حال از خواص خوبی مانند جوش‌پذیری و مقاومت به خوردگی بهره‌مند باشد.

ترکیب شیمیایی آلیاژ ۷۰۰۵ شامل:

• آلومینیوم (Al): حدود ۹۰ تا ۹۴ درصد
• روی (Zn): 4 تا ۵ درصد
• منیزیم (Mg): 1 تا ۱٫۸ درصد
• مس (Cu): حداکثر ۰٫۳ درصد

سایر عناصر شامل کروم (Cr) و تیتانیوم (Ti) در مقادیر کم

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم ۷۰۰۵ را نشان می دهد.

این ترکیب شیمیایی باعث می‌شود که ۷۰۰۵ نسبت به بسیاری از آلیاژهای سری ۷۰۰۰ قابلیت جوشکاری بهتری داشته باشد، در حالی که استحکام مناسبی نیز ارائه می‌دهد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۷۰۰۵

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم ۷۰۰۵ را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ ۷۰۰۵

آلومینیوم ۷۰۰۵ به دلیل حضور درصد بالایی از روی و منیزیم، دارای خواص مکانیکی ویژه‌ای است که آن را برای کاربردهای خاص مناسب می‌سازد. برخی از ویژگی‌های بارز این آلیاژ عبارتند از:

• استحکام کششی: آلیاژ ۷۰۰۵ با داشتن استحکام کششی حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ مگاپاسکال (MPa)، برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بار و تنش دارند، بسیار مناسب است.
• مقاومت به خوردگی: مقاومت این آلیاژ در برابر خوردگی به ویژه در محیط‌های مرطوب یا صنعتی بسیار بالاست و می‌تواند در کاربردهای خارجی یا دریایی مورد استفاده قرار گیرد.
• قابلیت جوشکاری: یکی از نقاط قوت اصلی آلیاژ ۷۰۰۵، قابلیت جوشکاری مناسب آن است که این ویژگی آن را از بسیاری دیگر از آلیاژهای سری ۷۰۰۰ متمایز می‌سازد.
• مقاومت به خستگی: آلیاژ ۷۰۰۵ دارای مقاومت به خستگی خوبی است که آن را برای کاربردهای دینامیکی مانند دوچرخه‌ها و هواپیماها ایده‌آل می‌سازد.

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم ۷۰۰۵ را نشان می دهد.

سایر استاندارد های مشابه آلیاژ ۷۰۰۵
ماده معادل آلیاژ آلومینیوم ۷۰۰۵ ASTM B221 است.

شرایط عملیات حرارتی آلیاژ ۷۰۰۵

دمای آنیلینگ ۳۴۳ درجه سانتیگراد، دمای انحلال سازی ۳۹۹ درجه سانتیگراد، برای انجام عملیات حرارتی T53 قطعه از دمای کارگرم کوئنچ شده، سپس ۷۲ ساعت بطور طبیعی در دمای محیط پیر شده، سپس در دو مرحله، طی ۸ ساعت در دمای ۱۱۰-۱۰۰ درجه سانتیگراد و سپس ۱۶ ساعت در ۱۵۵-۱۴۵ درجه سانتیگراد نگهداری شود.

مقایسه آلیاژ ۷۰۰۵ با آلیاژهای مشابه

آلیاژ ۷۰۰۵ در مقایسه با دیگر آلیاژهای سری ۷۰۰۰، ویژگی‌های متفاوتی دارد که آن را برای برخی کاربردها بهتر از سایرین می‌سازد. در ادامه، این آلیاژ را با آلیاژهای ۷۰۷۵ و ۶۰۶۱ مقایسه می‌کنیم:

1. مقایسه آلیاژ ۷۰۰۵ با آلیاژ ۷۰۷۵:

آلیاژ ۷۰۷۵ یکی از قوی‌ترین آلیاژهای آلومینیوم در سری ۷۰۰۰ است که به دلیل استحکام بسیار بالا، در کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند مانند صنایع هوافضا و نظامی استفاده می‌شود. تفاوت اصلی بین ۷۰۰۵ و ۷۰۷۵ در جوش‌پذیری آن‌هاست؛ ۷۰۷۵ به دلیل ترکیب شیمیایی پیچیده‌تر، قابلیت جوشکاری ضعیف‌تری دارد و ممکن است در فرآیند جوشکاری دچار ترک‌خوردگی شود.

در مقابل، آلیاژ ۷۰۰۵ با وجود استحکام کمتر، جوش‌پذیری بسیار بهتری دارد که آن را برای کاربردهایی مانند دوچرخه‌سازی و سازه‌های سبک جوش‌خورده مناسب می‌سازد.

2. مقایسه آلیاژ ۷۰۰۵ با آلیاژ ۶۰۶۱:

آلیاژ ۶۰۶۱ از سری ۶۰۰۰ است و به دلیل ترکیب آلومینیوم با منیزیم و سیلیکون، ویژگی‌های مکانیکی متعادلی ارائه می‌دهد. در مقایسه با ۷۰۰۵، آلیاژ ۶۰۶۱ استحکام کمتری دارد، اما در عین حال مقاومت به خوردگی بالاتر و جوش‌پذیری خوبی ارائه می‌دهد. آلیاژ ۷۰۰۵ به دلیل استحکام بالاتر و قابلیت جوشکاری مناسب،

برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بار بیشتر دارند، مانند ساخت دوچرخه‌های حرفه‌ای و سازه‌های تحت فشار، برتری دارد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۰۵

سازه های ساختمانی اکسترود شده مثل چهارچوب، داربست، قاب شاسی، ستونهای تقویت کننده درب کامیونها، تریلرها وخودروهای سریع و نیز در مواردی که اجزاء با قابلیت لحیم و جوش بالا همراه با استحکام و چقرمگی شکست بالا موردنیاز است مثل مبدل های حرارتی بزرگ، از این آلیاژ استفاده می شود. وسایل ورزشی مثل راکت تنیس و چوب ورزش سافت بال نیز از این آلیاژ ساخته می شود.

کاربردهای آلیاژ ۷۰۰۵

آلیاژ آلومینیوم ۷۰۰۵ به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در صنایع مختلفی کاربرد دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از:

1. صنعت دوچرخه‌سازی:

آلیاژ ۷۰۰۵ یکی از محبوب‌ترین آلیاژها برای ساخت فریم‌های دوچرخه است. به دلیل جوش‌پذیری بالا و استحکام مناسب، این آلیاژ در دوچرخه‌های حرفه‌ای و مسابقه‌ای به کار می‌رود.

همچنین، وزن سبک و مقاومت به خستگی آن باعث می‌شود که دوچرخه‌ها در برابر تنش‌های مداوم مقاوم باشند.

2. صنعت هوافضا:

آلیاژ ۷۰۰۵ به دلیل استحکام و مقاومت به خوردگی، در ساخت قطعات هواپیما و سازه‌های سبک استفاده می‌شود. این آلیاژ برای بخش‌هایی که نیاز به استحکام بالا در کنار وزن کم دارند، مناسب است.

3. صنعت خودروسازی:

آلیاژ ۷۰۰۵ در تولید قطعات سبک‌وزن خودروها که نیاز به تحمل بار و تنش‌های دینامیکی دارند، استفاده می‌شود. این آلیاژ در ساخت قطعاتی مانند سازه‌های شاسی و بخش‌های داخلی خودرو کاربرد دارد.

4. سازه‌های جوش‌خورده:

به دلیل جوش‌پذیری بالا، آلیاژ ۷۰۰۵ در ساخت سازه‌های سبک جوش‌خورده مانند پل‌های کوچک، تیرهای فلزی و سازه‌های سبک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای آلومینیوم آلیاژی ۷۰۰۵

• قابلیت جوشکاری بالا: یکی از مهم‌ترین مزایای این آلیاژ، جوش‌پذیری خوب آن است که امکان استفاده در سازه‌های جوش‌خورده را فراهم می‌کند.
• استحکام مناسب: با وجود جوش‌پذیری، این آلیاژ استحکام کششی بالایی دارد و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت مکانیکی دارند، مناسب است.
• مقاومت به خوردگی: مقاومت بالای این آلیاژ در برابر خوردگی باعث می‌شود که در محیط‌های خورنده مانند سازه‌های دریایی و محیط‌های مرطوب به خوبی عمل کند.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۰۵ در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی ۷۰۰۵ یکی از گزینه‌های ایده‌آل برای کاربردهایی است که نیاز به ترکیب مناسبی از استحکام، جوش‌پذیری و مقاومت به خوردگی دارند. این آلیاژ به ویژه در صنایعی مانند دوچرخه‌سازی، هوافضا، خودروسازی و سازه‌های جوش‌خورده کاربرد دارد.

در مقایسه با آلیاژهای مشابه، آلیاژ ۷۰۰۵ با وجود استحکام کمتر نسبت به ۷۰۷۵، به دلیل جوش‌پذیری بهتر، برای کاربردهایی که نیاز به ساخت سازه‌های جوش‌خورده دارند، مناسب‌تر است. همچنین، در مقایسه با آلیاژ ۶۰۶۱، استحکام بیشتری دارد که آن را برای تحمل بارهای سنگین و کاربردهای مکانیکی ایده‌آل می‌سازد.