خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7049

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7049 را در این مقاله به اختصار مطالعه نمایید.

در کارخانه تولید آلومینیوم انواع مقاطع با این آلیاژ تولید می گردد. آلیاژهای آلومینیوم مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارند. آنها به دمای بالا در محدوده 200 تا 250 درجه سانتیگراد (392 تا 482 درجه فارنهایت) حساس هستند و می توانند مقداری از قدرت خود را از دست بدهند. با این حال ، مقاومت آلیاژهای آلومینیوم را می توان در دمای زیر صفر افزایش داد.

آلیاژ آلومینیوم 7049 مقاومت عالی در برابر ترک خوردگی در برابر تنش دارد.

آلومینیوم آلیاژی 7049: ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی 7049 یکی از آلیاژهای پیشرفته سری 7000 است که به دلیل ترکیب ویژه‌ای از عناصر آلیاژی، خواص مکانیکی استثنایی از جمله استحکام کششی بالا و مقاومت به خستگی دارد.

این آلیاژ به دلیل کاربردهای آن در صنایع هوافضا، خودروسازی و صنایع نظامی مورد توجه قرار گرفته است. آلومینیوم 7049 دارای خواصی است که آن را برای تحمل بارهای سنگین و شرایط سخت، به ویژه در ساخت قطعاتی که به استحکام زیاد نیاز دارند، مناسب می‌کند.

در این مقاله، به بررسی خواص آلومینیوم 7049، کاربردهای آن و مقایسه آن با آلیاژهای مشابهی مانند 7075 و 7050 خواهیم پرداخت.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم 7049 ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 7049

در میان آلیاژهای آلومینیوم کار شده، ترکیب 7049 آلومینیوم به دلیل دارا بودن مقادیر نسبتاً زیاد روی و مس قابل توجه است.

روی برای دستیابی به افزایش قابل توجه قدرت ، با افزایش حساسیت به ترک خوردگی در برابر فشار ، استفاده می شود. از جمله این قابلیت جوش پذیری را محدود می کند.
از مس برای بهبود مقاومت استفاده می شود. این امربرای کاهش مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت جوش پذیری است.

آلومینیوم آلیاژی 7049 از ترکیبی از عناصر روی (Zn)، منیزیم (Mg)، مس (Cu)، کروم (Cr) و آلومینیوم تشکیل شده است. درصد بالای روی در ترکیب این آلیاژ به آن استحکام بالایی می‌دهد، در حالی که منیزیم و مس به بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی کمک می‌کنند.

ترکیب شیمیایی آلیاژ 7049 به شرح زیر است:

• آلومینیوم (Al): پایه اصلی این آلیاژ
• روی (Zn): حدود 7-8 درصد
• منیزیم (Mg): حدود 2-3 درصد
• مس (Cu): حدود 1.2-2 درصد
• کروم (Cr): حدود 0.15-0.25 درصد

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم 7049 را نشان می دهد.

این ترکیب شیمیایی باعث می‌شود که آلیاژ 7049 در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم، مقاومت بسیار بالاتری به خستگی و خوردگی تحت فشار داشته باشد. همچنین، با عملیات حرارتی مناسب، این آلیاژ می‌تواند به سطوح بالایی از استحکام برسد.

مقایسه آلیاژ 7049 با آلیاژهای مشابه

آلیاژ 7049 در سری 7000 یکی از آلیاژهای با استحکام بالا محسوب می‌شود، اما در مقایسه با آلیاژهای دیگر این سری مانند 7075 و 7050، تفاوت‌های مهمی وجود دارد که در ادامه به آن‌ها پرداخته می‌شود.

1. مقایسه آلیاژ 7049 با آلیاژ 7075:

آلیاژ 7075 یکی از معروف‌ترین آلیاژهای سری 7000 است که به دلیل استحکام بالا و مقاومت به خستگی، در صنایع هوافضا و نظامی به کار می‌رود. تفاوت اصلی بین 7049 و 7075 در عملکرد آن‌ها تحت بارهای متناوب و تنش‌های شدید است. آلیاژ 7049 در شرایط خستگی و بارگذاری متناوب مقاومت بهتری نسبت به 7075 نشان می‌دهد و برای کاربردهایی که به استحکام بالا و عملکرد مداوم نیاز دارند، مناسب‌تر است.

با این حال، 7075 به دلیل قابلیت ماشین‌کاری بهتر و کاربردهای گسترده‌تر در صنایع عمومی محبوبیت بیشتری دارد.

2. مقایسه آلیاژ 7049 با آلیاژ 7050:

آلیاژ 7050 نیز یکی دیگر از آلیاژهای قوی سری 7000 است که به دلیل مقاومت به خوردگی بهتر و استحکام بالا در صنایع هوافضا کاربرد دارد.

آلیاژ 7050 به دلیل مقاومت به خوردگی بالاتر، در محیط‌های مرطوب یا خورنده عملکرد بهتری دارد. در مقابل، 7049 در شرایطی که نیاز به تحمل بارهای دینامیکی و فشارهای سنگین است، گزینه مناسبی به شمار می‌رود.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 7049

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم 7049 را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ 7049

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم 7049 را نشان می دهد.

خصوصیات مکانیکی	مقدار
قدرت اثبات	517 MPa
قدرت عملکرد	448 MPa
مقاومت برشی	303 MPa
Elongation A50 mm	%12
مدول الاستیسیته	71,7 GPa

آلومینیوم 7049 به دلیل استحکام بالای خود شناخته می‌شود. این آلیاژ در محیط‌های تنش‌زا که نیاز به تحمل فشار و بار زیاد دارند، عملکرد خوبی دارد. برخی از ویژگی‌های مکانیکی این آلیاژ عبارتند از:

• استحکام کششی: بیش از 500 مگاپاسکال (MPa) که آن را برای کاربردهایی با فشار بالا مناسب می‌کند.
• مقاومت به خستگی: آلیاژ 7049 مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی دارد که برای قطعات تحت بارهای مکرر یا متناوب مهم است.
• مقاومت به خوردگی: اگرچه آلیاژ 7049 دارای مقاومت خوبی در برابر خوردگی است، اما مانند دیگر آلیاژهای سری 7000، ممکن است در محیط‌های خاص نیاز به پوشش یا عملیات سطحی داشته باشد تا از خوردگی جلوگیری شود.

ساخت و عملیات حرارتی آلومینیوم آلیاژ 7049

• قابلیت ماشین کاری
  ماشینکاری آلیاژ آلومینیوم 7049 به خصوص در حالت عملیات حرارتی خوب ارزیابی شده است. ولی هنگام ماشینکاری باید از روان کننده ها استفاده شود.
• شکل پذیری
  شکل پذیری آلیاژ آلومینیوم 7049 با فرم دهی گرم انجام می شود.
• عملیات حرارتی
  عملیات حرارتی محلول را می توان روی آلیاژ آلومینیوم 7049 در دمای 468 درجه سانتیگراد (875 درجه فارنهایت) برای مدت زمان معینی انجام داد تا از گرم شدن کامل اطمینان حاصل شود.
  سپس این کار با قطع آب انجام می شود. آلیاژ 7049 را می توان پس از عملیات حرارتی پیر کرد.
• حالت پذیری
  آلیاژ آلومینیوم 7049 از 438 درجه سانتیگراد (820 درجه فارنهایت) تا 382 درجه سانتیگراد (720 درجه فارنهایت) شکل می گیرد.
• گرم کاری
  آلیاژ آلومینیوم 7049 را می توان از 438 درجه سانتیگراد (820 درجه فارنهایت) تا 382 درجه سانتیگراد (720 درجه فارنهایت) گرم کار کرد.
• پیر سازی
  پیری یا سخت شدن رسوب را می توان برای آلیاژ آلومینیوم 7049 در یک فرآیند عملیات حرارتی دو مرحله ای انجام داد.
  مرحله اول اجازه می دهد تا محصول در دمای اتاق باقی بماند ، سپس به مدت 24 ساعت در دمای 121 درجه سانتیگراد (250 درجه فارنهایت) و در نهایت هوا خنک شود.
  مرحله دوم ، یک فرایند پیری 14 ساعته در 160 درجه سانتیگراد (320 درجه فارنهایت) انجام می شود و به دنبال آن خنک کننده هوا به مدت 14 ساعت انجام می شود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7049

آلیاژ آلومینیوم 7049 عمدتا در جعل ساختاری بخصوص در صنایع موشکی یا هواپیمایی استفاده می شود.

کاربرد های آلومینیوم آلیاژ 7049

اتصالات فورج شده در هواپیماها و موشکها، پروفیل های اکسترودی، سیلندرهای چرخ هواپیما (landing gear cylider) و نیز در مواردی که استحکام استاتیکی برابر با قطعات فورج شده از آلیاژ 7079-T6 و مقاوم در برابر خوردگی تنشی موردنیاز است، از این آلیاژ استفاده می شود. خواص خستگی این آلیاژ با آلیاژ 7075-T6 برابر ولی تافنس (چقرمگی) این آلیاژ بالاتر است.

آلیاژ 7049 به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در بسیاری از صنایع کاربرد دارد که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

1. صنعت هوافضا:

این آلیاژ به دلیل استحکام کششی بالا و مقاومت به خستگی در ساخت قطعات هواپیما، مانند بخش‌های سازه‌ای و بخش‌هایی که تحت بارهای دینامیکی مداوم هستند، به کار می‌رود. همچنین، به دلیل سبکی و مقاومت مناسب، در ساخت اجزای سیستم‌های فرود و قطعات تحت فشار در هواپیماها استفاده می‌شود.

2. صنایع نظامی:

به دلیل مقاومت بالا در برابر تنش‌های مکانیکی، آلیاژ 7049 در ساخت سلاح‌ها، زره‌ها و تجهیزات نظامی کاربرد دارد. این آلیاژ می‌تواند در برابر شرایط سخت میدان‌های نبرد و فشارهای شدید، عملکرد مناسبی داشته باشد.

3. صنعت خودروسازی:

آلیاژ 7049 در ساخت قطعات شاسی و سازه‌های سبک‌وزن خودرو استفاده می‌شود که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند. این آلیاژ به دلیل مقاومت بالا و وزن کم، گزینه مناسبی برای بهبود کارایی و کاهش وزن خودروهاست.

4. تجهیزات ورزشی و دوچرخه‌سازی:

در تولید دوچرخه‌های حرفه‌ای و تجهیزات ورزشی که نیاز به مقاومت به خستگی و وزن سبک دارند، آلیاژ 7049 به کار می‌رود.

مزایای آلومینیوم 7049

• استحکام کششی بالا: این آلیاژ یکی از قوی‌ترین آلیاژهای آلومینیوم است که برای کاربردهای سنگین مناسب است.
• مقاومت به خستگی: 7049 برای قطعاتی که تحت بارهای متناوب قرار دارند، انتخابی ایده‌آل است.
• وزن سبک: مانند دیگر آلیاژهای آلومینیوم، 7049 نیز با حفظ استحکام بالا، وزنی سبک دارد که آن را برای صنایع هوافضا و خودروسازی مناسب می‌کند.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7049

آلومینیوم آلیاژی 7049 به دلیل ترکیب خواص مکانیکی از جمله استحکام بالا، مقاومت به خستگی و قابلیت تحمل بارهای سنگین، در بسیاری از صنایع پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این آلیاژ در مقایسه با آلیاژهای مشابهی مانند 7075 و 7050، مقاومت بیشتری در شرایط بارگذاری متناوب نشان می‌دهد و برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای دینامیکی و شرایط محیطی سخت دارند، مناسب‌تر است.

به طور کلی، آلیاژ 7049 گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت قطعات هواپیما، تجهیزات نظامی، خودروهای سبک‌وزن و تجهیزات ورزشی است که همزمان به استحکام بالا و وزن کم نیاز دارند.