Меню вмісту
● Розуміння 7075 алюмінієвого сплаву
>> Основні властивості 7075 алюмінію
● Процес екструзії алюмінію
● Переваги 7075 екструзії алюмінію
● Застосування 7075 алюмінієвих екструзій
● Обробка та екструзія, що допомагає зсувом (форма)
● Роль 7075 алюмінію в електромобілях (EV)
● Подолання викликів із екструзією алюмінію 7075
● Майбутнє екструзії алюмінію
● Порівняльний аналіз з іншими сплавами
● Економічна ефективність 7075 алюмінію
● Заявки в галузі промисловості
● Висновок
● Поширення
>> 1. Яка основна перевага використання алюмінію 7075?
>> 2. Як процес екструзії впливає на властивості алюмінію?
>> 3. Чи є 7075 алюмінієвий стійкий до корозії?
>> 4. Чи можна зварювати 7075 алюміній?
>> 5. У яких галузях зазвичай використовується алюміній 7075?
● Цитати:
Алюміній - один з найбільш широко використовуваних матеріалів у різних галузях через його легку, корозійну стійкість та відмінні механічні властивості. Серед різних алюмінієвих сплавів '7075 алюміній ' виділяється своєю чудовою міцністю та довговічністю. Ця стаття заглиблюється в те, як '7075 Алюмінієва екструзія 'Підвищує довговічність продукту, вивчаючи його властивості, застосування та переваги перед іншими матеріалами.
Розуміння 7075 алюмінієвого сплаву
7075 Алюміній-це сплав високоміцної міцності, в першу чергу, складається з цинку, з меншими кількостями магнію, міді та іншими елементами. Його унікальна композиція дає йому виняткові механічні властивості, що робить його придатним для застосувань, які потребують високої міцності та стійкості до стресу.
Основні властивості 7075 алюмінію
-Високе співвідношення сили до ваги: 7075 Алюміній пропонує співвідношення сили до ваги, що значно вищий, ніж багато інших алюмінієвих сплавів і навіть деяких сталей [2]. Це робить його ідеальним для застосувань, де економія ваги є критичною без шкоди.
- Міцність на розрив: міцність на розрив 7075-T6 алюмінію може досягати до 83 000 фунтів на кв. Дюйм (приблизно 572 МПа), що робить його одним із найсильніших алюмінієвих сплавів [5].
- Резистентність до втоми: вона виявляє відмінну стійкість до втоми, що дозволяє йому витримувати циклічні навантаження без відмови [5].
- Корозійна резистентність: Хоча не настільки стійкий до корозії, як деякі інші сплави, 7075 можна лікувати (наприклад, анодуватися) для поліпшення стійкості до корозії [2].
Процес екструзії алюмінію
Алюмінієва екструзія - це виробничий процес, який перетворює алюмінієвий сплав у потрібні форми, примушуючи його через штамп. Процес включає кілька кроків:
1. Приготування штампу: екструзійна штамп попередньо нагріта для забезпечення оптимального потоку металу.
2. Попередження алюмінієвої заготовки: заготовка нагрівається, щоб зробити її достатньою для екструзії.
3. Екструзія: Опалювана заготовка просунута через штамп під високим тиском, щоб утворити потрібну форму.
4. Охолодження та різання: Екструдований матеріал охолоджується і розрізають у вказану довжину.
Переваги 7075 екструзії алюмінію
Процес екструзії підсилює властивості 7075 алюмінію кількома способами:
- рівномірність у структурі: екструзія призводить до більш рівномірної структури зерна порівняно з іншими процесами формування. Ця рівномірність сприяє покращенню механічних властивостей та довговічності.
- Підвищена міцність: процес екструзії вирівнює структуру зерна вздовж напрямку потоку, значно посилюючи силу екструдованого продукту.
- Універсальні форми: Можливість створення складних форм дозволяє інноваційні конструкції, які можуть покращити продуктивність продукту та зменшити вагу [2].
Застосування 7075 алюмінієвих екструзій
Завдяки своїм вищим властивостям 7075 алюмінієвих екструзій використовуються в різних вимогливих додатках:
- Аерокосмічні компоненти: Використовується в авіаційних конструкціях, де важлива легка та висока міцність [2]. Він також використовується в авіаційних арматурах та кріпленнях [2].
- Автомобільні деталі: Ідеально підходить для високопродуктивних транспортних засобів, які потребують довговічних, але легких компонентів [2]. Він використовується в компонентах шасі, системах підвіски та компонентах двигуна [2].
- Спортивне обладнання: зазвичай зустрічається у велосипедах, підйомній передачі та іншому обладнанні, де міцність і вага є вирішальними факторами.
- Морська промисловість: використовується для побудови корпусів човнів, щогл та інших структурних компонентів [2].
- Будівельна галузь: використовується в риштуваннях, віконних рамах та інших архітектурних елементах [2].
Обробка та екструзія, що допомагає зсувом (форма)
Звичайна екструзія 7075 алюмінію обмежена його повільною швидкістю, як правило, близько 2 метрів на хвилину [3] [6]. Це обмеження пояснюється такими факторами, як розривання поверхні та розтріскування, спричинені плавленням фаз з низькою температурою плавлення (LMP), аномальним ростом зерна та проблемами потоку матеріалу [6]. Для боротьби з цими питаннями був розроблений новий метод під назвою Зсув, що допомагає зсувом (форма) [3] [6].
Форма пропонує кілька переваг перед звичайною екструзією:
- Підвищена швидкість екструзії: Форма може досягти швидкості екструзії до 12,2 метра на хвилину, значно швидше, ніж звичайні методи [3] [6].
-Зменшені термічні обробки: форма виключає необхідність гомогенізації заготовки та попереднього нагрівання, а також може усунути термообробку після екстрюйського розчину [3].
- Поліпшені механічні властивості: 7075 алюміній, екструдований за допомогою форми, виявляє відмінну міцність на врожайність, остаточну міцність на розрив та подовження [3].
Підвищена швидкість, досягнута за формою, пояснюється більш широкою деформацією зсуву, що призводить до високої щільності низькокутних кордонів зерна, що полегшує продовження деформації та затримує початок поверхневого розриву [6].
Роль 7075 алюмінію в електромобілях (EV)
Очікується, що ринок електричного транспортного засобу (EV) сприятиме зростанню в секторі екструзії алюмінію, що вимагає високоефективних екструзій алюмінієвого сплаву [1]. 7075 алюміній можна використовувати для отримання конструкційних компонентів для ЕВ, таких як лотки для акумуляторів [1]. Високе співвідношення сили до ваги 7075 алюмінію робить його ідеальним матеріалом для цих застосувань, оскільки він може допомогти зменшити загальну вагу транспортного засобу, покращуючи його енергоефективність та продуктивність [2].
Подолання викликів із екструзією алюмінію 7075
Незважаючи на свої переваги, екструдування 7075 алюміній представляє кілька проблем:
- Повільна швидкість екструзії: Як було сказано раніше, 7075 алюміній важко екструдувати з високою швидкістю через ризик розриву поверхні та розтріскування [6]. Форма - один із методів вирішення цього [3] [6].
- Висока вартість: Виробничі процеси для 7075 алюмінієвих екструзій можуть бути дорожчими, ніж для інших сплавів [6].
- Зварюваність: 7075 алюміній не легко зварюється порівняно з іншими сплавами, такими як 6061, завдяки його сприйнятливості до розтріскування стресу [6].
Для подолання цих викликів дослідники та виробники вивчають нові методи екструзії та методи післяобробки. Ці досягнення спрямовані на покращення екструдивності 7075 алюмінію, зменшення виробничих витрат та підвищення його зварюваності та резистентності до корозій.
Майбутнє екструзії алюмінію
Сектор екструзії алюмінію постійно розвивається, при цьому розробляються нові та вдосконалені алюмінієві сплави для задоволення потреб різних галузей [4]. Зростання високоміцних алюмінієвих сплав, таких як 7075 та 7050, революціонує застосування алюмінієвих профілів у вимогливих секторах, таких як аерокосмічна, військова та автомобільна [4].
Оскільки галузі продовжують шукати інноваційні рішення для легкої ваги та підвищення продуктивності продуктів, використання 7075 алюмінієвих екструзій, ймовірно, буде розширюватися далі. Зі постійними зусиллями з досліджень та розробок, вирішуються проблеми, пов’язані з екструдуючим цим високотривалим сплавом, прокладаючи шлях до більш широкого прийняття в різних програмах.
Порівняльний аналіз з іншими сплавами
Порівнюючи 7075 алюміній з іншими популярними сплавами, такими як 6061, очевидно, що 7075 пропонує чудову міцність та довговічність [5]:
| Власність | 6061 Алюміній | 7075 Алюміній |
| Сила на розрив | До 310 МПа | До 572 МПа |
| Похідна сила | До 276 МПа | До 480 МПа |
| Сила втоми | Помірний | Високий |
| Корозійна стійкість | Добрий | Помірний |
Економічна ефективність 7075 алюмінію
Хоча 7075 алюміній може бути дорожчим, ніж деякі інші матеріали, його довговічність та продуктивність можуть призвести до економії витрат у довгостроковій перспективі [2]. Знижена потреба у технічному обслуговуванні та заміні, а також підвищення ефективності, може компенсувати початкові інвестиції [2]. Крім того, тривалий термін експлуатації продуктів, виготовлених з 7075 алюмінію, сприяє його загальній економічній ефективності [2].
Заявки в галузі промисловості
Аерокосмічна промисловість:
Аерокосмічна промисловість значною мірою покладається на 7075 алюмінієвих екструзій через критичну потребу у легких та сильних матеріалах у проектуванні та виготовленні літаків [2]. Такі компоненти, як рамки літальних апаратів, крилові конструкції та посадкова передача, часто використовують 7075 алюміній через високу міцність та стійкість до втоми [2]. Аерокосмічний сектор вимагає матеріалів, які можуть терпіти екстремальні умови, а 7075 алюміній ефективно відповідає цим вимогам [2].
Автомобільна промисловість:
У автомобільному секторі 7075 алюміній використовується у високопродуктивних транспортних засобах, особливо в гоночних та спортивних автомобілях [2]. Сплав використовується в таких частинах, як компоненти шасі, системи підвіски та компоненти двигуна, де зниження ваги є критичним для продуктивності [2]. Автомобільна промисловість цінує 7075 за свою здатність протистояти високому напрузі, зберігаючи легкий профіль [2].
Морська промисловість:
У морській промисловості 7075 алюміній використовується для побудови корпусів човнів, щогл та інших структурних компонентів [2]. Стійкість сплаву до корозії, особливо при анодуванні, робить його придатним для морських середовищ [2]. Крім того, легкий характер алюмінію 7075 допомагає підвищити швидкість та ефективність палива човнів [2]. Морські програми часто потребують матеріалів, які можуть витримати суворі умови з солоною водою, а 7075 алюміній ефективно відповідає цим вимогам [2]. Його міцність дозволяє побудувати надійні судна, які можуть обробляти грубі моря, зберігаючи продуктивність [2].
Будівельна галузь:
Будівельна галузь також виграє від використання 7075 алюмінієвих екструзій, особливо у застосуванні, що потребують легких конструкційних компонентів [2]. Цей сплав використовується в риштуваннях, віконних рамках та інших архітектурних елементах, де сила та вага є критичними факторами [2]. Можливість екструдування алюмінію 7075 в різні форми дозволяє архітекторам та будівельникам створювати інноваційні конструкції, які є як функціональними, так і естетично приємними [2].
Висновок
Підсумовуючи, використання 7075 алюмінієвої екструзії значно покращує довговічність продукту завдяки його винятковим механічним властивостям, рівномірній структурі від процесу екструзії та універсальності в конструкції [2] [5]. Поява технології форми ще більше посилює її потенціал за рахунок збільшення швидкості екструзії та зменшення термічних методів лікування [3] [6]. Його застосування в різних галузях промисловості підкреслюють його важливість як матеріал, який поєднує в собі міцність з легкими характеристиками [2]. По мірі розвитку технології потенціал для подальших вдосконалень методів обробки може призвести до ще більш широких застосувань для цього чудового сплаву [4]. Постійні зусилля з досліджень та розробок, спрямованих на вирішення проблем, пов'язаних з екструдуванням 7075 алюмінієвого обіцянки майбутнього, де цей високоміцний сплав більш широко прийнятий та використовується в різних секторах [6].
Поширення
1. Яка основна перевага використання алюмінію 7075?
Основна перевага використання 7075 алюмінію-це його високе співвідношення сили до ваги, що робить його ідеальним для застосувань, що потребують легких, але міцних матеріалів [2] [5].
2. Як процес екструзії впливає на властивості алюмінію?
Процес екструзії підвищує рівномірність структури зерна і вирівнює її вздовж напрямку потоку, що призводить до поліпшення механічних властивостей, таких як міцність та стійкість до втоми.
3. Чи є 7075 алюмінієвий стійкий до корозії?
У той час як 7075 алюміній має помірну корозійну стійкість порівняно з іншими сплавами, його можна лікувати (наприклад, анодовідний) для підвищення його стійкості до корозійних середовищ [2].
4. Чи можна зварювати 7075 алюміній?
Зварювання 7075 алюміній є складним завданням через його сприйнятливість до розтріскування корозії; Однак його можна з'єднати за допомогою конкретних методів, таких як зварювання опору [6].
5. У яких галузях зазвичай використовується алюміній 7075?
7075 алюміній зазвичай використовується в аерокосмічній, автомобільній, спортивній виробничій та морській та будівельній промисловості та будь-якому додатку, що потребує високоміцних матеріалів [2].
Цитати:
[1] https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/pnnl-32387.pdf
[2] https://www.yjing-extrusion.com/what-industries-most-moncony-utize-7075-aluminum-extrusions.html
[3] https://www.osti.gov/servlets/purl/1843596
[4] https://www.fortune-alu.com/info-detail/trends-haping-the-future-of-aluminum-extrusion
[5] https://www.wellste.com/6061-vs-7075which-is-better-for-your-aluminum-extrusion-profiles/
[6] https://www.osti.gov/servlets/purl/1829474
[7] https://www.nrel.gov/docs/fy22osti/80038.pdf
[8] https://www.chaluminium.com/common-aluminum-extrusion-defects-causes-and-solutions
[9] https://www.researchgate.net/publication/223842777_extrusion_of_7075_aluminium_alloy_through_double-pocket_dies_to_manufacture_a_complex_profile
[10] https://hplmachining.com/blog/what-are-th-problems-with-aluminum-extrusion/
[11] https://www.mdpi.com/1996-1944/17/5/1210
[12] https://www.howardprecision.com/benefits-of-7075-aluminum-for-various-industries/
.
[14] https://www.linkedin.com/pulse/7075-aluminum-market-report-in-depth-wb2nf/
[15] https://redstonemanufacturing.com/properties-of-alumunium-7075/
[16] https://www.researchgate.net/publication/257516704_case_studies_on_virtual_extrusion_of_aluminium_alloys_in_real_size
[17] https://www.zetwerk.com/resources/knowledge-base/aluminum-extrusions/6061-vs-7075-aluminum-the-ultimate-comparison-guide/
[18] https://www.researchgate.net/publication/225607252_extrusion_tests_of_7075_aluminium_alloy_at_high_solid_fraction
[19] https://profileprecisionextrusions.com/lead-time-for-7075-and-2024-aluminum-alloy-extrusions-is-over-1-yn/
[20] https://www.zetwerk.com/aluminum-extrusions/
