Alles wat u moet weten over aluminium 7050

Wat is aluminium 7050 en de aanduiding van de legering?

Aluminium 7050 is een zeer sterke legering die behoort tot de 7000-serie aluminiumlegeringen. Het heeft een uitstekende corrosieweerstand en een hoge sterkte-gewichtsverhouding, waardoor het een populaire keuze is in verschillende industriële toepassingen, waaronder de ruimtevaart-, defensie- en scheepvaartindustrie. De legeringsaanduiding is 7050-T7451, waarbij "7050" de samenstelling van de legering aangeeft en "T7451" de temperatuur van het materiaal na warmtebehandeling aangeeft.

Chemische samenstelling van aluminium 7050

Aluminium 7050 bestaat uit aluminium als het primaire legeringselement, waaraan andere details zoals zink, koper en magnesium zijn toegevoegd om de mechanische eigenschappen te verbeteren. De chemische samenstelling van aluminium 7050 is als volgt: aluminium (Al) – 89%, zink (Zn) – 6.2%, koper (Cu) – 2.25%, magnesium (Mg) – 2.1% en andere sporenelementen – 0.65%. De precieze samenstelling kan variëren afhankelijk van het fabricageproces en specifieke toepassingsvereisten.

Fysische eigenschappen van aluminium 7050

Aluminium 7050 heeft een dichtheid van ongeveer 2,8 g/cm³, wat relatief laag is in vergelijking met andere zeer sterke materialen zoals staal. Het smeltpunt is 572-640°C (1062-1184°F) en de thermische geleidbaarheid is ongeveer 156W/mK. De legering vertoont een goede bewerkbaarheid en lasbaarheid, hoewel het vanwege de hoge sterkte een uitdaging kan zijn om verbinding te maken met traditionele lasmethoden.

Mechanische eigenschappen van aluminium 7050

Aluminium 7050 biedt uitstekende mechanische eigenschappen, waaronder een hoge treksterkte, flexibiliteit en slagvastheid. De ultieme treksterkte (UTS) van het materiaal kan oplopen tot 590 MPa en de rekgrens is ongeveer 480 MPa. Bovendien is de legering bestand tegen aanzienlijke vermoeiingsbelasting en heeft het een hoge breuktaaiheid. De uitstekende mechanische eigenschappen maken het bijzonder nuttig in toepassingen die een hoge sterkte en duurzaamheid vereisen.

Beschikbaarheid van aluminium 7050 in twee gemoederen

Aluminium 7050 is verkrijgbaar in twee hardheden: T7451 en T7651. T7451 is de meest gebruikte temperering voor aluminium 7050, waarbij het materiaal een oplossingswarmtebehandeling krijgt, wordt geblust en bij kamertemperatuur verouderd. Dit proces verbetert de mechanische eigenschappen van de legering, terwijl de uitstekende eigenschappen behouden blijven corrosieweerstand. T7651 heeft een hogere sterkte dan T7451, waarbij het materiaal wordt uitgerekt en spanningsvrij wordt gemaakt na uitharding en veroudering. T7651 heeft echter een lagere taaiheid en ductiliteit dan T7451. De keuze van de temperatuur hangt af van specifieke toepassingsvereisten en de beoogde bedrijfsomstandigheden.

Kortom, aluminium 7050 is een zeer sterke legering met uitstekende mechanische eigenschappen en corrosieweerstand. De chemische samenstelling, fysische eigenschappen en het temperament bepalen in belangrijke mate de prestaties in verschillende toepassingen. Materiaalwetenschappers en ingenieurs kunnen deze informatie gebruiken om geschikt materiaal voor hun projecten te selecteren en optimale prestaties en duurzaamheid te garanderen.

Waarom is aluminium 7050 populair in de ruimtevaartindustrie?

Aluminiumlegering 7050 is een warmtebehandelbare legering bestaande uit zink, magnesium, koper en aluminium. Het wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart vanwege de uitzonderlijke sterkte-gewichtsverhouding, taaiheid en weerstand tegen spanningscorrosie, scheurvorming en corrosie. Dit artikel gaat dieper in op de eigenschappen van aluminium 7050, de twee eigenschappen ervan en hoe het zich verhoudt tot andere legeringen die in de lucht- en ruimtevaartindustrie worden gebruikt.

Mechanische en fysieke eigenschappen van aluminium 7050

De hoge sterkte-eigenschappen van aluminium 7050 maken het een ideaal materiaal voor de lucht- en ruimtevaartindustrie. Het treksterktebereik bedraagt 460 tot 510 MPa en de vloeigrens is ongeveer 420 MPa. De elastische modulus van aluminium 7050 is 71 GPa, 44% hoger dan aluminium 6061.

Bovendien is aluminium 7050 robuust en bestand tegen plotselinge en intense belastingen. De afbladderende en corrosiebestendige eigenschappen maken het ook een aantrekkelijke keuze voor lucht- en ruimtevaartfabrikanten.

Twee gemoederen van aluminium 7050: T7451 en T7651

Aluminium 7050 is verkrijgbaar in twee hardheden: T7451 en T7651. De T7451-tempering is een warmtebehandelde en spanningsarme versie, die hoge mechanische sterkte-eigenschappen en taaiheid biedt. De T7651-temper daarentegen is een warmtebehandelde en spanningsarme versie die verbeterde weerstand biedt tegen spanningscorrosie.

De lucht- en ruimtevaartindustrie gebruikt voornamelijk de T7451-temperatuur bij het vervaardigen van vliegtuigonderdelen, zoals vleugels en rompen. De temperatuur van de T7651 heeft de voorkeur bij het maken van stukken voor ruimtevaarttoepassingen die worden blootgesteld aan ruwere omgevingen.

Vergelijking met andere legeringen die veel worden gebruikt in de ruimtevaart

Hoewel er in de lucht- en ruimtevaartindustrie verschillende aluminiumlegeringen worden gebruikt, maakt de unieke combinatie van hoge sterkte, taaiheid en weerstand tegen corrosie en afschilfering van aluminium 7050 het tot een topkeuze voor vliegtuig- en raketfabrikanten. Bijvoorbeeld, titanium wordt vaak overwogen voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen in termen van sterkte-gewichtsverhoudingen. Nog steeds, titanium legeringen kan tot 8 keer duurder zijn dan aluminium 7050, waardoor het voor veel lucht- en ruimtevaartfabrikanten onbetaalbaar wordt.

Conclusie

De uitstekende eigenschappen van aluminium 7050, waaronder zijn sterkte, taaiheid, hoge weerstand tegen corrosie en afschilfering, maken het tot een ideaal materiaal voor de lucht- en ruimtevaartindustrie. De beschikbaarheid in twee verschillende temperaturen draagt ook bij aan de veelzijdigheid in productie. Vergeleken met andere veelgebruikte lucht- en ruimtevaartlegeringen, draagt de kosteneffectiviteit van aluminium 7050 verder bij aan zijn aantrekkingskracht. Gezien al deze factoren is het geen verrassing dat aluminium 7050 een populaire keuze blijft in de lucht- en ruimtevaartindustrie.

Wat zijn de toepassingen van aluminium 7050?

Toepassingen van Aluminium 7050 in de luchtvaartindustrie

Aluminium 7050 wordt veel gebruikt in de ruimtevaart vanwege zijn unieke sterkte, taaiheid en corrosieweerstand. Een van de belangrijkste toepassingen van Aluminium 7050 is voor vleugelhuiden in vliegtuigen. Door de hoge sterkte van dit materiaal kunnen dunne platen worden gebruikt bij de constructie van vleugelhuiden, wat helpt om het gewicht te verminderen en het brandstofverbruik te verbeteren. Bovendien wordt aluminium 7050 gebruikt in rompframes, dit zijn essentiële componenten die structurele ondersteuning bieden voor het hele vliegtuig.

Legering 7050 plaat

Aluminium 7050 is ook verkrijgbaar als plaat die veel wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Deze legering heeft een uitstekende weerstand tegen scheuren door spanningscorrosie en verbeterde breuktaaiheid, waardoor het het voorkeursmateriaal is voor structurele componenten van vliegtuigen. Het staat bekend om zijn superieure sterkte en wordt vaak gebruikt voor landingsgestellen, schotten en andere kritieke constructies in vliegtuigen.

Schotten en geleidende toepassingen

Een andere kritische toepassing van Aluminium 7050 in de lucht- en ruimtevaartindustrie zijn schotten. Schotten worden gebruikt om de romp van een vliegtuig in secties te verdelen en structurele ondersteuning te bieden. Vanwege zijn hoge sterkte en duurzaamheid is Aluminium 7050 ideaal voor schotconstructies. Bovendien wordt dit materiaal gebruikt in geleidende toepassingen vanwege de uitstekende elektrische geleidbaarheidseigenschappen. Het wordt vaak gebruikt in vliegtuigdraden, kabels en andere elektrische componenten.

Conclusie

Samengevat, aluminium 7050 is een zeer sterke legering die veel wordt gebruikt in de luchtvaartindustrie. De unieke sterkte, taaiheid en corrosieweerstand maken het tot een essentieel materiaal voor vliegtuigfabricage. Deze legering wordt gebruikt in vleugelhuiden, rompframes, schotten en geleidende toepassingen, wat bijdraagt aan de algehele functionaliteit en prestaties van een vliegtuig. Naarmate de behoefte aan lichtgewicht en duurzame materialen in lucht- en ruimtevaarttoepassingen groeit, wordt verwacht dat het gebruik van Aluminium 7050 van cruciaal belang zal blijven.

Hoe beïnvloedt warmtebehandeling aluminium 7050?

Warmtebehandeling is wanneer een materiaal, in dit geval aluminium 7050, wordt onderworpen aan verwarmings- en koelcycli om de fysische en chemische eigenschappen ervan te veranderen. Het werkt door de microstructuur van het materiaal te veranderen, wat de sterkte, hardheid en andere eigenschappen beïnvloedt. In het geval van aluminium 7050 kan warmtebehandeling de sterkte en corrosieweerstand aanzienlijk verbeteren.

Warmtebehandeling verbetert de sterkte van aluminium 7050

Een van de belangrijkste voordelen van warmtebehandeling voor aluminium 7050 is verbeterde sterkte. Dit wordt bereikt door een combinatie van oplossingswarmtebehandeling en veroudering. Het materiaal wordt tijdens de oplossingswarmtebehandeling tot een hoge temperatuur verwarmd totdat alle legeringselementen zijn opgelost. Dit proces herschikt de atomen in het materiaal, waardoor het homogener wordt en eventuele defecten worden verwijderd. Vervolgens wordt het materiaal snel geblust om het uit te harden. Ten slotte wordt het verouderd, wat inhoudt dat het opnieuw wordt verwarmd tot een lagere temperatuur, zodat de atomen een stabiele kristallijne structuur kunnen vormen. Deze stappen resulteren in een robuuster, complexer en duurzamer materiaal.

Warmtebehandeling kan de afbladdercorrosie in aluminium 7050 verminderen

Een andere belangrijke eigenschap die kan worden beïnvloed door warmtebehandeling is corrosiebestendigheid. Aluminium 7050 is gevoelig voor exfoliatiecorrosie, die optreedt wanneer water tussen de lagen van het materiaal binnendringt en ervoor zorgt dat ze scheiden. Specifieke warmtebehandelingsprocessen kunnen dit type corrosie voorkomen of verminderen. De T7451- en T7651-temperingen omvatten bijvoorbeeld een combinatie van oplossingswarmtebehandeling, afschrikken en kunstmatige veroudering, waardoor de corrosieweerstand van het materiaal wordt verbeterd.

Aluminium 7050 kan een warmtebehandeling ondergaan.

Zoals eerder vermeld, is oplossingswarmtebehandeling een essentiële stap in de warmtebehandeling van aluminium 7050. Tijdens dit proces wordt het materiaal verwarmd tot ongeveer 480°C tot 520°C en daar gedurende een bepaalde tijd vastgehouden, afhankelijk van de dikte. en andere factoren. Hierdoor kunnen de legeringselementen oplossen en gelijkmatig door het materiaal verdelen. Het materiaal wordt vervolgens snel afgeschrikt in water of andere koelmedia, waardoor het hard wordt en een fijnkorrelige microstructuur ontstaat.

Aluminium 7050 kan worden geblust en verouderd om de gewenste eigenschappen te bereiken.

Na oplossingswarmtebehandeling kan het materiaal worden afgeschrikt en verouderd om de gewenste eigenschappen te bereiken. Het afschrikproces omvat het snel afkoelen van het materiaal, waardoor het hard wordt en een metastabiele microstructuur ontstaat. Vervolgens wordt het materiaal verouderd zodat de atomen een stabiele kristallijne structuur kunnen vormen. De verouderingstemperatuur en -tijd zijn afhankelijk van de gewenste eigenschappen, en verschillende temperaturen, zoals T7451 en T7651, kunnen specifieke combinaties van sterkte, taaiheid en corrosieweerstand bereiken.

U kunt T7451- en T7651-temperingen gebruiken bij het warmtebehandelen van aluminium 7050

De T7451- en T7651-temperingen zijn de meest voorkomende karakters die worden gebruikt voor aluminium 7050. Ze omvatten beide oplossingswarmtebehandeling gevolgd door afschrikken en kunstmatige veroudering. Het belangrijkste verschil tussen de twee is de verouderingstemperatuur en -tijd, die de uiteindelijke eigenschappen van het materiaal beïnvloeden. T7451 is geschikt voor toepassingen die een hoge sterkte en taaiheid vereisen, terwijl T7651 optimaal is voor toepassingen die sterkte en corrosiebestendigheid vereisen. Door het warmtebehandelingsproces zorgvuldig te beheersen, kunnen ingenieurs de materiaaleigenschappen afstemmen op de specifieke behoeften van een bepaalde toepassing.

Wat zijn de lastechnieken voor aluminium 7050?

Speciale voorzorgsmaatregelen en noodzakelijke kennis voor het lassen van aluminium 7050

Bij het lassen van aluminium 7050 is het cruciaal om warmscheuren en porositeit te voorkomen, waardoor de las verzwakt en de integriteit ervan wordt aangetast. Om dit te bereiken, is het essentieel om de juiste lastechniek te gebruiken, het basismetaal voor te verwarmen en de warmte-inbreng tijdens het lassen te beheersen. Het is ook van cruciaal belang om het geschikte vulmateriaal te gebruiken, dat dezelfde samenstelling moet hebben als het basismetaal. Verder dient u uitgebreide kennis te hebben van de metallurgische eigenschappen van aluminium 7050 en zijn gedrag onder verschillende lasomstandigheden.

Geschiktheid van GMAW en GTAW voor het lassen van aluminium 7050

Gasmetaalbooglassen (GMAW) en gaswolfraambooglassen (GTAW) zijn twee van de meest gebruikte lastechnieken voor aluminium 7050. GMAW, ook wel MIG-lassen genoemd, is geschikt voor het lassen van dunne en middeldikke aluminium onderdelen. TIG-lassen daarentegen, ook wel TIG-lassen genoemd, is geschikt voor het lassen van dikkere delen en ingewikkelde details. Beide technieken bieden een uitstekende controle over de warmte-inbreng, die cruciaal is voor het lassen van aluminium 7050.

Impact van warmte-invoer op de sterkte-eigenschappen van aluminium 7050

De warmte-invoer tijdens het lassen heeft een aanzienlijke invloed op de sterkte-eigenschappen van aluminium 7050. Als de warmte-invoer te hoog is, kan dit warmscheuren en porositeit veroorzaken, evenals de sterkte en taaiheid van de las verminderen. Aan de andere kant, als de warmte-invoer te laag is, kan dit leiden tot koudscheuren en onvolledige versmelting. Daarom is het essentieel om de warmte-inbreng binnen het aanbevolen bereik te regelen en de juiste lasparameters te gebruiken.

Belang van het gebruik van vulmateriaal met dezelfde samenstelling als het basismetaal

Bij het lassen van aluminium 7050 is het essentieel om toevoegmateriaal te gebruiken met dezelfde samenstelling als het basismetaal. Dit zorgt ervoor dat de las dezelfde eigenschappen heeft als het basismetaal en zijn sterkte en taaiheid behoudt. Het gebruik van niet-overeenkomend toevoegmateriaal kan resulteren in een ongelijkmatige las, slechte mechanische eigenschappen en verminderde corrosieweerstand.

Aanbevolen toevoegmaterialen voor het lassen van aluminium 7050

Verschillende toevoegmaterialen zijn geschikt voor het lassen van aluminium 7050, waaronder AMS 4201 en QQ-A-225/9. AMS 4201 is een zeer sterk toevoegmateriaal met uitstekende corrosieweerstand, ideaal voor het lassen van dikke secties en sterk belaste onderdelen. QQ-A-225/9 is een siliciumarm vulmateriaal met goede lasbaarheid en lage porositeit, ideaal voor het lassen van dunne secties en ingewikkelde details. Het kiezen van het juiste toevoegmateriaal is belangrijk op basis van de specifieke toepassing en lasvereisten.

Kortom, het lassen van aluminium 7050 is uitdagend en vereist speciale voorzorgsmaatregelen en uitgebreide kennis. GMAW en GTAW zijn twee van de meest gebruikte lastechnieken voor dit type aluminium, maar het is van cruciaal belang om de juiste lasparameters en toevoegmateriaal te gebruiken. Door de aanbevolen werkwijzen te volgen en het juiste toevoegmateriaal te gebruiken, kunnen hoogwaardige, sterke en duurzame lassen voor verschillende toepassingen worden verkregen.

Raden lezen: CNC-BEWERKING VAN ALUMINIUM

Veel Gestelde Vragen

Vraag: Wat is aluminium 7050?

A: Aluminium 7050 is een zeer sterke aluminiumlegering met zink als primair legeringselement. Het behoort tot de 7000-serie aluminiumlegeringen die bekend staan om hun uitstekende mechanische eigenschappen.

Vraag: Wat zijn de chemische samenstelling en fysische eigenschappen van Aluminium 7050?

A: De chemische samenstelling van aluminium 7050 is 87.1% aluminium, 2.0% magnesium, 2.0% koper, 5.7% zink en 2.3% andere elementen. De fysische eigenschappen omvatten een dichtheid van 2,81 g/cm3, een smeltpunt van 510 °C en een thermische geleidbaarheid van 132 W/mK.

Vraag: Wat zijn de mechanische eigenschappen van Aluminium 7050?

A: Aluminium 7050 heeft uitstekende mechanische eigenschappen, waaronder hoge sterkte, goede weerstand tegen spanningscorrosie en goede breuktaaiheid. De uiteindelijke treksterkte ligt tussen 530-540 MPa en de vloeigrens is 485-495 MPa. Het heeft ook een goede weerstand tegen afschilfering.

Vraag: Wat maakt Aluminium 7050 anders dan andere aluminiumlegeringen?

A: Aluminium 7050 verschilt van andere aluminiumlegeringen vanwege de hogere sterkte en betere weerstand tegen spanningscorrosie. Het kan ook warmtebehandeld worden om de mechanische eigenschappen te verbeteren en gelast worden met behulp van standaard lastechnieken.

Vraag: Wat is de ASTM-norm voor Aluminium 7050?

A: De ASTM-norm voor Aluminium 7050 is ASTM B209.

Vraag: Wat is de QQ-norm voor Aluminium 7050?

A: De QQ-norm voor Aluminium 7050 is QQ-A-250/12.

Vraag: Wat zijn de verschillende vormen waarin Aluminium 7050 beschikbaar is?

A: Aluminium 7050 is verkrijgbaar in plaat-, plaat- en geëxtrudeerde vormen. De schaal is verkrijgbaar in twee vormen: bekleed en niet-bekleed.

V: Wat is AMS 4050?

A: AMS 4050 is de ruimtevaartmateriaalspecificatie voor aluminiumlegering 7050-T7451 plaat.

Vraag: Wat is UNS A97050?

A: UNS A97050 is de Unified Numbering System-aanduiding voor aluminium 7050-legeringen.

Vraag: Wat zijn de toepassingen van Aluminium 7050?

A: Aluminium 7050 wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie voor vliegtuigconstructies en andere toepassingen die een hoge sterkte-gewichtsverhouding en een goede weerstand tegen spanningscorrosie vereisen. Het wordt ook gebruikt om sportartikelen te vervaardigen, zoals fietsframes en honkbalknuppels.