2024-Τ3 και 7075-T6 είναι τα δύο υψηλής αντοχής κράματα αλουμινίου που οι περισσότεροι μηχανικοί συγκρίνουν όταν ένα εξάρτημα πρέπει να φέρει φορτίο με ελάχιστο βάρος. Και τα δύο είναι με βάση τον χαλκό ή τον ψευδάργυρο, και τα δύο χρειάζονται προστασία από τη διάβρωση και είναι δύσκολο να συγκολληθούν. Η απόφαση συνήθως εξαρτάται από το πόση δύναμη χρειάζεται και πόση αντοχή στην κόπωση και σε θραύση μπορεί να αντικατασταθεί.
Διαδρομή σύνθεσης και ενδυνάμωσης
| Στοιχείο | 2024 | 7075 |
|---|---|---|
| Χαλκός | 3.8-4.9% | 1.2-2.0% |
| Μαγνήσιο | 1.2-1.8% | 2.1-2.9% |
| Ψευδάργυρος | 0,25% μέγ | 5.1-6.1% |
| Μαγγάνιο | 0.30-0.90% | 0,30% μέγ |
| Χρώμιο | 0,10% μέγ | 0.18-0.28% |
Οι συνθέσεις ακολουθούν το ASTM B209 για το φύλλο και το πιάτο και το ASTM B211 για τη ράβδο, με όρια που αναφέρονται επίσης στο GB/T 3190-2020. 2024 ενισχύεται από ιζήματα που φέρουν χαλκό και μαγνήσιο και φθάνει στην κατάσταση Τ3 με επεξεργασία διαλύματος ακολουθούμενη από ελεγχόμενη διάταση και φυσική γήρανση. 7075 βασίζεται στον ψευδάργυρο, το μαγνήσιο μαζί με τεχνητό παλαίωμα και το μαγνήσιο. Το χρώμιο στο 7075 ελέγχει τη δομή των κόκκων και βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση των τάσεων, γι' αυτό και ορίζεται ως στενό εύρος και όχι ως μέγιστο.
Ανοχή αντοχής και βλάβης
| Ακίνητο (θερμοκρασία δωματίου, κατά μήκος) | 2024-T3 | 7075-T6 |
|---|---|---|
| Αντοχή εφελκυσμού, τυπική | 483 MPa | 572 MPa |
| Δύναμη διαρροής, τυπική | 345 MPa | 503 MPa |
| Επιμήκυνση, τυπική | 18% | 11% |
| Συμπεριφορά κόπωσης | Εξαιρετική αντοχή στην ανάπτυξη ρωγμών | Υψηλή στατική αντοχή, χαμηλότερη σκληρότητα |
Αυτές είναι τυπικές τιμές για εμπορικά υλικά. Τα ελάχιστα προδιαγραφών που δημοσιεύονται στο ASTM B209 και στο AMS-QQ-A-250/4 είναι χαμηλότερα και πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη σχεδίαση. Το σημαντικό σημείο μηχανικής είναι το εμπόριο: το 7075-T6 είναι περίπου 18% ισχυρότερο σε τάση από το 2024-T3, αλλά παρουσιάζει πολύ λιγότερη επιμήκυνση και χαμηλότερη αντοχή στη θραύση, επομένως έχει χειρότερη απόδοση σε οδοντωτή κόπωση και σε περιοχές όπου η ανοχή σε ζημιές είναι απαίτηση πιστοποίησης. 2024-Το T3 είναι ακριβώς το κλασικό φτερό. Το 7075-T6 χρησιμοποιείται όταν ένα συμπαγές, πολύ φορτισμένο εξάρτημα δεν μπορεί να γίνει μεγαλύτερο.
Διάβρωση και Προστασία Επιφανειών
Και τα δύο κράματα είναι επιρρεπή σε διακοκκώδη προσβολή και προσβολή απολέπισης σε υγρά ή χλωριούχα περιβάλλοντα. 2024 συνήθως παρέχεται ως φύλλο Alclad, στο οποίο ένα λεπτό στρώμα αλουμινίου υψηλής-καθαρότητας είναι μεταλλουργικά συνδεδεμένο και στις δύο όψεις για να παρέχει θυσιαστική προστασία. η επένδυση ορίζεται στο ASTM B209 και μειώνει ελαφρώς την αντοχή του πυρήνα. 7075 είναι πιο συχνά ανοδιωμένη, ασταρωμένη ή βαμμένη και επιλέγεται η θερμοκρασία T73 όταν η αντίσταση στη διάβρωση της τάσης είναι η κύρια απαίτηση παρά η μέγιστη αντοχή.
Διαφορές Κατασκευής
Κανένα από τα δύο κράματα δεν συγκολλάται κανονικά με τόξο: 2024 θερμό-ραγίζει και χάνει τη δύναμη στη θερμότητα-που επηρεάζεται από τη ζώνη και το 7075 δεν θεωρείται συγκολλήσιμο για δομική συντήρηση, επομένως και τα δύο συνδέονται μηχανικά με πριτσίνια, μπουλόνια ή κόλλα συγκόλλησης. 2024 μηχανές, αλλά είναι καλή σε σύγκριση με την επιφάνεια T. φινίρισμα των υψηλών-βαθμών αντοχής όταν κατεργάζονται με αιχμηρά εργαλεία καρβιδίου και γενναιόδωρο ψυκτικό. Ο σχηματισμός πρέπει να γίνεται πριν από τη γήρανση όπου είναι δυνατόν, και το 7075-T6 έχει περιορισμένη ικανότητα κάμψης, με σφιχτές ακτίνες που απαιτούν κάμψη σε κατάσταση W ή O ακολουθούμενη από θερμική επεξεργασία.
Συχνές Ερωτήσεις
Q:Ποιο είναι πιο δυνατό, το 2024-T3 ή το 7075-T6;
Α: Το 7075-T6 είναι ισχυρότερο, με τυπική αντοχή εφελκυσμού περίπου 572 MPa έναντι 483 MPa για το 2024-T3, και πολύ υψηλότερη αντοχή διαρροής, αλλά είναι λιγότερο όλκιμο και λιγότερο ανθεκτικό στις ζημιές.
Q:Ποιο κράμα είναι καλύτερο για τη διάρκεια ζωής της κόπωσης;
Α: Το 2024-T3 γενικά δίνει καλύτερη αντοχή στην ανάπτυξη ρωγμών κόπωσης, ειδικά σε μορφή Alclad, γι' αυτό κυριαρχεί στα δέρματα της ατράκτου. Το 7075-T6 χρησιμοποιείται όπου κυριαρχεί η στατική αντοχή και το φορτίο κόπωσης είναι περιορισμένο.
Q:Μπορεί το 7075-T6 να συγκολληθεί;
Α: Όχι, όχι για δομική υπηρεσία. Συνδέεται με πριτσίνωμα, μπουλόνι ή συγκόλληση. 2024 είναι επίσης μη συγκολλήσιμο με διαδικασίες τόξου και αντιμετωπίζεται με τον ίδιο τρόπο.
Q:Τι σημαίνει η Alclad σε μια παραγγελία φύλλου 2024;
Α: Μια μεταλλουργικά συνδεδεμένη επίστρωση αλουμινίου υψηλής-καθαρότητας και στις δύο όψεις που προστατεύει θυσιαστικά τον πυρήνα. Καθορίζεται στο ASTM B209 και είναι στάνταρ για εφαρμογές δέρματος αεροσκαφών.
Q:Ποιες μηχανές κραμάτων είναι καλύτερες;
Α: 7075 μηχανές για καλύτερο φινίρισμα και σχηματίζει καθαρότερα τσιπ με υψηλή ταχύτητα, ενώ το 2024-T3 είναι πιο επιρρεπές σε χτισμένα άκρα και χρειάζεται αιχμηρά εργαλεία και επαρκές ψυκτικό υγρό.