خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7175

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7175 که شامل خصوصیات فیزیکی، حرارتی و شیمیایی این آلیاژ و کاربرد های آن می شود در این مقاله آمده است. آلومینیوم آلیاژهای 7000 در کارخانه آلومینیوم اراک تولید می شود و با درجه حرارت پایین با مقاومت قوی خوردگی و هدایت الکتریکی بالا هستند.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7175

آلومینیوم آلیاژ 7175 یک آلیاژ تقویت‌شده از سری 7000 است که به دلیل مقاومت بالا و سبکی در صنایع پیشرفته‌ای همچون هوافضا و دفاعی به کار گرفته می‌شود.

این آلیاژ به واسطه ترکیب منحصر به فرد خود، به‌ویژه به دلیل درصد بالای روی (Zinc) و سایر عناصر، مقاومت مکانیکی فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهد. در این مقاله به بررسی خواص، مزایا و کاربردهای آلیاژ 7175 می‌پردازیم.

این آلیاژها به درجه حرارت بالا بین 200 تا 250 درجه سانتیگراد (392 – 482°F) حساس هستند.

آلیاژهای آلومینیوم هنگامی که در معرض دمای پایین قرار می گیرند قدرت می گیرند و وقتی که این آلیاژ ها در معرض دمای بالا قرار می گیرند، استحکام آنها از بین می رود.

ویژگی‌های آلومینیوم آلیاژ 7175

1. مقاومت مکانیکی بسیار بالا:

یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این آلیاژ، مقاومت بسیار بالای آن در برابر کشش و فشار است. این ویژگی باعث می‌شود که 7175 در مقایسه با بسیاری از آلیاژهای دیگر آلومینیوم، برای تحمل بارهای سنگین و شرایط سخت بسیار مناسب باشد.

2. مقاومت به خوردگی:

در مقایسه با برخی از آلیاژهای دیگر سری 7000، 7175 دارای مقاومت بیشتری در برابر خوردگی است، که آن را برای استفاده در محیط‌های مرطوب و خورنده مناسب می‌کند.

3. وزن کم:

مانند سایر آلیاژهای آلومینیوم، 7175 نیز به دلیل چگالی پایین، وزن سبکی دارد. این ویژگی آن را برای صنایعی که به کاهش وزن اهمیت می‌دهند، بسیار جذاب می‌سازد.

4. قابلیت سخت‌کاری:

این آلیاژ قابلیت سخت‌کاری بسیار بالایی دارد، به این معنی که می‌توان آن را با عملیات حرارتی به مقاومت‌های مکانیکی بیشتری رساند.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 7175

آلومینیوم آلیاژ 7175 به طور عمده شامل عناصر آلومینیوم، روی، منیزیم (Magnesium)، مس (Copper) و مقدار کمی کروم (Chromium) است.

ترکیب این عناصر به این آلیاژ ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی خاصی بخشیده است که آن را برای کاربردهای حساس مناسب می‌سازد.

1. روی (Zinc):

روی عنصر اصلی تقویت‌کننده در این آلیاژ است که به افزایش استحکام و مقاومت آن کمک می‌کند.

2. منیزیم:

وجود منیزیم در این آلیاژ به بهبود مقاومت به خستگی و خوردگی کمک می‌کند.

3. مس:

مس با افزایش سختی و مقاومت آلیاژ، خواص حرارتی آن را بهبود می‌بخشد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 7175 در جدول زیر شرح داده شده است.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 7175

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 7175 در جدول زیر شرح داده شده است.

خصوصیات مکانیکی آلومینیوم آلیاژ 7175

خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ 7175 در جدول زیر شرح داده شده است.

شرایط عملیات حرارتی آلیاژ 7175

دمای آنیلینگ 413 درجه سانتیگراد، دمای انحلال سازی 516 درجه سانتیگراد، بهتر است ابتدا تا دمای 485-477 درجه سانتیگراد سرد شود و سپس کوئنچ شود. دمای پیرسازی این آلیاژ 177-121 درجه سانتیگراد است.

Properties	Conditions
T (°C)	Treatment
Thermal conductivity	177 (W/mK)	25	O

شرایط تولید آلومینیوم آلیاژ 7175

• ماشینکاری – ساخت قطعات از آلومینیوم 7175 به راحتی امکان پذیر است. این آلیاژ می تواند حرارت داده شود. همچنین می تواند توسط عملیات حرارتی، مقاوم شوند.
• ایجینگ– آلومینیوم 7175 یک آلیاژ سخت است.

کاربردهای آلیاژ 7175

از این آلیاژ برای ساخت قطعات فورج و مقاطع اکسترودی مثل تسمه و چهارپهلو و میلگرد که نیاز به استحکام بسیار بالا دارند مثل اجزاء هواپیما استفاده می شود.

انجام عملیات حرارتی T736 بر روی این آلیاژ باعث بالا رفتن استحکام کششی، مقاومت به خوردگی، مقاومت در برابر پوسته ای شدن، مقاومت به ترک ناشی از خوردگی، مقاومت به خستگی قطعه می شود و چقرمگی آلیاژ را نیز بالا می برد.

1. صنعت هوافضا:

آلیاژ 7175 به طور گسترده در صنایع هوافضا برای ساخت قطعات مهمی همچون قطعات سازه‌های بدنه هواپیما و قسمت‌های تحت بارگذاری بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت بالای این آلیاژ به ویژه در برابر تنش‌های مکانیکی، آن را به یکی از گزینه‌های اصلی برای قطعات مهم در هواپیما تبدیل کرده است.

2. صنایع نظامی و دفاعی:

در صنایع نظامی، به دلیل نیاز به مواد مقاوم و سبک، آلیاژ 7175 برای ساخت سلاح‌ها، تجهیزات زرهی و همچنین قطعات مورد استفاده در هواپیماهای جنگی کاربرد دارد. مقاومت بالای این آلیاژ در برابر ضربه و فشارهای سنگین، باعث شده که در این صنعت بسیار محبوب باشد.

3. صنعت خودروسازی:

اگرچه کاربرد آلیاژ 7175 در صنعت خودروسازی به اندازه هوافضا گسترده نیست، اما در خودروهای مسابقه‌ای و برخی خودروهای پیشرفته که نیاز به کاهش وزن و افزایش استحکام دارند، از این آلیاژ استفاده می‌شود.

4. تولید قالب‌ها و ابزارهای صنعتی:

آلیاژ 7175 به دلیل سختی و مقاومت بالا، برای ساخت قالب‌ها و ابزارهای صنعتی که نیاز به مقاومت در برابر سایش و تغییر شکل دارند، بسیار مناسب است.

مزایا و معایب آلومینیوم 7175

مزایا:

– مقاومت مکانیکی بالا: یکی از قوی‌ترین آلیاژهای آلومینیوم است که می‌تواند تنش‌های سنگین را تحمل کند.

– سبکی: وزن کم در کنار استحکام بالا.

– مقاومت به خوردگی: این آلیاژ در برابر شرایط خورنده مقاومت خوبی دارد.

معایب:

– هزینه بالا: به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد، قیمت آلیاژ 7175 نسبت به برخی از آلیاژهای دیگر آلومینیوم بیشتر است.

– نیاز به عملیات حرارتی: برای رسیدن به بیشترین استحکام، نیاز به عملیات حرارتی دقیق دارد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 7175 در یک کلام

آلومینیوم آلیاژ 7175 یکی از قوی‌ترین و پرکاربردترین آلیاژهای سری 7000 است که به دلیل مقاومت بالا، وزن سبک و مقاومت به خوردگی در صنایع حساس مانند هوافضا و دفاعی به کار می‌رود.

با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد این آلیاژ، انتظار می‌رود که همچنان در آینده نیز در صنایع مختلف مورد توجه قرار گیرد.