Prášek z hliníkové slitiny 7075

Přehled o prášek ze slitiny hliníku 7075

Prášek ze slitiny hliníku 7075 je srážením vytvrzená slitina hliníku, která se skládá z hliníku, zinku, hořčíku, mědi, chromu, titanu, manganu a dalších prvků v menším množství. Je považována za jednu z hliníkových slitin s nejvyšší pevností a je široce používána v aplikacích, které vyžadují vysoký poměr pevnosti k hmotnosti spolu s dobrou únavovou pevností.

Některé klíčové informace o práškové hliníkové slitině 7075:

• Složení - hliníkový základ se zinkem, hořčíkem, mědí a dalšími legujícími prvky.
• Slitina srážecího kalení - získává svou pevnost tepelným zpracováním
• Velmi vysoká pevnost vzhledem k hmotnosti
• Dobrá odolnost proti únavě a průměrná obrobitelnost
• Mezi běžné aplikace patří konstrukční díly, součásti letadel, formy atd.
• K dispozici v různých velikostech prášku pro použití v aditivní výrobě

Tabulka 1: Složení prášku z hliníkové slitiny 7075

Živel	Hmotnost %
Hliník	87.1-91.4%
Zinek	5.1-6.1%
Hořčík	2.1-2.9%
Měď	1.2-2.0%
Žehlička	Max. 0,5%
Křemík	Max. 0,4%
Mangan	Max. 0,3%
Chrom	0,18-0,28%
Titan	Max. 0,2%
Ostatní kovy	Každý max. 0,05%
Ostatní nečistoty	Max. 0,15%

prášková slitina hliníku 7075 Vlastnosti a charakteristika

Prášek z hliníkové slitiny 7075 nabízí výjimečnou kombinaci vysoké pevnosti a nízké hustoty. Mezi její klíčové vlastnosti a charakteristiky patří:

Tabulka 2: Vlastnosti prášku z hliníkové slitiny 7075

Vlastnictví	Podrobnosti
Hustota	2,81 g/cm3
Bod tání	Přibližně 635 až 655 °C
Mez kluzu	500 až 540 MPa
Pevnost v tahu	570 až 620 MPa
Prodloužení po přetržení	8 až 10%
Youngův modul	71 až 72 GPa
Poissionův poměr	0.33
Tvrdost	Brinell 150
Odolnost proti korozi	Spravedlivé. Náchylný k důlkové a mezikrystalové korozi
Odolnost proti opotřebení	Veletrh
Tepelná vodivost	120 až 130 W/m-K
Únavová pevnost	159 MPa

Některé další vlastnosti hliníkového prášku 7075:

• Vynikající poměr pevnosti k hmotnosti a vysoká měrná pevnost
• Dobrá houževnatost a odolnost proti únavě
• Náchylnost ke vzniku korozních trhlin při určitých teplotách
• Náchylné na poškození vlivem zvýšené teploty
• Snadno se obrábí v plně žíhaném stavu, špatná obrobitelnost v kalených temperacích.
• Kování vyžaduje předehřev; zpracování za tepla musí probíhat při teplotách 400-510 °C.
• Lze snadno svařovat metodami svařování v plynu, obloukového svařování a odporového svařování.

Tabulka 3: Aplikace a použití prášku ze slitiny hliníku 7075

Oblast	Příklad použití
Aerospace	Letecké kování, převody, hřídele
Automobily	Kola, díly vyžadující vysokou pevnost
Námořní	Trupy lodí, stěžně, lodní šrouby
Formy	Plastové vstřikovací formy, zápustky
Průmyslový	Konstrukční díly, výztuhy, mosty
Aditivní výroba	Tisk vysoce pevných dílů na zakázku
Rekreace	Horská kola, rámy rogal
Obrana	Součásti raket a střel
Elektronika	Základní desky, části motoru, chladicí žebra

Specifikace a třídy

Prášek z hliníkové slitiny 7075 je k dispozici v různých standardních specifikacích a temperacích na základě mechanických vlastností, podmínek tepelného zpracování atd.

Tabulka 4: Specifikace a třídy prášku z hliníkové slitiny 7075

Specifikace	Podrobnosti
Vojenské označení USA	7075-T6, 7075-T651 atd.
Specifikace ISO	AlZn5,5MgCu
Evropské normy	EN AW-7075 / EN AW-AlZn6CuMgZr
Specifikace ASTM	ASTM B247, ASTM B211M
Specifikace SAE	AMS 4045, AMS 4154
DIN	AlZn5,5MgCu
UNI	56NiCrMo4

Mezi běžné temperamenty patří:

• F - ve stavu, v jakém je vyroben, bez úpravy
• O - žíhaný stav, nejnižší pevnost
• T6 - tepelně zpracované a uměle zestárlé na maximální pevnost
• T651 - Odlehčená a uměle zestárlá varianta T6
• K dispozici jsou různé další tempery

Tabulka 5: Rozsahy velikostí a dostupné velikosti prášku

Velikost prášku	Mikrony	Síťka Tyler/ASTM
Rozprašovaný jemný prášek	3-8 mikronů	n/a
Jemný prášek	10-30 mikronů	-325 ok
Hrubý prášek	30-120 mikronů	-140 až -170 ok
Velmi hrubý prášek	120-250 mikronů	-60 až -120 ok
Střihací drát	Pod 150 mikronů	-100 ok

Dodavatelé a ceny

Prášek z hliníkové slitiny 7075 je snadno dostupný u mnoha dodavatelů v různých rozměrových řadách vhodných pro různé aditivní výrobní procesy. Níže jsou pro srovnání uvedeny některé příklady cenových rozpětí.

Tabulka 6: Příklady dodavatelů prášku z hliníkové slitiny 7075

Dodavatel (příklad)	Popis
Technologie LPW	Dodavatel vysoce kvalitních kovových prášků z hliníkových slitin ve Velké Británii
Paul Müller GmbH	Německý dodavatel prášků z hliníku a hliníkových slitin
Erasteel	Globální výrobce speciálních slitin a výrobků vysoké čistoty
Kovová pevnost	Dodavatel práškových hliníkových slitin se sídlem v USA
Bezchybné kovové prášky	Čínský výrobce práškové hliníkové slitiny

Tabulka 7: Příklad ceny prášku z hliníkové slitiny standardní třídy 7075

Velikost prášku	Cenové rozpětí za kg
Jemný prášek (10-30 μm)	$50 - $80
Hrubý prášek (30-120 μm)	$40 - $60
Velmi hrubý prášek (120-250 μm)	$30 - $45

• Ceny se liší v závislosti na objednaném množství, přesném rozsahu velikostí a zvoleném dodavateli. U vyšší čistoty nebo speciálních druhů může být vyšší.

Srovnání

Tabulka 8: Srovnání hliníkové slitiny 7075 s ostatními hliníkovými slitinami

Slitina	Klíčové vlastnosti	Výhody	Omezení
7075	Nejvyšší pevnost, dobrá houževnatost, nejlepší únavová pevnost, slušná odolnost proti korozi.	Velmi vysoká specifická pevnost, vhodná pro kritické aplikace, dobrá odolnost proti opotřebení.	Náchylné na SCC, snadno podléhají korozi, pokud nejsou vysoce čisté, obtížně se svařují.
6061	Střední pevnost, vynikající odolnost proti korozi, dobrá tvařitelnost a svařitelnost	Snadnější obrábění a výroba, nejvšestrannější použití	Nevhodné pro vysoce namáhané aplikace
2024	Vysoká pevnost, odolnost proti únavě, dobrá houževnatost, špatná odolnost proti korozi	Vysoká pevnost v silných profilech, dobrá lomová houževnatost	náchylné k praskání, často vyžadují opláštění na ochranu proti korozi
5056	Střední až vysoká pevnost, vynikající odolnost proti korozi, dobrá svařitelnost	Odolnost proti korozi v mořské atmosféře a slané vodě, dobré kryogenní vlastnosti.	Nižší pevnost než u slitin 2xxx a 7xxx

Výhody a omezení

Tabulka 9: Výhody a omezení Prášek z hliníkové slitiny 7075

Výhody	Omezení
Mimořádně vysoká pevnost pro kritické aplikace	Relativně drahé
Nejlepší poměr pevnosti a hmotnosti mezi hliníkovými slitinami	Náchylnost na korozní praskání pod napětím
Vynikající únavová pevnost; vhodné pro cyklické zatížení	Nízká odolnost proti korozi vyžaduje ochranu
Dobrá houževnatost i v silných řezech	Obtížné svařování; vyžaduje předehřev
Tlusté a složité profily lze vytisknout 3D tiskárnou	Obrábění je u kalených temperací obtížné
Používá se tam, kde by ocel byla příliš těžká	Mechanické vlastnosti zhoršené při vysokých teplotách

Nejčastější dotazy

Otázka: Proč je hliníková slitina 7075 tak pevná ve srovnání s jinými hliníkovými slitinami?

Odpověď: Slitina 7075 získává svou mimořádně vysokou pevnost díky tepelnému zpracování srážkovým kalením. Jemné částice přechodných fází, jako jsou MgZn2 a Al2CuMg, se během stárnutí vysrážejí uvnitř hliníkové matrice a brání pohybu dislokací, čímž výrazně zvyšují pevnost.

Otázka: Proč je hliník 7075 pro letecké aplikace vhodnější než jiné slitiny 2xxx nebo 6xxx?

Odpověď: Slitina hliníku 7075 nabízí nejlepší kombinaci vysoké pevnosti, dobré lomové houževnatosti a vynikající únavové pevnosti. Díky tomu je vhodná pro náročné letecké díly vystavené dynamickému zatížení. Nabízí také vyšší pevnost v silných profilech.

Otázka: Vyžaduje prášek ze slitiny hliníku 7075 nějaká zvláštní opatření pro skladování nebo manipulaci?

Odpověď: Ano, prášky ze slitin hliníku mohou být výbušné, pokud se rozptýlí ve vzduchu. Při manipulaci s práškem zajistěte řádné uzemnění a odvětrání. Uzavřené nádoby skladujte na chladném a suchém místě mimo dosah jisker, plamenů a jiných zdrojů vznícení. Dodržujte standardní bezpečnostní opatření pro manipulaci s jemnými kovovými prášky.

Otázka: Jaké jsou příklady použití práškové hliníkové slitiny 7075 v aditivní výrobě?

Některé běžné aplikace AM zahrnují tisk lehkých leteckých a automobilových komponent, vysoce pevných lodních výrobků, jako jsou lodní šrouby, formy a zápustky pro vstřikování plastů, robotická ramena, součásti bezpilotních letadel, díly pro horská kola atd.

Otázka: Jaká velikost prášku je preferována pro 3D tisk DMLS dílů z hliníkové slitiny 7075?

Odpověď: Pro tisk DMLS se obvykle doporučuje velikost částic v rozmezí 15-45 mikronů, aby byl umožněn dobrý tok prášku a vysoká hustota. Parametry však závisí na konkrétním modelu 3D tiskárny a výkonu laseru.

znát více procesů 3D tisku