Алюминий 6061 против 7075: Понимание различий

Алюминиевые сплавы высоко ценятся за соотношение прочности и веса, высокую относительную прочность, коррозионную стойкость и технологичность, что делает их популярными в самых разных отраслях, включая строительство, аэрокосмическую промышленность, электронику, новую энергетику, спортивное оборудование и автомобили.

Однако при таком широком разнообразии доступных алюминиевых сплавов бывает трудно определить, какой сплав лучше всего подходит для конкретного проекта. В этой статье мы сравним два наиболее распространенных сплава, 6061 и 7075, чтобы помочь принять обоснованное решение.

Что такое алюминий 6061?

6061 - это Алюминий серии 6000 Сплав, состоящий в основном из магния и кремния, с относительно низкой долей других компонентов. Такой простой состав приводит к снижению прочности по сравнению с алюминием 7005, но при этом облегчает сварку и прессование, что приводит к снижению стоимости.

Основными легирующими элементами 6061 являются магний и кремний, которые обеспечивают умеренную прочность. Этот сплав также обладает хорошей устойчивостью к коррозии, свариваемость, и окисления. Он широко используется в промышленных конструкциях, требующих определенного уровня прочности и устойчивости к коррозии.

Благодаря своей низкой стоимости, малому весу и прочности 6061 является широко распространенным алюминиевым материалом. Он часто используется в строительстве и конструкционных изделиях, а также в аэрокосмической промышленности и индустрии развлечений. Это также самый распространенный алюминиевый сплав.

Применение алюминиевый сплав 6061 в архитектуре

Алюминиевый сплав 6061 обладает хорошей прочностью на растяжение, которая может быть повышена путем отпуска, а также отличной устойчивостью к коррозии, свариваемостью и обрабатываемостью. Его обрабатываемость делает его идеальным выбором для многих экструзионных проектов, поскольку он легко поддается формовке.

Благодаря своей низкой стоимости 6061 широко используется для производства разнообразных прецизионных деталей различной формы. Его универсальность в сочетании с хорошими механическими свойствами делает его популярным выбором для целого ряда применений.

Что такое алюминий 7075?

Алюминий 7075 известен как самый легкий и прочный материал в своем классе, однако он имеет высокую цену. Этот сплав сопоставим по прочности со многими виды сталино имеет гораздо меньшую плотность, что делает его отличной заменой стали в условиях высоких нагрузок. Исключительная устойчивость к усталостным нагрузкам делает его надежным выбором.

7075 алюминиевая пластина это холоднообработанный ковочный сплав с исключительной прочностью, превосходящей прочность низкоуглеродистой стали. Это один из самых прочных сплавов в промышленном использовании, обладающий общей коррозионной стойкостью, хорошими механическими свойствами и анодной реакцией. Его мелкозернистая структура улучшает глубокое бурение производительность, повышает износостойкость инструмента и дает ему явное преимущество при накатывании резьбы по сравнению с более тяжелыми материалами.

7075 относится к серии сверхтвердых алюминиевых сплавов Al-Zn-Mg-Cu и широко используется в авиационной промышленности, в частности, в самолетостроении. Он используется в промышленности с конца 1940-х годов благодаря своей сверхвысокой прочности, хорошей пластичности после обработки раствором и особенно эффективному упрочняющему эффекту термообработки.

Однако алюминий 7075 имеет плохая сварка эксплуатационные характеристики и склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением. Для повышения устойчивости к коррозионному растрескиванию под напряжением может потребоваться двухэтапное старение. Также необходима защитная обработка, например, алюминиевая плакировка.

Согласно китайскому исполнительному стандарту GB/T3880.2-2006, алюминий 7075 стабилен в твердом растворе и обладает хорошей пластичностью после обработки, что делает его отличным выбором для усиления термообработки. Этот сверхпрочный материал также известен как "сталь".

Алюминиевый сплав 7075 - это мощный материал, по прочности сравнимый со многими сталями. Цинк является основным легирующим элементом в этом материале, что придает ему хорошие усталостная прочность и средней обрабатываемостью. Однако он плохо сопротивляется коррозии и более восприимчив к ней по сравнению с другими алюминиевыми сплавами.

Этот сплав относится к группе 7000 серия алюминиевых Материалы, по составу схожие с 7005, но с более высоким содержанием цинка. Твердость 7075 намного выше, чем у 6061, и даже превосходит твердость стали. Несмотря на высокую твердость, он плохо поддается сварке и прессованию, что делает работу с ним более сложной. Кроме того, его относительно высокая стоимость ограничивает его применение и делает его непригодным для использования в тех областях, где требуются более доступные сплавы.

Похожие статьи: Диаграмма твердости алюминиевых сплавов

Алюминиевый сплав 7075 обладает средней коррозионной стойкостью благодаря небольшому количеству меди в химическом составе. Он также известен хорошей обрабатываемостью, но плохой формуемостью и свариваемостью. Этот сплав имеет более высокую стоимость по сравнению с другими алюминиевыми сплавами, что делает его менее рентабельным в некоторых областях применения.

Различия между 6061 и 7075

Сравнение свойств сплавов 6061 и 7075

1. Разница в составе:

Алюминиевый сплав 6061 состоит из 97,9% алюминия, 1% магния, 0,6% кремния, 0,28% меди и 0,2% хрома. Эти элементы в сочетании образуют универсальный и прочный материал.

Алюминиевый сплав 7075, с другой стороны, обычно состоит из 5,6-6,1% цинка, 2,1-2,5% магния, 1,2-1,6% меди, а также незначительного количества кремния, железа и марганца, титан, хром и другие металлы. Такое сочетание придает алюминиевому сплаву 7075 высокую прочность и долговечность, что делает его популярным выбором для применения в условиях высоких нагрузок.

2. Разница в твердости:

Твердость 6061 составляет 90HB.

Твердость 7075 может достигать 150HB.

3. Разница в сериях:

6061 - это алюминиевый сплав 6000-й серии.

7075 - это алюминиевый сплав серии 7000, который представляет собой цинк-магниево-алюминиевый сплав.

4. Различия в механические свойства:

5. Разница в целях:

Как правило, алюминий 7075 на 20-40% дороже, чем алюминий 6061. В результате алюминий 6061 обычно используется в тех случаях, когда не требуется применение более дорогого алюминиевого сплава.

Алюминий 7075 и 7005 часто используется в коммерческих отраслях, таких как аэрокосмическая промышленность, благодаря своей высокой твердости и низкой плотности.

Поэтому алюминий 7075 часто используется в качестве коммерческого алюминиевого сплава.

6. Разница в цене:

Цена на алюминий 6061 обычно составляет 18-30 юаней за килограмм, в то время как цена на алюминий 7075 обычно составляет 40-60 юаней за килограмм. Благодаря более низкой стоимости, алюминий 6061 имеет относительно высокий объем продаж, в то время как алюминий 7075 имеет относительно низкий объем продаж из-за более высокой цены.

7. Сравнение химических компонентов

(Доля микроэлементов на рисунке выше рассчитана на основе верхнего предела стандартного значения)

Основными микроэлементами в сплаве являются магний и кремний, которые образуют фазу Mg2Si. Ограниченное количество меди или цинка добавляется для повышения прочности сплава при сохранении его коррозионной стойкости.

Однако высокая доля микроэлементов приводит к более высокой стоимости.

Основным элементом в сплаве является цинк, а добавление меди и магния создает сплав Al Zn Mg Cu, который обладает наибольшим усиливающим эффектом среди всех алюминиевых сплавов.

8. Сравнение важных механических свойств

Алюминий 7075 часто называют авиационным алюминием благодаря его исключительной характеристики материала. 7075-T6 на сегодняшний день является алюминиевым сплавом с самой высокой прочностью, превосходящей даже обычную сталь.

Промышленное производство

Алюминий 7075 часто используется в областях, где предъявляются высокие требования, и его преимущества очевидны.

Он не только обладает высокой точностью, но и имеет более длительный срок службы, что позволяет улучшить продукт с разных сторон, чего трудно добиться другими методами.

Бытовая электроника:

Apple широко использует алюминиевые сплавы 7-й серии.

Например, Apple использует алюминий 7-й серии для изготовления средней рамки и задней крышки iPhone.

Другие продукты, такие как алюминиевые профили также изготовлены из алюминиевых сплавов 7-й серии.

Средняя рамка Xiaomi 8 также выполнена из алюминиевого сплава 7-й серии.

Материалы устройства:

Алюминиевые сплавы 7-й серии обладают уникальными преимуществами в различных специальных областях применения.

Например, лыжные палки и головки клюшек для гольфа часто подвергаются многократному и длительному воздействию внешних сил, поэтому авиационный алюминий является предпочтительным материалом.

В настоящее время все большее число отраслей промышленности используют авиацию алюминиевые материалы чтобы улучшить внешний вид и эксплуатационные характеристики своих продуктов, выделяя их на фоне конкурентов.

9. Сравнение производительности обработки

Алюминий 6061 и 7075 можно эффективно обрабатывать с помощью станок с ЧПУ инструменты.

Алюминий 6061 поддается сварке, в то время как алюминий 7075 сваривается сложнее.

Алюминий 6061 также легко подвергается обработка поверхности например, окислительное окрашивание, в то время как алюминий 7075 имеет непостоянный эффект окисления.

С точки зрения коррозионной стойкости, алюминий 6061, если его не обрабатывать, показывает лучшие результаты по сравнению с алюминием 7075.

Материалы 6061T6 и 7075T6 обладают высокой степенью твердости и не поддаются изгибу.

10. Применение алюминиевых сплавов 6061 и 7075

Ниже приведены некоторые общие области применения каждого из этих сплавов:

Инженерам важно учитывать эти типичные области применения при определении того, какой сплав больше подходит для конкретного проекта.

Комплексная оценка

В большинстве случаев алюминий 7075 обладает лучшими свойствами по сравнению с алюминием 6061.

Тем не менее, не стоит просто считать, что 7075 всегда лучше.

Прежде чем сделать вывод, необходимо учесть конкретную цель и бюджет.

Алюминий 6061 обычно удовлетворяет требованиям общепромышленного производства.

Алюминий 7075 обычно используется в таких востребованных областях, как аэрокосмическая промышленность, военные поставки, прецизионное оборудование, высокотехнологичная электроника и элитные изделия.

Что выбрать - алюминиевый сплав 6061 или 7075?

Алюминиевые сплавы 6061 и 7075 имеют высокое соотношение прочности и веса и отлично подходят для решения конкретных задач.

Выбор сплава зависит от целей использования и бюджета.

Если требуется сварка или формовка, или важны средняя и высокая прочность на разрыв и коррозионная стойкость, лучше выбрать алюминий 6061. Это также экономически эффективный вариант для экструзии сложные формы.

Определяющей характеристикой алюминия 7075 является его чрезвычайно высокая прочность. Поэтому он наиболее подходит для тех случаев, когда требуется исключительно высокая прочность на разрыв, но при этом сохраняется высокое соотношение прочности и веса, а также высокая усталостная прочность.