خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ را در این مقاله مطالعه نمایید.

آلیاژهای تولید شده در کارخانه آلومینیوم دارای هدایت الکتریکی بالا و ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی قوی هستند. این آلیاژها در معرض دمای زیر صفر مقاومت بالایی دارند و در دمای بالا قدرت خود را از دست می دهند.

آلیاژهای آلومینیوم به دمای بالا بین ۲۰۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد (۳۹۲ تا ۴۸۲ درجه فارنهایت) حساس هستند.

آلومینیوم آلیاژی ۷۴۷۵: ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی ۷۴۷۵ یکی از آلیاژهای مهم سری ۷۰۰۰ است که به دلیل استحکام بالا، مقاومت به خستگی و قابلیت چقرمگی (toughness) برای استفاده در صنایع حساس مانند هوافضا، نظامی و خودروسازی طراحی شده است.

آلیاژ ۷۴۷۵ در مقایسه با سایر آلیاژهای سری ۷۰۰۰ نظیر ۷۰۷۵ و ۷۰۵۰، به دلیل خواص مکانیکی بهبود یافته و مقاومت بالاتر به شکست، در کاربردهای خاصی که به استحکام بالا و مقاومت در برابر ترک‌خوردگی نیاز دارند، مورد توجه قرار می‌گیرد.

در ادامه این مقاله، به بررسی خواص، کاربردها و مقایسه آلیاژ ۷۴۷۵ با آلیاژهای مشابه می‌پردازیم.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم ۷۴۷۵ ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵

آلیاژ ۷۴۷۵ به دلیل ترکیب شیمیایی ویژه خود که شامل روی (Zn)، مس (Cu) و منیزیم (Mg) است، خواص مکانیکی بسیار خوبی را ارائه می‌دهد. ترکیب شیمیایی اصلی این آلیاژ شامل موارد زیر است:

• آلومینیوم (Al): بخش عمده ترکیب
• روی (Zn): 5.2 تا ۶٫۲ درصد
• منیزیم (Mg): 1.9 تا ۲٫۵ درصد
• مس (Cu): 1.2 تا ۱٫۹ درصد
• مقادیر کمی از کروم (Cr) و سایر عناصر

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم ۷۴۷۵ را نشان می دهد.

این ترکیب شیمیایی باعث افزایش استحکام کششی و مقاومت به خستگی در این آلیاژ می‌شود و آن را برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین و متناوب دارند، ایده‌آل می‌سازد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم ۷۴۷۵ را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم ۷۴۷۵ را نشان می دهد.

آلیاژ ۷۴۷۵ به دلیل خواص مکانیکی برجسته، به ویژه در شرایطی که نیاز به چقرمگی بالا و مقاومت در برابر شکست وجود دارد، شهرت زیادی دارد. برخی از مهم‌ترین خواص مکانیکی این آلیاژ عبارتند از:

• استحکام کششی: این آلیاژ دارای استحکام کششی حدود ۵۳۰ تا ۵۸۰ مگاپاسکال (MPa) است که در کاربردهای هوافضا و نظامی بسیار حیاتی است.
• مقاومت به خستگی: ۷۴۷۵ مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی مکانیکی دارد و برای استفاده در قطعاتی که به طور مداوم تحت تنش و بارگذاری قرار دارند، مناسب است.
• چقرمگی: یکی از ویژگی‌های مهم آلیاژ ۷۴۷۵، چقرمگی بالای آن است که باعث می‌شود در برابر ترک‌خوردگی و شکست در شرایط سخت مقاوم باشد.
• قابلیت شکل‌پذیری: این آلیاژ قابلیت فرم‌دهی و ماشین‌کاری مناسبی دارد و می‌توان آن را به اشکال مختلف درآورد.

نحوه ساخت و عملیات حرارتی آلیاژ ۷۴۷۵

• آنیلینگ
  دمای آنیلینگ این آلیاژ ۴۱۳ درجه سانتیگراد و دمای انحلال سازی آن ۵۱۶ درجه سانتیگراد است اما بهتر است ابتدا تا دمای ۴۷۷-۴۶۶ درجه سانتیگراد گرم و نگهداری شود.
  دمای پیرسازی آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ به مقدار ۱۷۷-۱۲۱ درجه سانتیگراد است.
• سرد کاری
  از روشهای معمول برای سرد کاری آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ در شرایط بازپخت استفاده می شود.
• جوشکاری
  آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ معمولاً جوشکاری نمی شود.
• شکل پذیری
  آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ را می توان با استفاده از روش های معمول شکل داد. این آلیاژ می تواند به راحتی در شرایط بازپخت نسبت به شرایط تحت عملیات حرارتی که آلیاژ به دلیل مقاومت خود ، فنر بیشتری دارد ، شکل داده شود.
• قابلیت ماشین کاری
  آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ دارای مشخصات ماشینکاری خوبی در شرایط بازپخت است. در طول عملیات ماشین کاری این آلیاژ می توان از روان کننده های پایه روغن استفاده کرد.
• عملیات حرارتی
  آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ قابل عملیات حرارتی است.

شرایط عملیات حرارتی آلومینیم آلیاژ ۷۴۷۵

خصوصیات عملیات حرارتی آلومینیوم ۷۴۷۵ در جدول زیر آورده شده است.

مشخصات		T (ºC)	نوع
هدایت حرارتی	۱۷۷ (W/m-K)	۲۵	O

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵

آلیاژآلومینیوم ۷۴۷۵ می تواند در پوسته بدنه هواپیما و بسیاری از ساختارهای دیگر استفاده شود.

ورق و پلیت های پوشش داده شده مصرفی در بدنه، پوسته بالها و قطعات بال هواپیما و دیواره حائل بین قسمت داغ موتور و عقب هواپیما و نیز سایر کاربردهایی که ترکیبی از استحکام بسیار بالا و چقرمگی شکست بالا موردنیاز است از موارد استفاده این آلیاژ محسوب می شوند.

کاربردهای آلیاژ ۷۴۷۵

آلیاژ ۷۴۷۵ به دلیل خواص استحکام بالا و مقاومت در برابر شکست، در بسیاری از صنایع مهم و حساس کاربرد دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

1. صنعت هوافضا:

آلیاژ ۷۴۷۵ در ساخت سازه‌های هواپیما مانند پوسته‌های بال، بدنه و قطعات داخلی به کار می‌رود. این آلیاژ به دلیل چقرمگی بالا و مقاومت به خستگی، انتخابی مناسب برای قطعاتی است که تحت بارهای سنگین و مداوم قرار دارند.

2. صنایع نظامی:

در ساخت تجهیزات نظامی مانند زره‌ها و قطعات حساس تسلیحاتی، آلیاژ ۷۴۷۵ به دلیل استحکام بالا و مقاومت به شکست، بسیار مورد توجه است.

3. صنعت خودروسازی:

از آلیاژ ۷۴۷۵ در ساخت قطعات سبک‌وزن خودرو که نیاز به تحمل فشارهای مکانیکی بالا دارند، استفاده می‌شود. این آلیاژ به کاهش وزن خودرو و بهبود کارایی آن کمک می‌کند.

4. صنایع ورزشی و تجهیزات حرفه‌ای:

در تولید دوچرخه‌های حرفه‌ای، ابزارهای ورزشی و تجهیزات پیشرفته، آلیاژ ۷۴۷۵ به دلیل مقاومت بالا و وزن کم استفاده می‌شود.

مقایسه آلیاژ ۷۴۷۵ با آلیاژهای مشابه

آلیاژ ۷۴۷۵ با سایر آلیاژهای سری ۷۰۰۰ مانند ۷۰۷۵ و ۷۰۵۰ تفاوت‌های قابل توجهی دارد. در ادامه به مقایسه این آلیاژها می‌پردازیم:

1. مقایسه با آلیاژ ۷۰۷۵:

آلیاژ ۷۰۷۵ یکی از پرکاربردترین آلیاژهای سری ۷۰۰۰ است که به دلیل استحکام کششی بالا و وزن سبک شناخته می‌شود. هر دو آلیاژ ۷۴۷۵ و ۷۰۷۵ خواص مکانیکی بالایی دارند، اما چقرمگی و مقاومت به شکست در آلیاژ ۷۴۷۵ بهتر از ۷۰۷۵ است. به همین دلیل، ۷۴۷۵ در کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای شدیدتر و جلوگیری از ترک‌خوردگی دارند، انتخاب بهتری محسوب می‌شود. از طرفی، ۷۰۷۵ به دلیل هزینه تولید کمتر و ماشین‌کاری بهتر، در کاربردهای عمومی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. مقایسه با آلیاژ ۷۰۵۰:

آلیاژ ۷۰۵۰ نیز به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی تنشی و استحکام بالا شناخته شده است و در صنعت هوافضا کاربرد زیادی دارد. تفاوت اصلی بین ۷۰۵۰ و ۷۴۷۵ در مقاومت به شکست و چقرمگی است. آلیاژ ۷۴۷۵ به دلیل این ویژگی‌ها در کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای ضربه‌ای و فشارهای متناوب دارند، برتر است. اما آلیاژ ۷۰۵۰ از نظر مقاومت به خوردگی بهتر از ۷۴۷۵ عمل می‌کند و برای محیط‌های مرطوب و خورنده مناسب‌تر است.

3. مقایسه با آلیاژ ۷۱۷۸:

آلیاژ ۷۱۷۸ به دلیل استحکام فوق‌العاده بالا، به ویژه در ساخت سازه‌های سنگین هواپیما استفاده می‌شود. با این حال، ۷۱۷۸ نسبت به ۷۴۷۵ دارای مقاومت کمتر در برابر ترک‌خوردگی است. در نتیجه، آلیاژ ۷۴۷۵ در مواردی که نیاز به چقرمگی و جلوگیری از شکستگی وجود دارد، مناسب‌تر است.

مزایای آلومینیوم آلیاژی ۷۴۷۵

• چقرمگی بالا: آلیاژ ۷۴۷۵ به دلیل مقاومت بالا در برابر ترک‌خوردگی و شکست، برای کاربردهایی که تحت فشارهای شدید مکانیکی قرار دارند، مناسب است.
• استحکام کششی عالی: این آلیاژ دارای استحکام کششی بالایی است که آن را برای استفاده در قطعات سازه‌ای سنگین ایده‌آل می‌کند.
• مقاومت به خستگی: ۷۴۷۵ به دلیل مقاومت خوب به خستگی مکانیکی، در کاربردهایی که بارهای متناوب و دینامیکی وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• وزن سبک: مانند دیگر آلیاژهای آلومینیوم، ۷۴۷۵ نیز با وجود استحکام بالا، وزنی سبک دارد که در صنایعی مانند هوافضا و خودروسازی اهمیت زیادی دارد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۷۴۷۵ در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی ۷۴۷۵ به دلیل استحکام کششی بالا، مقاومت به خستگی و چقرمگی عالی، یکی از مهم‌ترین آلیاژهای سری ۷۰۰۰ در صنایع حساس مانند هوافضا، صنایع نظامی و خودروسازی است. این آلیاژ در مقایسه با آلیاژهایی مانند ۷۰۷۵ و ۷۰۵۰، از مقاومت به شکست و چقرمگی بالاتری برخوردار است و برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای شدید دارند، انتخاب مناسبی است.

در نهایت، آلیاژ ۷۴۷۵ با ترکیب استحکام بالا و چقرمگی مناسب، یکی از بهترین گزینه‌ها برای ساخت سازه‌ها و قطعاتی است که در شرایط سخت و تحت فشارهای زیاد مکانیکی قرار دارند.