旅行箱用7系铝合金好还是5系铝合金好?
7系铝合金是超硬铝,又叫航空铝,是铝-镁-锌-铜合金,强度大硬度高。
5系铝合金是铝-镁合金,延展性好,抗拉强度高,但密度低于其它系列。
旅行箱当然是用7系铝合金好,但是原材料价格高会增加成本,产品价格也高。
超硬铝合金7075-T6
铝合金在汽车产业中的应用应该很早了,我们经常会听到什么法拉利、保时捷等等超级跑车采用全铝车身以减轻重量,其实这里面的所谓“全铝”也是指的铝合金.为什么要使用铝合金呢?一方面减少车身重量,使汽车可以获得更好的动力并且降低油耗,另一方面铝合金是非常好回收再造的一种材料,这也使得汽车的维修更为简便,当然也更加环保.最近也有朋友问关于全铝发动机和铸铁发动机的问题,在发动机这个元件上,铝合金和铸铁有着各自不同的特点,铸铁的更扎实、耐用,升功率更大,而铝合金的更轻便,成本更低.不过有一点是可以肯定的,未来汽车产业的发展趋势,铝的应用会越来越广泛,越来越多,因为铝这种金属的矿藏非常丰富,回收又更为简便,其合金的特性也越来越丰富,随着技术的进步,某一天某种铝合金完全取代钢材也不是没有可能。
6061是铝合金的代号 主要掺杂1%镁和0.6%的硅
7005也是铝合金的代号 主要掺杂4.5%锌和1.4%镁
T6就是热处理工艺比如 6061-T6就是一只经过T6热处理的6061车架因为经过热处理铝的强度会变大
7005 T6 抗张度是 51000 PSI
6061 T6 抗张度是 45000 PSI
7005 T6 伏降强度是 42000 PSI
6061 T6 伏降强度是 40000 PSI
这样一看7005铝比6061的铝强度要大但是6061铝比7005铝的任性要好两者不能说是7比6好也不是6比7好个有个的特点
7005只是较常规的一种车架铝材。t6是20小时回火t处理的标称,还有10小时回火的t4热处理等。
有一个问题,应该长期困扰着很多车友,而且相信未来还会继续困扰更多的车友
那就是 铝合金车架的材质编号的“优劣”问题
有些车架写着6061铝材,有些写着6011,有些写着7005……
相信至今也是很多车友普遍认为铝材编号的数字越大,车架使用的铝材也就越贵越好,性能也必定越强(性能包括重量轻、强度高、耐用等因素)
但是这个观点是错误的
首先,让咱们先了解一下铝材编号的具体意义与区别:
1系列(表示纯铝!含铝量不少于99%)
2系列(主要以铜合金)
3系列(主要以锰)
4系列(主要以硅)
5系列(主要以镁)
6系列(主要以镁与硅)
7系列(主要以锌)
8系列(其他元素)
其中我们把涉及到铝合金车架的生产比较多的两种系列:6系与7系铝材单独拿出来对比一下:
6系铝材的特点是:中等强度,具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向,其焊接性优良,耐蚀性及冷加工性好,是一种使用范围广.很有前途的合金。
7系铝合金是另外一种常用的合金,品种繁多.它包含有锌和镁.比较常见的铝合金中强度最好的就是7075合金,但是它无法进行焊接,而且它的抗腐蚀性相当差,多用于CNC切割,锌在这系列中是主要合金元素,加上少许镁合金可使材料能受热处理,以达到非常高的强度特性
以上特征看出来,6系的铝材其实更适合做车架或者其他需要焊接的铝制品
而7系的铝材以7075为代表的则更适合做牙盘这类一体成型不需要焊接的单体大强度铝制品配件,比如牙盘盘片、把横、把立等
材料仅是最泛类的一个叫法,这就好比铝一样,铝中有很多级别的材料,7005是其中一个,而7005管中还有无抽,双抽,三抽,然后这些抽管中还有异形压模管,之后是焊接,t处理,然后涂装,经过品牌商附加价值后,进入市场。
好的7005车架与一个制程最简易的差异价格可以达到数倍,而车架上的漆料,品牌商的附加价值还能让一个同制程的车架差异数倍,而7005也仅是比较常见的一类车架铝合金,更高端的还有很多种车架合金,而钪合金管则是铝架中堪称最高端的材料,因为个方面特性都更较其它铝族合金来得优秀。
有车友说,真正大品牌高端的铝合金车架用的材料都是有自己的秘方的不是常规的这些牌号的。这个其实很难有一个证实,如早年,某品牌使用一种叫cu92的材料制成车架,号称那是铝中加了百分0.92的铜,之后有新闻报料,那其实就是7075的粘合管。
而很多大品牌也号称各种各样的铝合金,其实铝合金车架的特性都差不了很多,他们的特性改变不会有换成钢,钛,碳的变化那么明显,因此你很难证实改变有多大。
当然反是一些很公开的材料特性比较明显,比如峰大可以用7005管制造1400多克的车架,但是绝不可能用7005制成1200克以下还能有质量的东西,因此他们必须用钪管才能做的出1200多克的车架,而公路车更是仅能做到1000克以上,再轻量还要保证品质就知道如碳纤那种强度重量比更高的材料了,这些车架比较容易鉴别,比如做到1200克并且刚性出色的车架,那是绝对不可能是7005的材料。
而很多品牌的所谓秘方车架的重量却不会有什么特异,比如一个1500克车架要说是什么特殊的好配方,那说白点,7005完全可以在双抽管就做出来的东西,如果真是异常出色的材料,那完全可以类似钪合金那样去做1200克,甚至更轻的东西了。
说道各种材料车架的寿命,理论上,铝合金车架大约5年,钪合金车架大约三年,当然这些是在一些模拟测试条件下所说的,包括碳架也是说最少5年。
模拟条件的要求类似专业选手的骑行强度,每日的训练量,因此到了业余选手,我们一周可能仅有一天能达到很大强度,并且强度也未必和专业的一比一,因此业余使用你的估计使用寿命是在这一理论时间的7倍基础之上。
当然如果你在3-5年内充分的使用,甚至让车架疲劳到开裂,那车架的价值对于你体内的提升和身体的益处也是要远远超越的。
另外金属疲劳对寿命的影响还有一个很关键的指标,那就是型变量,达不到型变量的踩踏,几乎没什么寿命影响,比如很多用运动车当城市交通低速度低强度的使用范围,而个别人超正常使用范围的使用,可以让冲击力量超过材料承受,比如高抛飞台阶,一次强度达到就可以直接裂毁车架,而不需要任何疲劳期限。市面上并没有7075铝材的车架,就是因为这种铝材无法进行焊接
车架上会出现的7系铝材编号目前只有7005,多是MOSSO这类车架工厂所使用,制作前叉或者车架,捷安特等技术更加成熟的工厂还是普遍使用6000或者6011的铝材(原因下面会提到)
7005的铝材不同于7075的最大区别就是“他可以进行焊接”,但是7系铝材的高强度特性还是他的优点
然后是从重量与原材料成本上看:如果按照同样体积的实心铝材原料块来讲,6061与7005两种编号的铝材肯定会存在重量与价格的差异,但是考虑到一台车大概仅使用了不到2000g的铝材原料,在这个比例下单单不同铝材会产生的成本或者重量差异并不明显。也不存在“7005的车架必定比6061的车架贵”的概念。
这样对比之下,大家就可以大致上自己判断不同铝材的车架的差异了
所以奉劝车友不要盲目的崇拜“铝材编号数字大”的车架,7005铝车架有他在硬度方面的优势,6061的车架也有他在其他细节的优点。
至于为什么捷安特的车架普遍使用6000或者6011铝材。这是因为他的加工工艺跟抽管技术都是国际上比较领先的。通过锻造技巧与抽管的精度,可以最大限度的发挥6系铝的可塑性优势,并且在提升强度的同时降低其重量。捷安特的XTC TEAM、ANTHEM X、TRANCE X等系列中高档车架就曾经都使用6000的铝材,并同样提供给骑乘者非常优秀的强度与性能。
相对的,如果大家非要问“如果是同样的锻造工艺同样的焊接方法,而只是两款车架使用的铝材不同,到底哪一个更好?”那应该还是7005铝在重量、强度等方面稍好于6061铝。
综上所述,大家应该清楚的了解到:
对车架重量、硬度、强度等性能更有决定性作用的,是高超生产加工工艺,而非高编号的铝材
7系铝价格不是比6系高很多。价格差别不大,大概就是100-200元左右,7系的略贵。7系铝合金是一种超硬铝合金,是一种新型优质的铝合金工业材质。该铝合金的特点是,固溶处理后塑性好,热处理强化效好,有极高的强度,并且有特别好的低温强度。
7系列铝材特点
7系铝合金在航天航空上应用比较多,所以也称为航空铝,成本比较高,也常用于一些高端电子产品上。7系铝合金苹果公司应用得比较多,apple公司用7系铝型材做iphone手机中框及后盖,铝型材苹果电脑外壳也是全7系铝合金材质。最新发布的小米8就是采用7系铝合金中框。
7075-T6硬度在150HB左右。
7075的主要合金元素为锌,强度很高,具有良好的机械性能及阳极反应。主要用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件,如飞机上、下翼面壁板、桁条等。
固溶处理后塑性好,热处理强化效果好,在150度以下有良好的强度,并且有特别好的低温强度,焊接性能差,有应力腐蚀开裂倾向。还广泛应用于模具加工、机械设备、工装夹具等。
扩展资料:
7075T6铝合金主要用于制造飞机结构及其它要求强度高,抗腐蚀性能的高应力结构件,如高强度机械零件,飞机上,下翼面壁板,桁条等。还广泛应用于军工专用,模具加工,机械设备,工装夹具等。
7075T6焊接性能差,有应力腐蚀开裂倾向。
参考资料来源:百度百科-7075-T6铝合金
7075T6铝合金硬度是150HB,属于高硬度铝合金。7075T6铝合金是美国精密加工的铝板,商用最多的合金之一。7075系列的主要合金元素为锌,强度很强,具有良好的机械性能及阳极反应。
7075铝板热处理是因为锌是7075中主要合金元素,向含3%-7.5%锌的合金中添加镁,可形成强化效果显着的MgZn2,使该合金的热处理效果远远胜过于铝-锌二元合金;提高合金中的锌、镁含量,抗拉强度会得到进一步的提高,但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降。
扩展资料:
7075铝板属Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝,7075合金是20世纪40年代末期就已应用于飞机制造业,至今仍在航空工业上得到广泛应用的超高强度变形铝合金。主要特点是固溶处理后塑性好,热处理强化效果特别好,在150℃以下有高的强度,并且有特别好的低温强度焊接性能差,有应力腐蚀开裂倾向,需经包铝或其他保护处理使用双级时效可提高合金抗应力腐蚀开裂的能力。
在退火和刚淬火状态下的塑性稍低于同样状态的2A12稍优于7A04,板材的静疲劳.缺口敏感,应力腐蚀性能优于7A04,其中以7075T651尤为上品,被誉为铝合金中良的产品,强度高,远胜于软钢,此合金具有良好的机械性能及阳极反应,是典型的航空用铝。
参考资料来源:百度百科-美铝7075-T6
参考资料来源:百度百科-7075-T6铝合金
但是铝合金表面硬度低,不耐磨,其应用范围受到一定限制,对铝合金进行硬质阳极氧化(阳极硬化)处理,可以获得与基体结合力好、具有一定厚度的膜层,能使用在铝制传动花键、轴承安装位置、螺纹紧固处等部位。(当然规则对某些部位的铝合金件也做了阳极硬化的要求,有人说做了没必要或者做了其他的比如镀硬铬等呵呵,其实阳极硬化的实用性和功能性的优势和必要性还是显而易见的)
根据调研和实验,7系铝合金在做完阳极硬化后,氧化膜厚度可为30μm-50μm,硬度为50-55HRC,可使铝材满足花键要求。(电解液为草酸,直流,电解温度0度以下,氧化颜色为带有金属光泽枯草黄绿色--屎黄色)
能做这项工作的工厂少之又少,这项技术会的技术人员更是稀少,小弟不才,在前辈和队友努力下,找到一家为出口活塞和核电设备做氧化的厂家,最终还是成功做了硬质氧化的铝制花键,其中曲折不多说,说一下具体步骤和注意事项吧。
氧化前的准备:
1,氧化要在完成所有机加工之后成品之前做
2,有条件最好做一下金相分析,确定材料真假,或者让供应商提供成分报告(据本人调研国内南平铝和西南铝还是不错的,货单上会提供这份报告)被某些材料供应商提供的假铝材坑到哭,成分不明确,烧蚀了我第一个做的最完美的加工件(因为不同系列铝材电解液配比不同,而且两种不同系列材料在一电解池中氧化肯定会发生烧蚀)
氧化过程:
1,首先要酸洗,这里要注意,酸洗之前一定要明白之前做没做过放电类的加工,比如说电火花放电加工花键,线切割加工等,如果有加工表面也会形成一层坚硬的氧化膜(是不是氧化铝没研究),酸洗一定要把这层膜腐蚀掉,否则这部分不导电不会被附上氧化膜,但是这样会影响工件的表面光滑度和亮泽,使工件发暗。为了使表面平整光亮,达到德雷克斯勒差速器壳的效果,我用抛光磨片加抛光蜡打磨了一次,但结果却呵呵,后来跟专家了解到,金属加工表面是物理平整,就是凸凹抚平的感 觉,氧化中会使其暴露,想要镜面效果只能通过化学抛光,用硝酸等化学试剂对加工表面处理再去氧化会得到镜面效果,因为这项工艺会对周围环境污染极大,极少有做的,所以处女座的朋友可以试试。
2,注意计算好工件表面积,这会和通电电流有一定比例关系,还有草酸含量也有关,否则会出现上膜慢,膜层较薄等问题,当然也和电解液有一定关系,我这边厂家只能做草酸的
3,电解过程中切勿频繁取出查看膜的厚度,会发生再次放入氧化池不反应的问题
4,注意控制好电流,过大会烧蚀,过小不反应
5,达到膜厚要求后取出后颜色会较重,用水清洗后,光泽十分好,水层干了之后会变暗,应该是正常反应,刚做出来那个亮啊
6,用测膜厚仪器多测几个点,我要求做到50丝硬度50多度(1丝,=0.01毫米=10微米),在因为材料失败过一次之后,第二次完美成功。测硬度,简单点可以用钥匙,钥匙不会在上面留下划痕的,氧化之前则不然。
注意氧化后就尽量不要再加工了,铝花键经过氧化之后更加放心,而且材料用的更极限,体积更小质量更轻,我做的差速器壳总重0.9KG,加上CUSCO差速器一共重2.5KG。
附上7系铝材的物理和化学成分,希望你们做金相实验和分析的时候能用得到
7075铝合金物理特:
性抗拉强度:524Mpa
0.2%屈服强度:455Mpa
伸长率:11%
弹性模量E:71GPa
硬度:150HB
密度:2.81g/cm^3
抗拉强度 σb (MPa):≥560
伸长应力 σp0.2 (MPa):≥495
伸长率 δ5 (%):≥6
7075铝合金化学组成:
硅Si:0.40
铁Fe: 0.50
铜Cu:1.2-2.0
锰Mn:0.30
镁Mg:2.1-2.9
铬Cr:0.18-0.28
锌Zn:5.1-6.1
钛Ti:0.20
铝Al:余量
其他: 单个:0.05 合计:0.15
7050铝合金化学成分:
铝(Al) 余量
铬(Cr)≤0.04
锆(Zr)0.08~0.15
锌(Zn)5.7~6.7
硅(Si)≤0.12
铁(Fe)0.000~0.150
锰(Mn)≤0.10
镁(Mg)1.9~2.6
钛(Ti)≤0.06
铜(Cu)2.0~2.6
(区分2系与7系主要金属看锌和镁,7系之间区分看铜和锌含量)
6063铝合金
T1处理的屈服强度:90MPa,硬度:42HB
T5处理的屈服强度:175MPa,硬度:60HB
T6处理的屈服强度:210MPa,硬度:73HB
T832处理的屈服强度:240MPa,硬度:95HB
10HW对应的强度大致是120MPa,13HW对应的强度大致是270MPa。这个HW对应强度是外推的,所以只能做参考。
区别:
1、它们的特点不同
2、它们的缺点不同
3、它们的应用范围不同
铝型材1系,2系,3系,4系,5系,6系,7系,8系的特点及应用范围如下:
1、铝型材1系
特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化。
应用范围:高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途。
2、铝型材2系
特点:以铜为主要合元素的含铝合金,也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。
例如:2011合金,在熔练过程中要注意安全防护(会产生有害气体)。2014合金用天航空工业,强度高。2017合金比2014合金强度低一点,但比较容易加工。2014可热处理强化。
缺点:晶间腐蚀倾向严重
应用范围:航空工业(2014合金),螺丝(2011合金)和使用温度较高的行业(2017合金)。
3、铝型材3系
特点:以锰为主要合金元素的铝合金,不可热处理强化,耐腐蚀性能好,焊接性能好。塑性好。(接近超铝合金)。
缺点:强度低,但可以通过冷加工硬化来加强强度。退火时容易产生粗大晶粒。
应用范围:飞机上使用的导油无缝管(3003合金),易拉罐(3004合金)。
4、铝型材4系
铝型材4系以硅为主,不常用。部分4系可热处理强化,但也有部分4系合金不可热处理化。
5、铝型材5系
特点:以镁为主。耐耐性能好,焊接性能好,疲劳强度好,不可热处理强化,只能冷加工提高强度。
应用范围:割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。
6、铝型材6系
一般中端及其以上的鞋架基本是6系或者7系6系:特点:以镁和硅为主。Mg2S为主要强化相,目前应用最广泛的合金。6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。
6063、6060、6463在6系中强度比较低。6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。旋风二号中端的架子就是6061特性中等强度,耐腐蚀性能好,焊接性能好,工艺性能好(易挤压岀成形)氧化着色性能好。
应用范围:交能工具(如:汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳)。
7、铝型材7系
特点:以锌为主,但有时也要少量添加了镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。挤压速度较6系合金慢,焊接性能好。7005和7075是7系中最高的档次,可热处理强化。
应用范围:航空方面(飞机的承力构件、起落架)、火箭、螺旋桨、航空飞船。