7075铝合金与7050铝合金的区别是什么?
7050铝合金是以7075铝合金为基础,提高了Zn、Cu含量和Cu/Mg比值来增加强度,并用Zr代替Cr,克服淬火敏感性问题和抑制再结晶,具有较高的强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能。
7075铝合金:7075铝合金是一种冷处理锻压合金,强度高,远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。7075铝合金结构紧密,耐腐蚀效果强,对于航空、船用板材最佳。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好,工具耐磨性增强,螺纹滚制更与众不同。7075铝合金抗拉强度524Mpa,0.2%屈服强度455Mpa:伸长率11%,弹性模量E/Gpa:71,硬度150HB,密度:2810。
7050铝合金:7050铝合金属于高强度可热处理合金,具有极高的强度及抗剥落腐蚀和抗应力腐蚀断裂的性能。常用于飞机结构件用于中厚板挤压件、自由锻打件与模锻件。7075系铝合金主要合金元素是锌,向含3%-75%锌的合金中添加镁,可以形成强化效果显著的MgZn2,使该合金的热处理效果远远胜过铝锌二元合金。提高合金中的锌镁含量,抗拉硬度就得会到进一步的提高,但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降.经热处理,能达到非常高的强度特性。
成分:7050是在7075的基础上提高了Zn、Cu含量和Cu/Mg的比值,增加了强度,而且用Zr代替Cr。
性能:7050增加了强度,并且有较高的断裂韧性和抗应力腐蚀性能。
铝合金的用途
一、作为受力构件。
二、作为门、窗、管、盖、壳等材料。
三、作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
7050属高强度可热处理合金,具有极高的强度及抗剥落腐蚀和抗应力腐蚀断裂的性能。常用于飞机结构件用于中厚板 挤压件、自由锻打件与模锻件。制造这类零件对合金要求是:抗剥落腐蚀性与抗应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都强。
近年来7 系铝合金作为航空结构材料之一,已经广泛应用于大飞机关键结构件的生产制造中。大型铝合金航空模锻件一般具有高筋薄壁的特征,采用传统热模锻工艺不可避免地存在从表层到心部的组织不均匀问题,特别是锻件表层晶粒和析出相粗大引发的航空结构件服役性能弱化与模锻件成品率低的问题普遍存在。为此,本文采用数值模拟和物理实验相结合的方法,以H 形断面模锻件为对象,研究提出了一种欠压模锻与低温小变形工艺相结合的锻件表层组织调控成形工艺,有效的细化了模锻件表层晶粒组织,最终获得了晶粒组织均匀的铝合金模锻件。
表层组织调控工艺及分析模型
为研究模锻件表层组织调控工艺,本文设计了一个H 形截面模锻试验件,形状尺寸。锻件材料为7050 铝合金,化学成分见表1,坯料尺寸为77mm×50mm×50mm。
工艺过程为:首先对其进行欠压模锻,始锻温度350℃,欠压量5mm。压制后回炉进行200℃均温处理。随后将模具预热到300℃,进行低温小变形压制,压下量5mm,压制后固溶处理。该工艺通过欠压模锻预留出一定的变形量,在低温小变形压制过程中,通过提高模具温度,降低锻件温度使成形过程中锻件的表层温度高于心部,从而改善表层的变形条件,提高表层的变形量,同时抑制心部温度,减轻心部晶粒长大倾向,配合后期固溶处理进而实现表层心部组织均匀性的控制。
表1 7050 铝合金化学成分(%)
图2 工艺模拟模型
图3 试验模具
为对上述工艺进行分析研究,建立了三维有限元分析模型(图2),并设计制备了试验模具(图3)。模拟采用DEFORM 有限元软件,选用四面体网格,工件共划分单元101012 个,上模与下模的单元数分别为54585 和60370 个。工件与环境的热交换系数为0.02N/(sec·mm·℃);工件与模具间的热交换系数为11N/(sec·mm·℃),摩擦系数设为0.3。
欠压模锻工步分析
图4 为模拟所得欠压模锻后锻件的温度场与应变场分布情况。由图4(a)可知,锻件肋部表层温度由350℃下降为190℃,肋部中心部位温度降为220℃,温度差异较大。图4(b)反映了锻件各部分的等效应变分布情况,从图中可以看出,锻件肋部的表层区域由于位于变形死区,其变形量很小,等效应变值只有0.1 左右,肋部的中心区域等效应值变达到了0.375,与表层变形量差距较大,可见锻件肋部各区域变形不均匀十分显著。
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