Tudo o que você precisa saber sobre o alumínio 7050

O que é o alumínio 7050 e sua designação de liga?

Alumínio 7050 é uma liga de alta resistência que pertence à série 7000 de ligas de alumínio. Possui excelente resistência à corrosão e uma alta relação resistência/peso, tornando-o uma escolha popular em várias aplicações industriais, incluindo aeroespacial, defesa e indústrias marítimas. Sua designação de liga é 7050-T7451, onde “7050” denota a composição da liga e “T7451” significa o temperamento do material após o tratamento térmico.

Composição Química do Alumínio 7050

O alumínio 7050 consiste em alumínio como elemento primário de liga, com outros detalhes como zinco, cobre e magnésio adicionados para melhorar suas propriedades mecânicas. A composição química do alumínio 7050 é a seguinte: alumínio (Al) – 89%, zinco (Zn) – 6,2%, cobre (Cu) – 2,25%, magnésio (Mg) – 2,1% e outros oligoelementos – 0,65%. A composição precisa pode variar dependendo do processo de fabricação e dos requisitos específicos da aplicação.

Propriedades Físicas do Alumínio 7050

O alumínio 7050 tem uma densidade de cerca de 2,8 g/cm³, o que é relativamente baixo em comparação com outros materiais de alta resistência como o aço. Seu ponto de fusão é de 572-640°C (1062-1184°F) e sua condutividade térmica é de cerca de 156W/mK. A liga exibe boa usinabilidade e soldabilidade, embora possa ser um desafio unir usando métodos de soldagem tradicionais devido à sua alta resistência.

Propriedades Mecânicas do Alumínio 7050

O alumínio 7050 oferece excelentes propriedades mecânicas, incluindo alta resistência à tração, flexibilidade e resistência ao impacto. A resistência à tração final do material (UTS) pode atingir até 590 MPa e sua resistência ao escoamento é de cerca de 480 MPa. Além disso, a liga pode suportar carga de fadiga significativa e tem alta tenacidade à fratura. Suas excelentes propriedades mecânicas o tornam particularmente útil em aplicações que requerem alta resistência e durabilidade.

Disponibilidade do Alumínio 7050 em Duas Têmperas

O alumínio 7050 está disponível em duas têmperas – T7451 e T7651. T7451 é a têmpera mais comumente usada para alumínio 7050, onde o material é tratado termicamente em solução, temperado e envelhecido em temperatura ambiente. Este processo melhora as propriedades mecânicas da liga, mantendo ao mesmo tempo a sua excelente resistência à corrosão. T7651 é uma têmpera de maior resistência que T7451, onde o material é esticado e a tensão aliviada após têmpera e envelhecimento. No entanto, o T7651 possui menor tenacidade e ductilidade que o T7451. A escolha da têmpera depende dos requisitos específicos da aplicação e das condições operacionais pretendidas.

Em conclusão, o alumínio 7050 é uma liga de alta resistência com excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Sua composição química, propriedades físicas e temperamento determinam significativamente seu desempenho em diferentes aplicações. Cientistas e engenheiros de materiais podem usar essas informações para selecionar materiais adequados para seus projetos e garantir desempenho e durabilidade ideais.

Por que o alumínio 7050 é popular na indústria aeroespacial?

A liga de alumínio 7050 é uma liga tratável termicamente composta por zinco, magnésio, cobre e alumínio. É amplamente utilizado no setor aeroespacial devido à sua excepcional relação força-peso, tenacidade e resistência contra rachaduras por corrosão sob tensão, esfoliação e corrosão. Este artigo se aprofundará nas propriedades do alumínio 7050, seus dois temperamentos e como ele se compara a outras ligas usadas na indústria aeroespacial.

Propriedades Mecânicas e Físicas do Alumínio 7050

As propriedades de alta resistência do alumínio 7050 tornam-no um material ideal para a indústria aeroespacial. Sua faixa de resistência à tração é de 460 a 510 MPa e sua resistência ao escoamento é de cerca de 420 MPa. O módulo de elasticidade do alumínio 7050 é 71 GPa, 44% superior ao alumínio 6061.

Além disso, o alumínio 7050 é robusto e pode suportar cargas repentinas e intensas. Suas propriedades de esfoliação e resistência à corrosão também o tornam uma escolha atraente para os fabricantes aeroespaciais.

Duas têmperas de alumínio 7050: T7451 e T7651

O alumínio 7050 está disponível em duas têmperas: T7451 e T7651. A têmpera T7451 é uma solução com tratamento térmico e alívio de tensão, que oferece propriedades de alta resistência mecânica e tenacidade. A têmpera T7651, por outro lado, é uma versão com tratamento térmico e alívio de tensão que oferece maior resistência à corrosão sob tensão.

A indústria aeroespacial utiliza principalmente a têmpera T7451 na fabricação de peças de aeronaves, como asas e fuselagens. A têmpera T7651 é preferida ao criar peças para aplicações aeroespaciais expostas a ambientes mais hostis.

Comparação com outras ligas comumente usadas no setor aeroespacial

Embora diversas ligas de alumínio sejam utilizadas na indústria aeroespacial, a combinação única de alta resistência, tenacidade e resistência à corrosão e esfoliação do alumínio 7050 o torna a melhor escolha para fabricantes de aeronaves e foguetes. Por exemplo, titânio é frequentemente considerado para aplicações aeroespaciais em termos de relação resistência-peso. Ainda, ligas de titânio pode ser até 8 vezes mais caro que o alumínio 7050, tornando seu custo proibitivo para muitos fabricantes aeroespaciais.

Conclusão

As excelentes propriedades do alumínio 7050, incluindo resistência, tenacidade, alta resistência à corrosão e esfoliação, o tornam um material ideal para a indústria aeroespacial. Sua disponibilidade em dois temperamentos diferentes também aumenta sua versatilidade na fabricação. Em comparação com outras ligas aeroespaciais comumente usadas, o custo-benefício do alumínio 7050 aumenta ainda mais seu apelo. Considerando todos esses fatores, não é surpresa que o alumínio 7050 continue sendo uma escolha popular na indústria aeroespacial.

Quais são as aplicações do alumínio 7050?

Aplicações do Alumínio 7050 na Indústria Aeroespacial

O alumínio 7050 é amplamente utilizado na indústria aeroespacial devido à sua força única, tenacidade e resistência à corrosão. Uma das principais aplicações do Alumínio 7050 é em revestimentos de asas de aeronaves. A alta resistência desse material permite que folhas finas sejam usadas na construção de revestimentos de asas, o que ajuda a reduzir o peso e melhorar a eficiência de combustível. Além disso, o Alumínio 7050 é utilizado nas estruturas da fuselagem, componentes essenciais que dão sustentação estrutural a toda a aeronave.

Placa Liga 7050

O alumínio 7050 também está disponível como chapa amplamente utilizada na indústria aeroespacial. Esta liga tem excelente resistência à corrosão sob tensão e melhor tenacidade à fratura, tornando-a o material preferido para componentes estruturais de aviões. É conhecido por sua resistência superior e é freqüentemente usado para trens de pouso, anteparas e outras estruturas críticas em aeronaves.

Anteparas e Aplicações Condutoras

Outra aplicação crítica do Alumínio 7050 na indústria aeroespacial são os anteparos. As anteparas são usadas para dividir a fuselagem de uma aeronave em seções e fornecer suporte estrutural. Devido à sua alta resistência e durabilidade, o Alumínio 7050 é ideal para a construção de anteparos. Além disso, este material é usado em aplicações condutivas devido às suas excelentes propriedades de condutividade elétrica. É comumente usado em fios de aeronaves, cabos e outros componentes elétricos.

Conclusão

Em resumo, o Alumínio 7050 é uma liga de alta resistência amplamente utilizada na indústria aeroespacial. Sua força, tenacidade e resistência à corrosão únicas o tornam um material essencial para a fabricação de aeronaves. Esta liga é usada em revestimentos de asas, estruturas de fuselagem, anteparos e aplicações condutivas, contribuindo para a funcionalidade e desempenho geral de uma aeronave. À medida que cresce a necessidade de materiais leves e duráveis em aplicações aeroespaciais, espera-se que o uso do Alumínio 7050 permaneça crítico.

Como o tratamento térmico afeta o alumínio 7050?

O tratamento térmico é quando um material, no caso o alumínio 7050, é submetido a ciclos de aquecimento e resfriamento para alterar suas propriedades físicas e químicas. Funciona alterando a microestrutura do material, o que afeta sua resistência, dureza e outras características. No caso do alumínio 7050, o tratamento térmico pode melhorar significativamente sua força e resistência à corrosão.

O tratamento térmico melhora a resistência do alumínio 7050

Um dos principais benefícios do tratamento térmico para o alumínio 7050 é a resistência aprimorada. Isso é obtido por meio de uma combinação de tratamento térmico de solução e envelhecimento. O material é aquecido a uma temperatura elevada durante o tratamento térmico da solução até que todos os elementos de liga sejam dissolvidos. Esse processo reorganiza os átomos do material, tornando-o mais homogêneo e eliminando eventuais defeitos. Em seguida, o material é resfriado rapidamente para endurecê-lo. Finalmente, é envelhecido, o que envolve aquecê-lo novamente a uma temperatura mais baixa para permitir que os átomos formem uma estrutura cristalina estável. Essas etapas resultam em um material mais robusto, mais complexo e mais durável.

O tratamento térmico pode reduzir a corrosão por esfoliação no alumínio 7050

Outra propriedade importante que pode ser afetada pelo tratamento térmico é a resistência à corrosão. O alumínio 7050 é suscetível à corrosão por esfoliação, que ocorre quando a água penetra entre as camadas do material e faz com que elas se separem. Processos específicos de tratamento térmico podem prevenir ou reduzir este tipo de corrosão. Por exemplo, as têmperas T7451 e T7651 envolvem uma combinação de tratamento térmico de solução, têmpera e envelhecimento artificial, aumentando a resistência à corrosão do material.

O alumínio 7050 pode ser tratado termicamente por solução.

Como mencionado anteriormente, o tratamento térmico de solução é uma etapa essencial no tratamento térmico do alumínio 7050. Durante esse processo, o material é aquecido a cerca de 480°C a 520°C e mantido por um período de tempo específico, dependendo de sua espessura e outros fatores. Isso permite que os elementos de liga se dissolvam e se distribuam uniformemente por todo o material. O material é então resfriado rapidamente em água ou outro meio de resfriamento, que o endurece e cria uma microestrutura de grão fino.

O alumínio 7050 pode ser temperado e envelhecido para atingir as propriedades desejadas.

Após o tratamento térmico da solução, o material pode ser temperado e envelhecido para atingir as propriedades desejadas. O processo de têmpera envolve o resfriamento rápido do material, que o endurece e cria uma microestrutura metaestável. Então, o material é envelhecido para permitir que os átomos formem uma estrutura cristalina estável. A temperatura e o tempo de envelhecimento dependem das propriedades desejadas, e diferentes temperamentos, como T7451 e T7651, podem atingir combinações específicas de força, tenacidade e resistência à corrosão.

Você pode usar as têmperas T7451 e T7651 ao tratar termicamente o alumínio 7050

Os temperamentos T7451 e T7651 são os caracteres mais comuns usados para o alumínio 7050. Ambos envolvem tratamento térmico de solução seguido de têmpera e envelhecimento artificial. A principal diferença entre os dois é a temperatura e o tempo de envelhecimento, que afetam as propriedades finais do material. O T7451 é adequado para aplicações que exigem alta resistência e tenacidade, enquanto o T7651 é ideal para aplicações que exigem força e resistência à corrosão. Ao controlar cuidadosamente o processo de tratamento térmico, os engenheiros podem adaptar as propriedades do material para atender às necessidades específicas de uma determinada aplicação.

Quais são as técnicas de soldagem para o alumínio 7050?

Cuidados Especiais e Conhecimentos Necessários para Soldar Alumínio 7050

Na soldagem do alumínio 7050 é fundamental evitar trincas a quente e porosidade, enfraquecendo a solda e comprometendo sua integridade. Para conseguir isso, é essencial usar a técnica de soldagem correta, pré-aquecer o metal base e controlar a entrada de calor durante a soldagem. Também é fundamental a utilização do material de enchimento adequado, que deve ter a mesma composição do metal base. Além disso, você deve ter amplo conhecimento das propriedades metalúrgicas do alumínio 7050 e seu comportamento em diferentes condições de soldagem.

Adequação de GMAW e GTAW para soldagem de alumínio 7050

Soldagem a arco de metal a gás (GMAW) e soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) são duas das técnicas de soldagem mais comumente usadas para alumínio 7050. GMAW, também conhecido como soldagem MIG, é adequado para soldagem de peças de alumínio de espessura média e fina. Em contraste, GTAW, também conhecida como soldagem TIG, é adequada para soldar seções mais espessas e detalhes intrincados. Ambas as técnicas oferecem excelente controle sobre a entrada de calor, que é crucial para a soldagem de alumínio 7050.

Impacto da entrada de calor nas propriedades de resistência do alumínio 7050

A entrada de calor durante a soldagem impacta significativamente nas propriedades de resistência do alumínio 7050. Se a entrada de calor for muito alta, pode causar trincas a quente e porosidade, bem como reduzir a resistência e a tenacidade da solda. Por outro lado, se a entrada de calor for muito baixa, pode levar a trincas a frio e fusão incompleta. Portanto, controlar a entrada de calor dentro da faixa recomendada e usar os parâmetros de soldagem adequados é vital.

Importância do uso de material de adição com a mesma composição do metal base

Na soldagem do alumínio 7050 é fundamental a utilização de material de adição com a mesma composição do metal base. Isso garante que a solda tenha as mesmas propriedades do metal base e mantenha a resistência e a tenacidade. O uso de material de enchimento incompatível pode resultar em solda irregular, propriedades mecânicas ruins e resistência à corrosão reduzida.

Materiais de preenchimento recomendados para soldagem de alumínio 7050

Vários materiais de enchimento são adequados para a soldagem de alumínio 7050, incluindo AMS 4201 e QQ-A-225/9. AMS 4201 é um material de adição de alta resistência com excelente resistência à corrosão, ideal para soldagem de seções espessas e peças altamente estressadas. QQ-A-225/9 é um material de enchimento com baixo teor de silício com boa soldabilidade e baixa porosidade, ideal para soldagem de seções finas e detalhes intrincados. A escolha do material de enchimento apropriado é importante com base na aplicação específica e nos requisitos de soldagem.

Concluindo, a soldagem do alumínio 7050 é desafiadora e requer cuidados especiais e amplo conhecimento. GMAW e GTAW são duas das técnicas de soldagem mais usadas para esse tipo de alumínio, mas é fundamental usar os parâmetros de soldagem e o material de adição corretos. Seguir as práticas recomendadas e usar o material de enchimento apropriado pode obter soldas de alta qualidade, fortes e duráveis para várias aplicações.

Recomendo leitura: USINAGEM CNC DE ALUMÍNIO

perguntas frequentes

P: O que é Alumínio 7050?

R: O alumínio 7050 é uma liga de alumínio de alta resistência com zinco como principal elemento de liga. Pertence à série 7000 de ligas de alumínio conhecidas por suas excelentes propriedades mecânicas.

P: Qual é a composição química e as propriedades físicas do Alumínio 7050?

R: A composição química do Alumínio 7050 é 87.1% alumínio, 2.0% magnésio, 2.0% cobre, 5.7% zinco e 2.3% outros elementos. Suas propriedades físicas incluem uma densidade de 2,81 g/cm3, um ponto de fusão de 510°C e uma condutividade térmica de 132 W/mK.

P: Quais são as propriedades mecânicas do Alumínio 7050?

R: O alumínio 7050 possui excelentes propriedades mecânicas, incluindo alta resistência, boa resistência à corrosão sob tensão e boa tenacidade à fratura. Sua resistência à tração final está entre 530-540 MPa e sua resistência ao escoamento é de 485-495 MPa. Também possui boa resistência à esfoliação.

P: O que torna o Alumínio 7050 diferente de outras ligas de alumínio?

R: O alumínio 7050 difere de outras ligas de alumínio por causa de sua maior resistência e melhor resistência à corrosão sob tensão. Também pode ser tratado termicamente para melhorar suas propriedades mecânicas e soldado usando técnicas de soldagem padrão.

P: Qual é o padrão ASTM para Alumínio 7050?

R: O padrão ASTM para Alumínio 7050 é ASTM B209.

P: Qual é o padrão QQ para Alumínio 7050?

R: O padrão QQ para Alumínio 7050 é QQ-A-250/12.

P: Quais são as diferentes formas em que o Alumínio 7050 está disponível?

R: O alumínio 7050 está disponível em chapas, chapas e formatos extrudados. A balança está disponível em duas formas – folheada e não folheada.

P: O que é AMS 4050?

R: AMS 4050 é a Especificação de Material Aeroespacial para Placa de Liga de Alumínio 7050-T7451.

P: O que é UNS A97050?

R: UNS A97050 é a designação do Sistema de Numeração Unificada para a liga de Alumínio 7050.

P: Quais são as aplicações do Alumínio 7050?

R: O alumínio 7050 é comumente usado na indústria aeroespacial para estruturas de aeronaves e outras aplicações que requerem uma alta relação resistência/peso e boa resistência à corrosão sob tensão. Também é usado para fabricar equipamentos esportivos, como quadros de bicicletas e tacos de beisebol.