La aleación de aluminio 7075 ( AA7075 ) es una aleación de aluminio , con zinc como elemento de aleación principal. Tiene excelentes propiedades mecánicas y exhibe buena ductilidad, alta resistencia, tenacidad y buena resistencia a la fatiga. Es más susceptible a la fragilización que muchas otras aleaciones de aluminio debido a la microsegregación , pero tiene una resistencia a la corrosión significativamente mejor que las aleaciones de la serie 2000. Es una de las aleaciones de aluminio más comúnmente utilizadas para aplicaciones estructurales sometidas a grandes esfuerzos y se ha utilizado ampliamente en piezas estructurales de aeronaves. [2]
A7075 T6 | |
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Propiedades físicas | |
Densidad (ρ) | 2,81 g / cc (0,102 libras / pulgada cúbica) |
Propiedades mecánicas | |
Módulo de Young (E) | 71,7 GPa (10400 ksi) |
Resistencia a la tracción (σ t ) | 572 MPa (83,0 ksi) |
Alargamiento (ε) a la rotura | 11% |
Razón de Poisson (ν) | 0,33 |
Dureza - Rockwell | 87 HRB |
Propiedades termales | |
Temperatura de fusión (T m ) | 477 ° C (891 ° F) |
Conductividad térmica (k) [1] | 196 W / m * K |
Coeficiente de expansión térmica lineal (α) | 2,36 * 10 −5 K −1 |
Capacidad calorífica específica (c) | 714,8 J / kg * K |
Propiedades electricas | |
Volumen de resistividad (ρ) | 51,5 nOhmios * m |
La composición de la aleación de aluminio 7075 incluye aproximadamente 5,6–6,1% de zinc , 2,1–2,5% de magnesio , 1,2–1,6% de cobre y menos de la mitad por ciento de silicio, hierro, manganeso, titanio, cromo y otros metales. Se produce en muchos temperamentos , algunos de los cuales son 7075-0 , 7075-T6 , 7075-T651 .
El primer 7075 fue desarrollado en secreto por una compañía japonesa, Sumitomo Metal , en 1935, [3] pero introducido por Alcoa en 1943 y fue estandarizado para uso aeroespacial en 1945. [4] El 7075 fue finalmente utilizado para la producción de fuselajes en el Imperio Japonés. Marina .
Propiedades básicas
El aluminio 7075A tiene una densidad de 2.810 g / cm³. [5]
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas del 7075 dependen en gran medida del templado del material. [6]
7075-0
El 7075 sin tratamiento térmico (temple 7075-0) tiene una resistencia máxima a la tracción de no más de 280 MPa (40,000 psi) y un límite elástico máximo de no más de 140 MPa (21,000 psi). El material tiene un alargamiento (estiramiento antes de la rotura final) del 9 al 10%. Como es el caso de todas las aleaciones de aluminio 7075, 7075-0 es altamente resistente a la corrosión combinado con un perfil de resistencia generalmente aceptable.
7075-T6
El temple T6 7075 tiene una resistencia máxima a la tracción de 510–540 MPa (74,000–78,000 psi) y un límite elástico de al menos 430–480 MPa (63,000–69,000 psi). Tiene un alargamiento de falla de 5 a 11%. [7]
El temple T6 generalmente se logra homogeneizando el modelo 7075 a 450 ° C durante varias horas, templando y luego envejeciendo a 120 ° C durante 24 horas. Esto produce la resistencia máxima de las aleaciones 7075. La resistencia se deriva principalmente de los precipitados eta y eta 'finamente dispersos tanto dentro de los granos como a lo largo de los límites de los granos. [8]
7075-T651
El temple T651 7075 tiene una resistencia máxima a la tracción de 570 MPa (83.000 psi) y un límite elástico de 500 MPa (73.000 psi). Tiene un alargamiento de falla del 3 al 9%. Estas propiedades pueden cambiar según la forma del material utilizado. Las placas más gruesas pueden exhibir resistencias y alargamientos más bajos que los números enumerados anteriormente.
7075-T7
El temple T7 tiene una resistencia máxima a la tracción de 505 MPa (73,200 psi) y un límite elástico de 435 MPa (63,100 psi). Tiene un alargamiento de falla del 13%. [9] El temple T7 se logra sobreenvejeciendo (es decir, envejeciendo más allá del pico de dureza) del material. Esto a menudo se logra envejeciendo a 100–120 ° C durante varias horas y luego a 160–180 ° C durante 24 horas o más. El temple T7 produce una microestructura de precipitados principalmente eta. En contraste con el temple T6, estas partículas eta son mucho más grandes y prefieren el crecimiento a lo largo de los límites del grano. Esto reduce la susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión . El temple T7 es equivalente al temple T73. [8]
7075-RRA
El temple de retrogresión y reacción (RRA) es un temple de tratamiento térmico de varias etapas. Comenzar con una hoja en el temple T6, implica sobrepasar el pico de dureza (temple T6) hasta acercarse al temple T7. Un posterior envejecimiento a 120 ° C durante 24 horas devuelve la dureza y la resistencia a los niveles de temple T6 o muy cerca de ellos. [8]
Los tratamientos de ARR se pueden lograr con muchos procedimientos diferentes. Las pautas generales están retrocediendo entre 180 y 240 ° C durante 15 min 10 s. [10]
Usos
El primer uso de producción en masa del mundo de la aleación de aluminio 7075 fue para el caza Mitsubishi A6M Zero . El avión era conocido por su excelente maniobrabilidad, que fue facilitada por la mayor resistencia del 7075 en comparación con las aleaciones de aluminio anteriores.
Las aleaciones de la serie 7000, como la 7075, se utilizan a menudo en aplicaciones de transporte debido a su alta resistencia específica , incluida la marina, la automoción y la aviación. [6] [11] Estas mismas propiedades conducen a su uso en equipos de escalada en roca, componentes de bicicletas, cuadros de patinaje en línea y fuselajes de ala delta comúnmente hechos de aleación de aluminio 7075. Los modelos RC de nivel hobby suelen utilizar 7075 y 6061 para placas de chasis. 7075 se utiliza en la fabricación de rifles M16 para el ejército de EE. UU., Así como rifles de estilo AR-15 para el mercado civil. En particular, los receptores inferiores y superiores de los rifles M16 de alta calidad, así como los tubos de extensión, suelen estar hechos de aleación 7075-T6. Desert Tactical Arms, SIG Sauer y la compañía francesa de armamento PGM lo utilizan para sus rifles de precisión. También se usa comúnmente en ejes para palos de lacrosse , como el sable STX y juegos de cuchillo y tenedor para acampar. También es un material común utilizado en los yoyos de competición.
Debido a sus propiedades térmicas de alta resistencia, baja densidad y su capacidad para ser altamente pulido, 7075 se usa ampliamente en la fabricación de herramientas para moldes. Esta aleación se ha refinado aún más en otras aleaciones de la serie 7000 para esta aplicación, a saber, 7050 y 7020.
Aplicaciones aeroespaciales
7075 se utilizó en las boquillas del transbordador espacial SRB y la viga SRB del tanque externo en la sección entre tanques.
Aplicaciones
- Accesorios para aviones
- Engranajes y ejes
- Partes de misiles
- Partes de la válvula reguladora
- Engranajes helicoidales
- Aplicaciones aeroespaciales / de defensa
- Automotor
Nombres comerciales
7075 se ha vendido bajo varios nombres comerciales, incluidos Zicral, Ergal y Fortal Constructal. Algunas de las aleaciones de la serie 7000 vendidas con nombres de marca para la fabricación de moldes incluyen Alumec 79, Alumec 89, Contal, Certal, Alumould y Hokotol.
Ver también
- Vuelo 421 de Northwest Airlines
- https://www.thomasnet.com/articles/metals-metal-products/all-about-7075-aluminum-properties-strength-and-uses/
- ¿CUÁLES SON LAS DIFERENCIAS ENTRE EL ALUMINIO 6061 Y 7075?
- Aluminio 7075: conozca sus propiedades y usos
- Propiedades de la aleación de aluminio 7075 Archivado el 16 de octubre de 2018 en la Wayback Machine.
- Propiedades de la aleación de aluminio 7075
- 7075 aluminio
Referencias
- ^ Juan J. Valencia, Peter N. Quested, "Propiedades termofísicas"
- ^ Volumen 2 del manual de ASM: Propiedades y selección: aleaciones no ferrosas y materiales para fines especiales, 1990 p. 137-38
- ^ Yoshio, Baba. "Extra superduraluminio y sucesivas aleaciones de aluminio para aeronaves". Revista del Instituto Japonés de Metales Ligeros (Sumitomo Light Metal Ind. Ltd., Japón), Volumen 39, Número 5, p. 378. Consultado el 22 de noviembre de 2015.
- ^ Revista canadiense de aeronáutica y espacio, 1989 vol 35-36 p. 129
- ^ "7075 (AlZn5.5MgCu, 3.4365, 2L95, A97075) Aluminio :: MakeItFrom.com" . www.makeitfrom.com . Consultado el 22 de abril de 2018 .
- ^ a b Hoja de datos de Alcoa 7075 Archivado el 29 de agosto de 2013 en Wayback Machine (PDF), consultado el 13 de octubre de 2006
- ^ "Hoja de datos del material MAPE" . asm.matweb.com . Archivado desde el original el 16 de octubre de 2018 . Consultado el 22 de abril de 2018 .
- ^ a b c Park, JK y AJ Ardell. "Microestructuras de la aleación comercial 7075 AI en los temperamentos T651 y T7". Metall. Trans. A. 14A (1983): 1957. Imprimir.
- ^ "Hoja de datos del material MAPE" . asm.matweb.com . Consultado el 22 de abril de 2018 .
- ^ Cina, Baruch M. REDUCIENDO LA SUSCEPTIBILIDAD DE LAS ALEACIONES, EN PARTICULAR LAS ALEACIONES DE ALUMINIO, AL AGRIETAMIENTO POR CORROSIÓN . Israel Aircraft Industries Ltd., cesionario. Patente 3856584. 24 de diciembre de 1974. Impresión.
- ^ T Hashimoto, S Jyogan (Showa Aluminio), K Nakata, YG Kin y M Ushio (Universidad de Osaka): Unión FSW de aleación de Al de alta resistencia
Otras lecturas
- "Propiedades de aluminio forjado y aleaciones de aluminio: 7075, Alclad 7075", Propiedades y selección: aleaciones no ferrosas y materiales para fines especiales , vol. 2, Manual de ASM, ASM International, 1990, págs. 115-116.
enlaces externos
- Propiedades del Aluminio 7075