معرفی خواص و کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵

انتخاب آلیاژ مناسب برای پروژه‌ها بسیار اهمیت دارد. در صنعت هوافضا به طور معمول از آلیاژ آلومینیوم 7075 استفاده می‌شود. اگر بخواهیم به معرفی خواص و کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ بپردازیم، باید بگوییم یکی از اعضای سری 7000 و همچنین یکی از قوی‌ترین آلیاژهای موجود است. یکی از ویژگی های آلومینیوم آلیاژ 7075 این است که استحکام زیادی دارد.

این آلیاژ با بسیاری از انواع فولاد قابل مقایسه است. از مزایای آلومینیوم آلیاژ 7075 و سایر آلیاژهای آلومینیوم می‌توان به فراوانی و پرکاربرد بودن آن‌ها اشاره کرد. همچنین آلومینیوم و آلیاژهای مختلف آن در صنایع مختلف به صورت گسترده کاربرد دارند و دسترسی به آن‌ها آسان است. در ادامه این مقاله از مجموعه مقالات وب‌سایت نوردپارس، آلومینیوم آلیاژ 7075 را بیشتر بررسی می‌کنیم.

بررسی آلومینیوم آلیاژ 7075

پیش از معرفی خواص و کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵، آلومینیوم آلیاژ 7075 را بررسی می‌کنیم. این آلیاژ از سری آلیاژهای آلومینیوم است که عنصر اصلی آلیاژی در آن، روی است. از مزایای این آلیاژ می‌توان به استحکام بالا اشاره کرد. استحکام این آلیاژ با بسیاری از فولادها، قابل مقایسه است. از معایب این آلیاژ می‌توان به مقاومت کمتر در مقابل خوردگی نسبت به بسیاری از آلیاژهای آلومینیومی اشاره کرد.

همچنین هزینه تولید این آلیاژ بالا است که استفاده از آن در صنایع محدود می‌شود. مهم‌ترین آلیاژهای آلومینیومی با استحکام بالا، آلیاژ آلومینیوم 7075 است. این آلیاژ به صورت گسترده برای ساخت اجزاء مختلف در صنایع دفاعی، هوافضا و نظامی استفاده می‌شود. در میان 25 آلیاژ آلومینیوم کارپذیر رایج، آلیاژ 7075 به عنوان پرچالش‌ترین آلیاژ برای اکستروژن ارزیابی شده است.

ویژگی های آلومینیوم آلیاژ 7075

آلومینیوم آلیاژ 7075 ازجمله آلیاژهای آلومینیوم است که به علت ترکیب خاص خود از عنصرهای آلیاژی و خواص مکانیکی منحصربه‌فرد، در صنایع پیشرفته کاربردهای گوناگون بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این آلیاژ به دلیل مقاومت در برابر خستگی، سختی مناسب و قدرت بالا، به طور گسترده در صنایع دفاعی، هوافضا و تجهیزات ورزشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به بررسی خواص و کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ می‌پردازیم.

1. استحکام مکانیکی

آلیاژ آلومینیوم 7075 با داشتن استحکام کششی بالا و استحکام تسلیم، از مقاوم‌ترین آلیاژهای آلومینیوم محسوب می‌شود. این استحکام بالا در شرایطی که به تحمل بارهای سنگین و تنش‌های مکانیکی بالا نیاز است، بسیار اهمیت دارد. به همین جهت این آلیاژ به صورت گسترده در صنایع دفاعی و هوافضا که به مواد با مقاومت بالا نیاز است، بسیار کاربرد دارد.

2. مقاومت در برابر خستگی

از جمله مزایای آلومینیوم آلیاژ 7075، مقاومت بالای آن در برابر خستگی است. این خاصیت باعث می‌شود تا کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ در قطعه‌هایی که تحت تغییرات فشار قرار دارند؛ ازجمله قطعه‌های هواپیما بسیار مناسب باشد. مقاومت در مقابل خستگی به صورت خاصی در محیط‌های دینامیکی که بارگذاری به صورت متناوب باعث ایجاد آسیب‌های خستگی می‌شوند، اهمیت زیادی دارد.

3. سختی و مقاومت در مقابل سایش

آلیاژ آلومینیوم 7075 سختی قابل توجهی دارد که آن را در مقابل سایش و ترک خوردگی بسیار مقاوم کرده است. این ویژگی مخصوصا در محیط‌های صنعتی که ممکن است قطعات به صورت مداوم در معرض سایش قرار گیرند، اهمیت زیادی دارد.

4. مقاومت در برابر خوردگی

آلیاژ آلومینیوم 7075 در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد؛ ولی با به کار گیری روش‌های مناسب پوشش‌دهی و معالجه سطحی، می‌توان تا حد زیادی این مشکل را برطرف کرد. جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی، به طور معمول از پوشش‌های آلومینیوم آنودایز شده و یا پوشش‌های محافظ دیگر استفاده می‌شود. این کار باعث افزایش عمر مفید قطعات ساخته شده از آلیاژ 7075 می‌شود.

5. قابلیت عملیات حرارتی

ازجمله ویژگی ‌های آلیاژ آلومینیوم 7075، قابلیت آن در عملیات حرارتی است. عملیات حرارتی به بهبود خواص مکانیکی آلیاژ 7075 کمک می‌کند. این فرایند به افزایش سختی و استحکام آلیاژ کمک می‌کند. همچنین به بهینه سازی آن برای کاربردهای مختلف نیز کمک می‌کند.

6. قابلیت جوشکاری و ماشین کاری

در ادامه خواص و کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵، قابلیت جوشکاری و ماشین کاری آن را بررسی می‌کنیم. قابلیت ماشین کاری، فرایند تولید و شکل دهی این آلیاژ را بسیار ساده‌تر می‌کند. این آلیاژ آلومینیوم دارای قابلیت جوشکاری نیز است. به دلیل وجود عنصرهای آلیاژی خاصی مانند روی و مس، جوشکاری این آلیاژ ممکن است چالش‌هایی داشته باشد و به تکنیک‌های خاصی نیاز داشته باشد.

مزایای آلومینیوم آلیاژ ۷۰۷۵ و معایب آن

قوی‌ترین آلیاژ مورد استفاده در کاربردهای گوناگون صنعتی با قابلیت ماشین کاری و مقاومت در برابر خوردگی، آلیاژ آلومینیوم 7075 است. این آلیاژ وزن سبکی دارد. باتوجه‌به ویژگی های آلومینیوم آلیاژ 7075، می‌توان از آن برای کاربردهای هوافضا استفاده کرد. آلیاژ 7075 بعد از صیقل دادن، ظاهر بسیار جذابی دارد و همین امر نیاز به رنگ آمیزی را کاهش می‌دهد.

هنگام انتخاب آلیاژ آلومینیوم 7075 باید محدودیت‌های آن و همچنین کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ را در نظر گرفت. این آلیاژ در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم مقاومت کمتری در مقابل خوردگی دارد. شکل گیری آلیاژ آلومینیوم 7075 نسبت به سایر آلیاژهای سری 7000 پایین‌تر است. همچنین این آلیاژ هزینه نسبتا بالایی دارد و این ویژگی دردسترس بودن آن را محدود کرده است. برترین ویژگی‌ های آلومینیوم باکیفیت آلیاژ 7075 شامل موارد زیر می‌شوند:

• کاهش وزن: استفاده از آلیاژ 7075 در صنایع گوناگون به کاهش وزن کلی سازه‌ها کمک می‌کند. این کار باعث افزایش کارایی و در نتیجه کاهش مصرف سوخت می‌شود.
• قابلیت بازیافت: آلیاژ آلومینیوم 7075 قابل بازیافت است. این ویژگی آلیاژ به حافظت از محیط زیست بسیار کمک می‌کند.
• عملکرد بالای مکانیکی: به علت استحکام و سختی بالا، آلومینیوم آلیاژ 7075 می‌تواند در شرایط بارگذاری شدید و محیط‌های سخت، عملکرد خوبی داشته باشد.
• تطبیق پذیری: این آلیاژ به راحتی با مواد دیگر ترکیب می‌شود و در فرایندهای گوناگون تولید، استفاده می‌شود.
• دوام و طول عمر بالا: ویژگی مقاومت در برابر خوردگی و خستگی باعث می‌شود که کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ بیشتر و طول عمر آن نیز بیشتر شود. این ویژگی به صرفه جویی در هزینه‌ها و زمان تعمیر و نگهداری نیز کمک می‌کند.

کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵

آلومینیوم آلیاژ سری 7000 مانند 7075 اکثرا در صنایع حمل و نقل از جمله حمل و نقل هوایی، دریایی و خودروها به علت بالا بودن استحکام بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. قابلیت سبکی و استحکام بالا باعث می‌شود که آلیاژ 7075 در قطعه‌های دوچرخه، تجهیزات صخره نوردی، بدنه گلایدرها و… کاربرد داشته باشد. آلیاژ 7075 در تولید تفنگ‌های M16 برای ارتش آمریکا نیز نقش دارد. آلومینیوم آلیاژ 7075 به دلیل چگالی پایین، استحکام بالا، قابلیت پولیش بالا و خاصیت مقاومت حرارتی ورق آلومینیوم، در ساخت ابزار قالب استفاده زیادی دارد.

بعد از آشنا شدن با کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵، این آلیاژ در بین کاربران و تولید کنندگان محبوبیت زیادی پیدا کرده است. کاربرد این آلیاژ را در تولید قطعات دوچرخه، قالب‌های صنعت پلاستیک و تفنگ‌های درجه نظامی می‌توان مشاهده کرد.

1. صنایع هوافضا

آلومینیوم آلیاژ 7075 به علت استحکام بالا و وزن سبک، به صورت گسترده در صنایع هوافضا کاربرد دارد. این آلیاژ پرکاربرد در ساخت قطعه‌هایی مانند فریم‌های ساختاری، بال‌ها، بدنه هواپیما و سایر اجزای کلیدی هوافضا به‌کار می‌رود. فضاپیماها و هواپیماها به علت نیاز به مواد سبک و مقاوم که بتوانند بارهای سنگین و تنش‌های شدید را تحمل کنند، از آلومینیوم 7075 به عنوان ماده اصلی در ساخت این قطعات استفاده می‌شود. این آلیاژ آلومینیوم علاوه‌بر این‌که به کاهش وزن کلی هواپیما کمک می‌کند، به بهبود کارایی سوخت و افزایش ایمنی نیز کمک می‌کند.

2. صنایع دفاعی

آلومینیوم آلیاژ 7075 به علت مقاومت در برابر سایش و ضربه در صنایع دفاعی، برای تولید تجهیزات نظامی مانند زره‌ها، قطعات زرهی و سلاح‌های سبک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که به مقاومت در برابر شرایط سخت و محیط‌های پرخطر نیاز دارند، گزینه بسیار مناسبی است. به دلیل استحکام بالا و وزن سبک، کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ در ساخت بدنه‌های زرهی و وسایل نقلیه نظامی و همچنین قطعه‌هایی که به مقاومت در مقابل انفجار نیاز دارند، بسیار دیده می‌شود.

3. صنایع ورزشی

آلومینیوم آلیاژ 7075 در تولید تجهیزات ورزشی نیز بسیار کاربرد دارد. برای مثال جهت تولید چارچوب‌های دوچرخه‌های کوهستان، تجهیزات کوهنوردی، اسکیت‌های سرعت و تجهیزات ماهیگیری این آلیاژ کاربرد دارد. آلومینیوم آلیاژ 7075 به علت مقاومت در برابر خستگی و داشتن وزن سبک، برای ورزشکارانی که به تجهیزات سبک و با مقاومت بالا نیاز دارند، بسیار مناسب است. برای ساخت بدنه دوچرخه‌های مناسب مسابقات دوچرخه سواری، از آلومینیوم آلیاژ 7075 استفاده می‌کنند؛ زیرا وزن این آلیاژ بسیار کم است و مقاومت زیادی دارد.

4. کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵؛ صنایع خودروسازی

آلیاژ 7075 به علت ترکیب خاصی که دارد، دارای وزن سبک و استحکام بالا است. به همین دلیل در صنعت خودروسازی بسیار محبوب است و کاربرد زیادی دارد. در ساخت خودروهای مسابقه‌ای و خودروهای لوکس از این آلیاژ بسیار استفاده می‌شود. استفاده از این آلیاژ به کاهش وزن کلی خودرو کمک می‌کند و نهایتا به بهبود کارایی سوخت و عملکرد دینامیکی خودرو کمک می‌کند. در ساخت قطعه‌هایی مانند شاسی و بدنه که به تحمل بارهای سنگین و فشارهای مکانیکی بالا نیاز است، از آلومینیوم آلیاژ 7075 استفاده می‌شود.

5. ساختارهای ساختمانی و معماری

در ساخت سازه‌های ساختمانی و معماری که به ترکیب استحکام و زیبایی نیاز دارند، از آلیاژ 7075 نیز استفاده می‌شود. این آلیاژ آلومینیوم در ساخت نماهای ساختمان، سازه‌های مقاوم در برابر زلزله و چارچوب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

6. صنایع دریایی

آلومینیوم 7075 به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی به ویژه در محیط‌های مرطوب و شور، در صنعت دریایی نیز کاربرد دارد. در ساخت قطعات کشتی‌ها، تجهیزات دریایی و قایق‌ها از این آلیاژ استفاده می‌شود. ازجمله ویژگی های آلومینیوم آلیاژ 7075 می‌توان به مقاومت در برابر فشارهای مکانیکی و شرایط سخت دریایی اشاره کرد. این آلیاژ طول عمر بالایی دارد.

7. صنایع الکترونیک

آلومینیوم آلیاژ 7075 به علت داشتن قابلیت ماشین کاری بالا و رسانایی حرارتی خوب، در ساخت بدنه‌های دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. در تولید قطعه‌هایی که به تحمل گرمای زیاد و حفظ ثبات مکانیکی نیاز دارند، از این آلیاژ استفاده می‌شود. برای مثال در ساخت کیس لبتاب‌های صنعتی از آلیاژ 7075 استفاده می‌شود.

مقایسه آلومینیوم 7075 با سایر آلیاژها

پس از آشنایی با خواص و کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ متوجه شدید که این آلیاژ برای کاربردهایی انتخاب می‌شود که به استحکام بالا نیاز دارند. البته می‌توانید گزینه‌های دیگری را برای کاربردهای مورد نظر خود انتخاب کنید. برخی از آلیاژهای رایج دیگر وجود دارند که به عنوان جایگزین در نظر گرفته می‌شوند.

1. کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ و 2024

آلیاژ 2024 مانند آلیاژ 7075 در هوافضا به ویژه در بدنه و بال‌های هواپیما کاربرد دارد. در برنامه‌هایی که مقاومت در برابر خستگی چرخه‌ای بالا نیاز است، استفاده از آلیاژ 2024 گزینه مناسبی است. آلیاژ 7075 برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر تنش بالا نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر دو مورد از این آلیاژها، دارای قابلیت جوشکاری مناسب هستند.

برای جوشکاری این آلیاژها می‌توان از فلاش یا جوش نقطه‌ای استفاده کرد. البته جوشکاری گازی و قوس الکتریکی پیشنهاد نمی‌شود. این دو آلیاژ ماشین کاری مشابهی را ارائه می‌کنند. کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ در جاهایی که مقاومت در برابر خوردگی اهیمت دارد، بیشتر است.

2. آلیاژ 7075 و 6061

آلیاژ آلومینیوم 6061 به عنوان آلومینیوم ساختاری شناخته می‌شود. این آلیاژ اغلب در ساخت و ساز استفاده می‌شود. همچنین کاربرد آن برای اکسترود لوله‌های آلومینیومی و میله‌ها دیده می‌شود. علاوه‌بر این، آلیاژ 6061 بسیار تطبیق پذیر است و در سینک‌های حرارتی، اتصالات الکتریکی و قاب دوچرخه نیز کاربرد دارد. آلیاژ 6061 نسبت به آلیاژ 7075 ویژگی‌های عمومی بهتری دارد. آلیاژ 6061 مقاومت بهتری در برابر خوردگی بالاتر از آلیاژ 7075 است؛ اما استحکام آلیاژ 7075 بالاتر و بهتر است. در مواردی که استحکام زیاد لازم است، باید آلیاژ 7075 انتخاب شود.

جمع‌بندی

قبل از استفاده از آلومینیوم آلیاژ 7075 باید با خواص و کاربرد آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ آشنا شوید. ازجمله ویژگی های آلومینیوم آلیاژ 7075 می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت عملیات حرارتی و… اشاره کرد. باتوجه‌به مزایای آلومینیوم آلیاژ ۷۰۷۵ این آلیاژ کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد.

این آلیاژ دارای قابلیت ماشین کاری خوبی است. شرکت نوردپارس یکی از تولیدکنندگان معتبر ورق آلومینیوم در ایران است. این شرکت با تولید و ارائه محصولات در آلیاژهای مختلف، نیازهای مختلف ساختمان سازی را برطرف می‌کند. برای دریافت اطلاعات بیشتر درمورد شرکت نوردپارس، از طریق بخش تماس با ما با مشاورین این مجموعه در تماس باشید.