7075 t6 رقائق الألومنيوم
يجد معظم الناس الألومنيوم 7075-T6 كمادة رئيسية: "درجة الطائرات"، و"القوة العالية"، و"الممتازة". لكن احباط عالم مختلف. الرقائق ليست شعاعًا، وليست صفيحة، وليست جزءًا آليًا فخورًا يمكنك تحمله أمام الضوء والإعجاب به. الرقائق المعدنية هي المكان الذي يجب على المعدن أن يثبت أنه يمكن أن يتصرف بينما يكون رقيقًا للغاية، وواسعًا للغاية، وغير متسامح للغاية. إذا كانت اللوحة عبارة عن عداء ماراثون، فإن الرقائق المعدنية عبارة عن مشية على حبل مشدود: خطأ بسيط في الكيمياء، أو المزاج، أو التسطيح، أو نظافة السطح يصبح مرئيًا على الفور - من خلال الأبازيم، أو شقوق الحواف، أو الثقوب، أو التشكيل غير المتوقع.
من هذه الزاوية، لا تتعلق رقائق 7075-T6 برومانسية الفضاء الجوي بقدر ما تتعلق بالتحكم المنضبط: التركيب الذي يبقى داخل نافذة ضيقة، وجداول التدوير التي تحترم حدود السبائك عالية القوة، والمعالجة الحرارية التي توفر الخصائص دون التضحية بالتوحيد. إنه منتج يسأل، بصراحة، ما إذا كان بإمكانك جعل كلمة "قوي" تعني أيضًا "متسقًا".
ما الذي يجعل 7075 "7075" حتى عندما يكون من ورق القصدير
7075 عبارة عن سبيكة Al-Zn-Mg-Cu. قوتها تأتي من تصلب الترسيب: تسلسل منسق بعناية من المعالجة الحرارية للمحلول، والتبريد، والتعمير الاصطناعي الذي يؤدي إلى نمو رواسب دقيقة تعيق حركة الخلع. في مزاج T6، يتم دفع 7075 نحو القوة العالية عن طريق التقدم في السن إلى حالة ذروة القوة.
ومع ذلك، في شكل رقائق معدنية، فإن آليات التعزيز نفسها تخلق مفارقة تصنيعية. تريد السبيكة أن تكون قوية، لكن السبائك القوية تميل إلى أن تكون أقل تسامحًا أثناء الدرفلة والتصنيع اللاحق. ولهذا السبب فإن إنتاج المقياس الرفيع 7075 يمكن أن يتطلب تحكمًا دقيقًا بشكل خاص في تقليل كل تمريرة، وتصلب الممرات البينية حيثما أمكن، والتشحيم، وتقليم الحواف، وتسوية التوتر.
الكثير من "مشاكل الرقائق" هي في الواقع "ذاكرة عملية". قد لا يكون لعيب التدحرج الدقيق، أو شريط الفصل المحلي، أو السطح الملوث أي أهمية في اللوحة السميكة، ولكنه سيعلن عن نفسه في الرقاقة عندما ينخفض المقياس ويختفي هامش الأمان.
التركيب الكيميائي النموذجي (سبائك الألومنيوم 7075)
فيما يلي نطاق التركيب المستخدم على نطاق واسع لـ 7075 وفقًا للمعايير الشائعة مثل ASTM B209 (الورقة/اللوحة) وEN 573-3 (التركيب الكيميائي). قد تكون مواصفات المنتج الفعلية أكثر صرامة.
| عنصر | النطاق النموذجي (بالوزن%) |
|---|---|
| الزنك | 5.6-6.1 |
| ملغ | 2.1-2.5 |
| النحاس | 1.2-1.6 |
| كر | 0.18-0.28 |
| الحديد | ≥ 0.50 |
| و | ≥ 0.40 |
| من | ≥ 0.30 |
| ل | ≥ 0.20 |
| أخرى (كل) | ≥ 0.05 |
| أخرى (المجموع) | ≥ 0.15 |
| آل | توازن |
ما الذي يعنيه "T6" حقًا في عملية شراء الرقائق
T6 يعني أن المادة تمت معالجتها بالحرارة وتم تقادمها بشكل مصطنع. في 7075، المفهوم القياسي هو:
- المعالجة الحرارية للمحلول لإذابة المراحل القابلة للذوبان في محلول صلب مفرط التشبع
- إخماد سريع للاحتفاظ بالتشبع الفائق
- الشيخوخة الاصطناعية للتعجيل بمراحل التقوية
في الرقائق، لا تعد المعالجة الحرارية مجرد خطوة معدنية؛ إنها خطوة التسطيح والضغط المتبقي. تكون المقاييس الرقيقة حساسة للتشويه والتدرجات الطفيفة في درجات الحرارة. تتعامل المعالجات الجيدة مع التوحيد كخاصية ميكانيكية: ليس فقط "يقابل الشد"، ولكن "يقابل الشد في كل مكان، دون التموج".
ومن الجدير بالذكر أيضًا نقطة عملية: يتم توفير العديد من رقائق الألومنيوم عالية القوة في تطبيقات التشكيل المطلوبة في درجات حرارة أكثر ليونة مثل O أو T4 أو درجات حرارة متوسطة للسماح بالتشكيل، ثم تتم معالجتها بالحرارة بعد التشكيل. يتم اختيار الرقاقة 7075-T6 عادةً عندما يجب أن تكون الرقاقة عالية القوة بالفعل في الخدمة ولن تخضع لتشكيل شديد، أو عندما يكون التشكيل في حده الأدنى ومصممًا بعناية.
توقعات الخصائص الميكانيكية (نموذجية، غير مضمونة)
تعتمد الخصائص بشدة على السمك وبنية الحبوب وطريق المعالجة الدقيق. تحدد المعايير الحد الأدنى للعديد من أشكال المنتجات، ولكن غالبًا ما يتم تحديد الرقائق بالاتفاق لأن المقاييس الرفيعة للغاية تتصرف بشكل مختلف عن الصفائح السميكة. ومع ذلك، بالنسبة للسياق، فإن خصائص 7075-T6 النموذجية للورقة/اللوحة تكون عادةً في النطاق:
| ملكية | القيمة النموذجية (درجة حرارة الغرفة) |
|---|---|
| قوة الشد في نهاية المطاف | ~ 510-570 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع (0.2%) | ~ 430-505 ميجا باسكال |
| استطالة | ~ 5–11% (يختلف حسب السُمك) |
| صلابة | ~ 150 حصان (تقريبًا) |
| كثافة | 2.81 جم/سم3 |
| الموصلية الكهربائية | ~ 33-38% IACS (تقريبًا) |
بالنسبة لشراء الرقائق، من الذكي تحديد ليس فقط متطلبات الشد ولكن أيضًا تحديد التسطيح وحالة الحافة وحدود النتوءات ونظافة السطح ومجموعة الملفات لأن هذه هي المعلمات التي تقرر ما إذا كان يمكن تصفيح الرقاقة أو شقها أو ختمها أو ربطها دون مفاجآت.
الأبعاد والتفاوتات والسطح: واقع الرقائق
تعتبر رقائق 7075-T6 بشكل عام منتجًا متخصصًا لأن دفع 7075 إلى مقاييس رفيعة جدًا يزيد من خطر:
- تشقق الحواف أثناء التدحرج أو الحز
- الثقوب والبقع الرقيقة الموضعية
- "الشد" أو الخطوط السطحية التي تصبح مرئية بعد الأنودة أو الترابط
- الإجهاد المتبقي الذي يظهر على شكل حليقة أو انفتال للملف
عند التحديد، يركز المشترون غالبًا على السُمك والخصائص الميكانيكية، ولكن بالنسبة للرقائق، تتضمن مقاييس "الملاءمة للاستخدام" ما يلي:
- تحمل السماكة عبر العرض وطول الطول
- التحكم في التاج والإسفين (ملف تعريف السُمك)
- خشونة السطح مناسبة للترابط أو الطلاء
- حدود النظافة إذا كان سيتم ربط الرقاقة بشكل لاصق أو نشرها
- حساسية اتجاه الحبوب في حالة وجود أي تشكيل
إذا كان الرقاقة مخصصة للربط اللاصق، فاسأل عن زيوت اللف وطرق التنظيف. يمكن لسبائك عالية القوة مع طبقة أكسيد قوية أن تترابط بشكل جميل - إذا كان إعداد السطح ثابتًا.
المعايير ومراجع التنفيذ
تتوافق الكيمياء 7075 بشكل عام مع تعريفات سبائك EN 573-3 وASTM. قد يشير تسليم المنتج والتسامح إلى:
- ASTM B209 لصفائح وألواح الألومنيوم (غالبًا ما يتم تكييفها للمقاييس الرقيقة حيثما أمكن ذلك)
- سلسلة EN 485 لتفاوتات الصفائح/الشرائط والخواص الميكانيكية (حسب المنطقة)
- مواصفات مقياس الدعم الكلي في سلاسل التوريد الخاصة بالفضاء الجوي (غالبًا ما تكون أكثر صرامة فيما يتعلق بالتحكم في العمليات وإمكانية التتبع)
من الناحية العملية، عادة ما يصبح شراء الرقائق مواصفات يتم التفاوض عليها: السُمك والمزاج لكل إطار قياسي، بالإضافة إلى التفاوتات المتفق عليها وشروط الجودة المصممة للقياس والاستخدام النهائي.
سلوك التآكل: القوة لها شخصية
يمكن أن يكون 7075-T6 أكثر عرضة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي من السبائك ذات القوة المعتدلة، خاصة في بيئات معينة وحالات الإجهاد. في الرقائق، يمكن أن يظهر القلق بطرق غير متوقعة: يمكن أن تعمل الحافة المشقوقة بشكل حاد كمكثف للضغط؛ يمكن أن تزيد الضغوط المتبقية من اللف من إجهاد الخدمة؛ ويمكن للبيئة الرطبة الغنية بالكلوريد استغلال نقاط الضعف.
إذا كانت مقاومة التآكل مطلبًا أساسيًا، فإن العديد من المصممين يفكرون في درجات حرارة مثل T73 أو T76 (الظروف الزائدة) التي تستبدل بعض القوة بمقاومة محسنة للتآكل الناتج عن الإجهاد. ما إذا كان ذلك ممكنًا في الرقائق يعتمد على التوافر والأهداف الميكانيكية المقصودة، ولكن تبقى النقطة: "T6" ليس سلعة عالمية؛ إنه اختيار محدد له عواقب محددة.
تشمل استراتيجيات الحماية الكسوة (غير شائعة بالنسبة لرقائق 7075)، وطلاءات التحويل، والأكسدة (مع الانتباه إلى التعب ومخاطر التشقق في السبائك عالية القوة)، وأنظمة الختم/الطلاء المصممة للبيئة.
حيث تكتسب رقائق 7075-T6 مكانتها
عادةً ما يتم اختيار رقائق 7075-T6 عندما يريد التصميم قوة محددة عالية في قسم رفيع ويمكنه التحكم في شدة التشكيل. تشمل الاستخدامات المحتملة مكونات الطيران أو الدفاع المتخصصة، والحشوات الرفيعة عالية القوة، وطبقات التعزيز في الهياكل المستعبدة، والتطبيقات التي تكون فيها الصلابة والقوة لكل وحدة كتلة أكثر أهمية من قابلية السحب العميقة.
تتعامل التطبيقات الأكثر نجاحًا مع الرقاقة كطبقة وظيفية بدلاً من مادة تغليف عامة. إنها تصمم حول اتجاه الحبوب، وتتجنب أنصاف الأقطار الحادة، وتتحكم في جودة الحافة، وتحدد حالة السطح بنفس خطورة قوة الشد.
إن جودة الرقاقة القوية تكون بنفس جودة أضعف مقياس لها. عندما تقوم بتوريد رقائق الألومنيوم 7075-T6، فمن المفيد أن تفكر كمهندس عمليات، وليس فقط كمهندس مواد. اطلب بيانات الاتساق من ملف إلى ملف. توضيح طرق الفحص للثقوب والعيوب السطحية. تحديد الشقوق الحافة المقبولة بعد الحز. قرر ما إذا كنت بحاجة إلى تسوية التوتر. تأكيد إمكانية التتبع لدرجة الحرارة وشهادة المزاج. هذه ليست تفاصيل إدارية؛ إنهم الفرق بين الرقائق التي تعمل في المختبر والرقائق التي تنجو من الإنتاج.
رقائق الألومنيوم 7075-T6، بهذه الطريقة، ليست مجرد "ألومنيوم عالي القوة مصنوع من مادة رقيقة". إنها اتفاقية بين علم المعادن والتصنيع، مكتوبة بالميكرونات ومقاسة بالتكرار. عندما يتم ذلك بشكل صحيح، يبدو الأمر متناقضًا تقريبًا: رقاقة معدنية تتصرف بسلطة سبيكة هيكلية - بهدوء، وثبات، وبدون دراما.