خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۵۰

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۵۰ را در این مقاله مطالعه نمایید.

آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ یک آلیاژ های مهم در تولید محصولات در کارخانه آلومینیوم می باشد. دارای مقاومت بالا ، مقاومت مکانیکی قوی و مقاومت در برابر خوردگی و در برابر فشار دارد.

آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ مورد استفاده در صنایع هوافضا است که مقاومت بالا ، مقاومت در برابر خوردگی در برابر فشار دارد. این آلیاژ به ویژه برای کاربردهای پلیت های سنگین (ضخامت ۳ “تا ۶”) مناسب است زیرا حساسیت فرو نشینی کمتری دارد و در مقاطع ضخیم تر قدرت را حفظ می کند.

بنابراین آلومینیوم ۷۰۵۰ در هوافضا برای مصارف مختلفی مانند سازه بدنه و پوسته بال است.

صفحه آلومینیوم ۷۰۵۰ در دو تمپر موجود است.

• T7651 یا AMS 4201 بالاترین مقاومت را با مقاومت در برابر خوردگی لایه برداری و مقاومت متوسط SCC دارد.
• T7451 یا AMS 4050 مقاومت در برابر SCC بهتر و مقاومت عالی در برابر لایه برداری را در سطح مقاومت کمی پایین تر فراهم می کند.

صفحات آلومینیوم آلیاژی ۷۰۵۰ گزینه اصلی برای کاربردهای هوافضا به ویژه در محدوده ضخامت ۳-۶ اینچ است. ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی بهتر از آلیاژ ۷۰۷۵ قدیمی تر است.

آلومینیوم آلیاژی ۷۰۵۰: ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی ۷۰۵۰ یکی از آلیاژهای مهم سری ۷۰۰۰ است که به دلیل خواص مکانیکی منحصر به فرد و مقاومت بالای آن در برابر خوردگی، در صنایع مختلفی از جمله هوافضا، نظامی و خودروسازی کاربرد فراوانی دارد.

از آنجا که نسبت به آلیاژهای هوا و فضا حساسیت کمتری دارد، این آلیاژ در مقاطع ضخیم تر، خواص استحکام خود را حفظ می کند در حالی که مقاومت در برابر ترک خوردگی در برابر فشار و مقاومت در برابر شکست را حفظ می کند.
AMS 4050 معمولاً با ۷۰۵۰ مرتبط است ، گرچه تولیدکنندگان مختلف به مشخصات خاص خود برای تولیداتشان نیاز دارند.

این آلیاژ به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به استحکام بالا و مقاومت در برابر خستگی و خوردگی دارند، مناسب است.

در این مقاله، به بررسی ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه آلیاژ ۷۰۵۰ با سایر آلیاژهای سری ۷۰۰۰ مانند ۷۰۷۵ و ۷۰۴۹ خواهیم پرداخت.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم ۷۰۵۰ ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۷۰۵۰

آلومینیوم ۷۰۵۰ به دلیل ترکیب خاص خود از عناصر روی (Zn)، مس (Cu) و منیزیم (Mg) خواص مکانیکی فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌دهد. حضور درصد بالایی از روی باعث افزایش استحکام کششی این آلیاژ شده و عناصر مس و منیزیم به بهبود مقاومت به خوردگی و افزایش سختی آن کمک می‌کنند.

ترکیب شیمیایی آلیاژ ۷۰۵۰ به صورت زیر است:

• آلومینیوم (Al): بخش عمده آلیاژ
• روی (Zn): حدود ۶٫۲ درصد
• منیزیم (Mg): حدود ۲٫۳ درصد
• مس (Cu): حدود ۲٫۳ درصد
• مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند زیرکونیوم (Zr)

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم ۷۰۵۰ را نشان می دهد.

این ترکیب باعث می‌شود که آلیاژ ۷۰۵۰ خواص حرارتی بسیار خوبی داشته باشد و بتواند در دماهای بالا عملکرد مناسبی داشته باشد. همچنین، این آلیاژ به دلیل ترکیب مناسب روی و منیزیم، مقاومت بالایی در برابر خوردگی در محیط‌های مرطوب و شرایط بحرانی از خود نشان می‌دهد.

سایر استاندارد های معادل آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ عبارتند از:

• AMS 4108
• AMS 4201
• ASTM B247
• ASTM B316
• QQ A-430

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۷۰۵۰

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم ۷۰۵۰ را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ ۷۰۵۰

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم ۷۰۵۰ را نشان می دهد.

آلیاژ ۷۰۵۰ به دلیل داشتن ترکیب شیمیایی متعادل، ویژگی‌های مکانیکی برجسته‌ای ارائه می‌دهد که آن را برای کاربردهای سنگین و حساس مناسب می‌سازد. برخی از خواص مکانیکی این آلیاژ شامل:

• استحکام کششی: حدود ۴۸۰ تا ۵۴۰ مگاپاسکال (MPa) که برای تحمل بارهای سنگین مناسب است.
• مقاومت به خستگی: آلیاژ ۷۰۵۰ به دلیل ساختار دانه‌ای ریز خود، مقاومت بالایی در برابر خستگی مکانیکی دارد.
• مقاومت به خوردگی: این آلیاژ در برابر خوردگی بین‌دانه‌ای و خوردگی تنشی، به ویژه در محیط‌های مرطوب و خورنده، عملکرد بسیار خوبی دارد.
• قابلیت ماشین‌کاری: ۷۰۵۰ با وجود استحکام بالا، قابلیت ماشین‌کاری مناسبی دارد و در تولید قطعات پیچیده با دقت بالا استفاده می‌شود.

شرایط ساخت و عملیات حرارتی آلیاژ ۷۰۵۰

• عملیات حرارتی
  دمای آنیلینگ این آلیاژ ۴۱۳ ۴۱۳ درجه سانتیگراد، دمای انحلال سازی ۴۷۷ درجه سانتیگراد و دمای پیرسازی آن ۱۷۷-۱۲۱ درجه سانتیگراد می باشد.
• شکل پذیری
  آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ را می توان در شرایط دما و یا عملیات حرارتی شکل داد.
• جوشکاری
  به منظور جلوگیری از ترک خوردگی و ایجاد تخلخل ، نباید آلومینیوم ۷۰۵۰ جوشکاری شود. اتصال جوش تولید شده ضعیف تر از فلز اصلی خواهد بود.
  روش های مختلف برای جوشکاری این آلیاژ ترجیح داده نمی شوند.
• سرد کاری
  آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ را می توان با استفاده از روش های متداول سرد کاری کرد.
• پیرسازی
  آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ با استفاده از عملیات حرارتی دو مرحله ای پیر می شود. در دمای ۱۲۲ درجه سانتیگراد (۲۵۰ درجه فارنهایت) به مدت ۳ تا ۶ ساعت گرم می شود. مجدداً در دمای ۱۶۳ درجه سانتیگراد (۳۲۵ درجه فارنهایت) به مدت ۱۵ ساعت گرم می شود و پس از آن در هوا خنک می شود.
• سخت شدن
  آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ را می توان با عملیات حرارتی سخت کرد.

مقایسه آلیاژ ۷۰۵۰ با آلیاژهای مشابه

آلیاژ ۷۰۵۰ به دلیل ترکیب خواص خود، در برخی از موارد برتری‌هایی نسبت به سایر آلیاژهای سری ۷۰۰۰ دارد. در ادامه، این آلیاژ را با دو آلیاژ معروف دیگر از این سری، یعنی ۷۰۷۵ و ۷۰۴۹، مقایسه می‌کنیم.

1. مقایسه آلیاژ ۷۰۵۰ با آلیاژ ۷۰۷۵:

آلیاژ ۷۰۷۵ یکی از آلیاژهای پرکاربرد و معروف سری ۷۰۰۰ است که به دلیل استحکام بسیار بالا و کاربردهای گسترده در صنایع نظامی و هوافضا شناخته می‌شود. تفاوت اصلی بین ۷۰۵۰ و ۷۰۷۵ در مقاومت به خوردگی آن‌ها است. آلیاژ ۷۰۵۰ به دلیل ساختار خاص خود، مقاومت بسیار بالاتری نسبت به ۷۰۷۵ در برابر خوردگی، به خصوص خوردگی تنشی و بین‌دانه‌ای دارد. بنابراین، در محیط‌های مرطوب و خورنده، ۷۰۵۰ گزینه بهتری نسبت به ۷۰۷۵ محسوب می‌شود. از سوی دیگر، آلیاژ ۷۰۷۵ به دلیل قابلیت ماشین‌کاری بهتر، در کاربردهای عمومی و قطعاتی که نیاز به تحمل بار سنگین دارند، انتخاب می‌شود.

2. مقایسه آلیاژ ۷۰۵۰ با آلیاژ ۷۰۴۹:

آلیاژ ۷۰۴۹ به دلیل مقاومت خوب به خستگی و استحکام بالا در کاربردهای دینامیکی مانند صنایع هوافضا و تجهیزات ورزشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، آلیاژ ۷۰۵۰ در مقایسه با ۷۰۴۹، به ویژه در مقاومت به خوردگی عملکرد بهتری دارد. همچنین، آلیاژ ۷۰۵۰ در دماهای بالا عملکرد بهتری داشته و در کاربردهایی که نیاز به استحکام در دماهای بالا دارند، مناسب‌تر است.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۵۰

آلیاژ آلومینیوم ۷۰۵۰ عمدتا در ساخت هواپیما و سازه های دیگر استفاده می شود.

این آلیاژ برای ساخت پلیت، قطعات اکسترودی، قطعات فورج شده دستی یا با قالب مصرفی در ساختمان هواپیما، قطعاتی که نیاز به استحکام بالا همراه با مقاومت در برابر خوردگی و پوسته ای شدن، مقاومت به ترک ناشی از خوردگی تنشی، چقرمگی شکست بالا و مقاومت به خستگی دارند، بکار می رود.

کاربردهای آلیاژ ۷۰۵۰

به دلیل خواص مکانیکی و مقاومت بالای آلیاژ ۷۰۵۰، این آلیاژ در بسیاری از صنایع مهم و حساس کاربرد دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

1. صنعت هوافضا:

آلیاژ ۷۰۵۰ به دلیل استحکام بالا و مقاومت به خوردگی، یکی از آلیاژهای کلیدی در ساخت سازه‌های هواپیما، به خصوص در بخش‌هایی که تحت تنش زیاد و شرایط جوی دشوار هستند، محسوب می‌شود. این آلیاژ برای ساخت پوسته‌های بال، بدنه هواپیما و قطعات داخلی سازه‌های هواپیما استفاده می‌شود.

2. صنایع نظامی:

در ساخت تجهیزات نظامی مانند زره‌ها، سازه‌های نظامی و قطعات حساس تسلیحاتی از آلیاژ ۷۰۵۰ استفاده می‌شود. مقاومت بالای این آلیاژ در برابر خوردگی و استحکام بالا، آن را برای استفاده در شرایط سخت میدان نبرد مناسب می‌سازد.

3. صنعت خودروسازی:

آلیاژ ۷۰۵۰ در ساخت شاسی‌های خودروهای سبک‌وزن و قطعاتی که نیاز به تحمل بار و فشار بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آلیاژ به کاهش وزن خودرو و افزایش کارایی آن کمک می‌کند.

4. تجهیزات ورزشی:

در تولید دوچرخه‌های حرفه‌ای، تجهیزات ورزشی و ابزارهای ورزشی سبک‌وزن از آلیاژ ۷۰۵۰ استفاده می‌شود، زیرا این آلیاژ خواص مکانیکی خوبی را با وزن کم ترکیب می‌کند.

مزایای آلومینیوم آلیاژی ۷۰۵۰

• مقاومت بالا در برابر خوردگی: یکی از مهم‌ترین مزایای آلیاژ ۷۰۵۰، مقاومت بسیار بالای آن در برابر خوردگی، به ویژه در شرایط مرطوب و خورنده است.
• استحکام کششی بالا: این آلیاژ از نظر استحکام کششی و تحمل بارهای سنگین، یکی از بهترین آلیاژهای سری ۷۰۰۰ است.
• مقاومت به خستگی: ۷۰۵۰ برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای متناوب و خستگی مکانیکی دارند، مناسب است.
• وزن سبک: مانند دیگر آلیاژهای آلومینیوم، ۷۰۵۰ نیز با حفظ استحکام بالا، وزنی سبک دارد که برای کاربردهای حساس در هوافضا و خودروسازی اهمیت زیادی دارد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۰۵۰ در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی ۷۰۵۰ به دلیل ترکیب خواص مکانیکی فوق‌العاده، از جمله استحکام کششی بالا، مقاومت به خستگی و خوردگی، یکی از بهترین گزینه‌ها برای استفاده در صنایع حساس مانند هوافضا، صنایع نظامی و خودروسازی است. این آلیاژ در مقایسه با آلیاژهای مشابهی مانند ۷۰۷۵ و ۷۰۴۹، مقاومت بالاتری در برابر خوردگی دارد و در محیط‌های مرطوب و خورنده عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.

در نهایت، آلیاژ ۷۰۵۰ به دلیل ویژگی‌های خاص خود، یکی از پرکاربردترین آلیاژهای سری ۷۰۰۰ در ساخت سازه‌های حساس و تجهیزات با دقت بالا محسوب می‌شود.