L'importance de l'alliage d'aluminium 7075
L'importance de l'alliage d'aluminium 7075 réside dans son rapport résistance-/-poids exceptionnel. Il offre une résistance mécanique comparable, et dans certains cas supérieure, à celle des aciers au carbone moyen-tout en restant environ un-tiers du poids. Cette combinaison en fait le matériau de choix partout où des performances mécaniques élevées et une faible masse doivent coexister : composants d'avions et de missiles, cadres de vélo -hautes performances, équipement d'escalade-, outillage de moulage et autres applications d'ingénierie exigeantes.
Comment le 7075 atteint sa force
Le 7075 est un alliage d'aluminium-traitable thermiquement-zinc dont la résistance se développe par durcissement par précipitation. Lors du traitement thermique de mise en solution et du vieillissement artificiel, de fins précipités de magnésium-zinc (MgZn2) se forment au sein de la matrice d'aluminium. Ces précipités bloquent le mouvement des luxations, augmentant considérablement la résistance et la dureté. Les états T6 et T651 sont les conditions les plus courantes, fournissant l'état stable et à haute résistance utilisé dans les applications structurelles et aérospatiales.
Propriétés physiques : point de fusion et densité
Le comportement de fusion du 7075 s'étend sur un solidus d'environ 475 à 477 degrés Celsius et un liquidus d'environ 630 à 635 degrés Celsius, définissant la fenêtre pratique pour le moulage, l'extrusion et le formage à chaud. Sa densité est d'environ 2,81 g/cm3, supérieure à celle de l'aluminium pur en raison de l'ajout de zinc, de magnésium et de cuivre, qui contribuent directement à la résistance. Ces valeurs sont des chiffres publiés typiques et peuvent varier légèrement en fonction de la composition et du tempérament exacts.
Répartition de la composition chimique
Le zinc est le principal élément d'alliage à raison d'environ 5,6 à 6,1 pour cent, permettant une excellente réponse au traitement thermique-et une très haute résistance. Le magnésium à raison de 2,1 à 2,5 pour cent est essentiel à la réaction de vieillissement et se combine avec le zinc pour former des composés renforçants. Le cuivre à 1,2 à 1,6 pour cent augmente la résistance, la dureté et la résistance à la fatigue, tandis que le chrome à 0,18 à 0,28 pour cent améliore la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte. L'aluminium constitue le reste, soit environ 87 à 91 pour cent, offrant une faible densité et agissant comme une matrice qui porte les éléments de renforcement. Le contrôle précis de ces éléments est ce qui convertit l'aluminium de base modeste en un matériau structurel à haute résistance.
Applications et considérations de conception
Dans l'aérospatiale, le 7075 apparaît dans les structures des ailes et du fuselage, les cloisons et les composants de missiles où la résistance à la fatigue et la ténacité sont essentielles. Dans les équipements sportifs, il est utilisé pour les cadres de vélos, le matériel d'escalade et d'autres équipements où la résistance et le poids déterminent les performances. Il est également courant dans les outils de moulage et les pièces mécaniques de précision. Étant donné que le 7075 a une résistance à la corrosion inférieure à celle des alliages marins 5xxx, une anodisation ou un revêtement protecteur est fréquemment appliqué, et les conceptions dans des environnements riches en chlorure-doivent tenir compte de cette limitation.
FAQ
Q : Pourquoi le 7075 est-il considéré comme si important en ingénierie ?
R : Parce qu'il offre une-résistance semblable à celle de l'acier pour environ un-tiers de son poids. Son rapport résistance-/-poids en fait le choix standard pour les applications aérospatiales, de course et de sport où chaque kilogramme affecte les performances et la consommation de carburant.
Q : Comment le 7075 atteint-il une résistance aussi élevée ?
R : Par durcissement par précipitation. Le traitement thermique contrôlé forme de fins précipités de MgZn2 qui bloquent le mouvement des luxations, et la trempe T6 ou T651 se verrouille dans l'état de haute résistance - résultant.
Q : Quelle est la densité de l’aluminium 7075 ?
R : Environ 2,81 g/cm3, plus élevé que l'aluminium pur en raison des ajouts de zinc, de magnésium et de cuivre qui augmentent sa résistance.
Q : Quels sont les principaux éléments d’alliage du 7075 ?
R : Zinc entre 5,6 et 6,1 pour cent, magnésium entre 2,1 et 2,5 pour cent, cuivre entre 1,2 et 1,6 pour cent et chrome entre 0,18 et 0,28 pour cent, le reste étant constitué d'aluminium.
Q : Le 7075 a-t-il une bonne résistance à la corrosion ?
R : Sa résistance à la corrosion est inférieure à celle des alliages marins 5xxx et il peut être sensible à la fissuration par corrosion sous contrainte s'il n'est pas correctement traité. Des traitements de protection tels que l'anodisation ou le revêtement sont couramment appliqués pour le service dans des environnements corrosifs.
