خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7050

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7050 را در این مقاله مطالعه نمایید.

آلیاژ آلومینیوم 7050 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 7050 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 3 “تا 6”) مناسب است زیرا حساسیت فرو نشینی کمتری دارد و در مقاطع ضخیم تر قدرت را حفظ می کند.

بنابراین آلومینیوم 7050 در هوافضا برای مصارف مختلفی مانند سازه بدنه و پوسته بال است.

صفحه آلومینیوم 7050 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 7050 گزینه اصلی برای کاربردهای هوافضا به ویژه در محدوده ضخامت 3-6 اینچ است. ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی بهتر از آلیاژ 7075 قدیمی تر است.

آلومینیوم آلیاژی 7050: ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی 7050 یکی از آلیاژهای مهم سری 7000 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 7050 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 7050 با سایر آلیاژهای سری 7000 مانند 7075 و 7049 خواهیم پرداخت.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم 7050 ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 7050

آلومینیوم 7050 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 7050 به صورت زیر است:

• آلومینیوم (Al): بخش عمده آلیاژ
• روی (Zn): حدود 6.2 درصد
• منیزیم (Mg): حدود 2.3 درصد
• مس (Cu): حدود 2.3 درصد
• مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند زیرکونیوم (Zr)

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم 7050 را نشان می دهد.

این ترکیب باعث می‌شود که آلیاژ 7050 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 7050 عبارتند از:

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

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 7050

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم 7050 را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ 7050

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم 7050 را نشان می دهد.

آلیاژ 7050 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 480 تا 540 مگاپاسکال (MPa) که برای تحمل بارهای سنگین مناسب است.
• مقاومت به خستگی: آلیاژ 7050 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: 7050 با وجود استحکام بالا، قابلیت ماشین‌کاری مناسبی دارد و در تولید قطعات پیچیده با دقت بالا استفاده می‌شود.

شرایط ساخت و عملیات حرارتی آلیاژ 7050

• عملیات حرارتی
  دمای آنیلینگ این آلیاژ 413 413 درجه سانتیگراد، دمای انحلال سازی 477 درجه سانتیگراد و دمای پیرسازی آن 177-121 درجه سانتیگراد می باشد.
• شکل پذیری
  آلیاژ آلومینیوم 7050 را می توان در شرایط دما و یا عملیات حرارتی شکل داد.
• جوشکاری
  به منظور جلوگیری از ترک خوردگی و ایجاد تخلخل ، نباید آلومینیوم 7050 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 7050 را می توان با استفاده از روش های متداول سرد کاری کرد.
• پیرسازی
  آلیاژ آلومینیوم 7050 با استفاده از عملیات حرارتی دو مرحله ای پیر می شود. در دمای 122 درجه سانتیگراد (250 درجه فارنهایت) به مدت 3 تا 6 ساعت گرم می شود. مجدداً در دمای 163 درجه سانتیگراد (325 درجه فارنهایت) به مدت 15 ساعت گرم می شود و پس از آن در هوا خنک می شود.
• سخت شدن
  آلیاژ آلومینیوم 7050 را می توان با عملیات حرارتی سخت کرد.

مقایسه آلیاژ 7050 با آلیاژهای مشابه

آلیاژ 7050 به دلیل ترکیب خواص خود، در برخی از موارد برتری‌هایی نسبت به سایر آلیاژهای سری 7000 دارد. در ادامه، این آلیاژ را با دو آلیاژ معروف دیگر از این سری، یعنی 7075 و 7049، مقایسه می‌کنیم.

1. مقایسه آلیاژ 7050 با آلیاژ 7075:

آلیاژ 7075 یکی از آلیاژهای پرکاربرد و معروف سری 7000 است که به دلیل استحکام بسیار بالا و کاربردهای گسترده در صنایع نظامی و هوافضا شناخته می‌شود. تفاوت اصلی بین 7050 و 7075 در مقاومت به خوردگی آن‌ها است. آلیاژ 7050 به دلیل ساختار خاص خود، مقاومت بسیار بالاتری نسبت به 7075 در برابر خوردگی، به خصوص خوردگی تنشی و بین‌دانه‌ای دارد. بنابراین، در محیط‌های مرطوب و خورنده، 7050 گزینه بهتری نسبت به 7075 محسوب می‌شود. از سوی دیگر، آلیاژ 7075 به دلیل قابلیت ماشین‌کاری بهتر، در کاربردهای عمومی و قطعاتی که نیاز به تحمل بار سنگین دارند، انتخاب می‌شود.

2. مقایسه آلیاژ 7050 با آلیاژ 7049:

آلیاژ 7049 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 7050 در مقایسه با 7049، به ویژه در مقاومت به خوردگی عملکرد بهتری دارد. همچنین، آلیاژ 7050 در دماهای بالا عملکرد بهتری داشته و در کاربردهایی که نیاز به استحکام در دماهای بالا دارند، مناسب‌تر است.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7050

آلیاژ آلومینیوم 7050 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 7050

به دلیل خواص مکانیکی و مقاومت بالای آلیاژ 7050، این آلیاژ در بسیاری از صنایع مهم و حساس کاربرد دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

1. صنعت هوافضا:

آلیاژ 7050 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 7050 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 7050 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 7050 استفاده می‌شود، زیرا این آلیاژ خواص مکانیکی خوبی را با وزن کم ترکیب می‌کند.

مزایای آلومینیوم آلیاژی 7050

• مقاومت بالا در برابر خوردگی: یکی از مهم‌ترین مزایای آلیاژ 7050، 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 7000 است.
• مقاومت به خستگی: 7050 برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای متناوب و خستگی مکانیکی دارند، مناسب است.
• وزن سبک: مانند دیگر آلیاژهای آلومینیوم، 7050 نیز با حفظ استحکام بالا، وزنی سبک دارد که برای کاربردهای حساس در هوافضا و خودروسازی اهمیت زیادی دارد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7050 در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی 7050 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 7075 و 7049، مقاومت بالاتری در برابر خوردگی دارد و در محیط‌های مرطوب و خورنده عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.

در نهایت، آلیاژ 7050 به دلیل ویژگی‌های خاص خود، یکی از پرکاربردترین آلیاژهای سری 7000 در ساخت سازه‌های حساس و تجهیزات با دقت بالا محسوب می‌شود.