Poudre d'alliage d'aluminium 7050

Vue d'ensemble Poudre d'alliage d'aluminium 7050

La poudre d'alliage d'aluminium 7050 est une poudre d'alliage solide, résistante et traitable thermiquement qui présente des propriétés de haute résistance combinées à une excellente résistance à la fatigue. Il fait partie de la série 7xxx des alliages d'aluminium, dont le zinc est le principal élément d'alliage.

La poudre d'alliage 7050 offre un rapport résistance/poids élevé et est couramment utilisée dans les applications structurelles et à fortes contraintes dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de la défense. Les pièces fabriquées à partir des techniques de métallurgie des poudres 7050 peuvent remplacer les composants traditionnellement fabriqués en acier, en titane ou en alliages de nickel.

Les principales propriétés et caractéristiques de la poudre d'alliage d'aluminium 7050 sont les suivantes :

Propriétés de la poudre d'alliage d'aluminium 7050

La teneur élevée en zinc et en cuivre de la poudre 7050 permet au traitement thermique d'atteindre des limites d'élasticité et de résistance à la traction très élevées, tout en offrant une bonne résistance à la fatigue par rapport aux autres alliages d'aluminium utilisés dans l'aérospatiale.

Les sections suivantes fournissent plus de détails sur la composition, les méthodes de traitement, les propriétés, les applications, les spécifications, le prix, les avantages et les limites de la poudre d'alliage d'aluminium 7050.

Composition de la poudre d'alliage d'aluminium 7050

L'alliage d'aluminium 7050 présente la composition élémentaire typique suivante :

Composition de l'alliage d'aluminium 7050

Les niveaux élevés de zinc permettent aux traitements thermiques de durcissement par précipitation d'atteindre une résistance très élevée. Le magnésium et le cuivre renforcent les effets de durcissement par vieillissement du zinc.

Le zirconium est ajouté pour contrôler la structure du grain. Le fer, le silicium, le manganèse, le chrome et le titane sont présents en tant qu'éléments d'impureté avec de faibles limites individuelles.

Poudre d'alliage d'aluminium 7050 Traitement

La poudre d'alliage d'aluminium 7050 peut être transformée en composants de métallurgie des poudres entièrement denses à l'aide de techniques telles que :

• Pressage isostatique à chaud (HIP)
• Extrusion directe à chaud
• Moulage par injection de métal

Le HIP consiste à encapsuler la poudre dans un conteneur et à appliquer de la chaleur et des pressions isostatiques très élevées dans des cuves spéciales pour consolider la poudre. Cette méthode permet d'éviter les étapes de compactage préalables et d'obtenir des propriétés uniformes et des pièces de forme nette ou quasi nette.

L'extrusion directe à chaud consiste à compacter la poudre en billettes, puis à la forcer à travers une filière pour produire de longs profilés ou des tiges. La pression et la chaleur élevées lient les particules pendant la déformation pour former un produit entièrement dense.

Le moulage par injection de métal permet de façonner des pièces plus complexes de forme nette ou quasi nette à partir de poudre en utilisant un outillage spécialisé. Le mélange de poudre et de liant, appelé matière première, est injecté dans des moules, puis soumis à un processus de déliantage et de frittage.

La poudre d'alliage d'aluminium 7050 elle-même est atomisée à partir d'alliages fondus en fines poudres sphériques d'un diamètre de 10 à 45 microns à l'aide de procédés d'atomisation à gaz inerte ou à l'eau. La pureté, la distribution de la taille des particules, la morphologie et la teneur en oxydes de surface sont soigneusement contrôlées pour permettre une densité totale lors de la consolidation.

Poudre d'alliage d'aluminium 7050 Propriétés

Les propriétés des pièces fabriquées à partir de poudre d'alliage d'aluminium 7050 peuvent être adaptées en variant les paramètres de traitement. Voici quelques propriétés typiques après traitement thermique :

Propriétés de la poudre d'alliage d'aluminium 7050

La trempe T6 implique un traitement thermique de mise en solution suivi d'un vieillissement artificiel pour atteindre une résistance maximale. Le conditionnement T7 applique un traitement de sur-vieillissement après T6 pour améliorer la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte à des niveaux de résistance légèrement réduits.

La poudre d'alliage 7050 a une faible densité combinée à des niveaux de résistance élevés, ce qui lui confère d'excellentes propriétés de résistance spécifique. La conductivité thermique et électrique est modérée pour un alliage d'aluminium. La résistance à la corrosion est moins bonne que celle de l'aluminium pur, mais elle est acceptable dans la plupart des environnements.

La résistance à la fatigue, en particulier, est exceptionnelle pour les alliages d'aluminium utilisés dans l'aérospatiale, tandis que l'usinabilité et la soudabilité sont inférieures à celles d'alliages plus faciles à former comme le 6061, en raison de la teneur élevée en zinc.

Poudre d'alliage d'aluminium 7050 Applications

La combinaison de ces propriétés fait que la poudre d'alliage d'aluminium 7050 convient pour.. :

Applications de la poudre d'alliage d'aluminium 7050

Dans l'aérospatiale, l'alliage 7050 est le deuxième alliage d'aluminium utilisé après l'alliage 7075 pour les composants de cellules d'avion dont la résistance est critique et qui doivent être durables. Les pièces traitées par HIP tendent à remplacer les pièces forgées et les pièces à base de billettes.

Les applications automobiles et de défense bénéficient d'un allègement et de performances supérieures à celles des alliages d'aluminium ou de magnésium plus conventionnels, avec des propriétés mécaniques améliorées par rapport aux composites.

Poudre d'alliage d'aluminium 7050 Spécifications

La poudre d'alliage 7050 et les produits consolidés répondent à diverses spécifications qui définissent les limites de composition, les méthodes de traitement, les propriétés et les exigences de qualité pour les applications aérospatiales et de défense :

Spécifications de la poudre d'alliage d'aluminium 7050

Les spécifications couvrent la distribution de la taille des poudres, les caractéristiques de forme et d'écoulement, les limites d'impureté, la densité typique et les propriétés mécaniques dans différentes conditions de traitement thermique, les procédures d'échantillonnage, les méthodes d'essai, les critères d'inspection et les exigences en matière de documentation.

Poudre d'alliage d'aluminium 7050 Fournisseurs

Parmi les principaux fournisseurs mondiaux de poudres d'alliage d'aluminium 7050, on peut citer

Poudre d'alliage d'aluminium 7050 Fournisseurs

Ces entreprises proposent des poudres d'alliage d'aluminium 7050 atomisées au gaz ou à l'eau, personnalisées pour des applications de fabrication additive ou de charge d'alimentation de moulage par injection de métaux, avec des distributions de tailles de particules et des formes spécialisées.

En outre, les principaux producteurs et consolidateurs de poudres métalliques ont une grande expérience des systèmes d'alliage 7050 optimisés pour le pressage isostatique à chaud selon les spécifications des composants aérospatiaux.

Alliage d'aluminium 7050 poudre Coût

Les prix de la poudre d'alliage d'aluminium 7050 dépendent de manière significative :

• Pureté / Niveaux d'impureté
• Distribution de la taille des particules
• Morphologie et forme
• Quantité achetée
• Traitement supplémentaire tel que le tamisage

Le prix indicatif de la poudre sphérique 7050 atomisée au gaz et adaptée à la fabrication additive est d'environ $50 - $65 par kg. Les prix sont plus élevés pour les distributions plus serrées nécessaires pour les matières premières MIM ou le pressage isostatique à chaud.

Poudre d'alliage d'aluminium 7050 Avantages et inconvénients

Avantages de la poudre d'alliage d'aluminium 7050

• Alliage le plus résistant de la série 7xxx
• Excellente résistance à la fatigue
• Faible densité
• Largement utilisé dans l'industrie aérospatiale
• Remplace les aciers et les alliages de titane
• Les pièces peuvent être des formes complexes et monolithiques

Limites de Poudre d'alliage d'aluminium 7050

• Résistance modérée à la corrosion
• Problèmes de soudabilité
• Conductivité thermique/électrique plus faible
• Le coût est plus élevé que celui des alliages d'extrusion normaux.
• La transformation est soumise à davantage de contrôles et de qualifications

Pour de nombreuses pièces structurelles critiques nécessaires dans les applications de performance, le 7050 offre la combinaison vitale de résistance, de tolérance aux dommages et de faible poids. Malgré certains inconvénients liés à la fabrication et à la corrosion, ces capacités compensent le coût légèrement plus élevé de la poudre lorsque les économies de poids sont importantes.

FAQ

Questions fréquemment posées sur la poudre d'alliage d'aluminium 7050

Q : Qu'est-ce que l'alliage d'aluminium 7050 ?

R : Le 7050 est un alliage d'aluminium de la série 7xxx à très haute résistance contenant des ajouts majeurs de zinc, de magnésium et de cuivre, ainsi que des ajouts mineurs comme le zirconium. Il est durcissable par vieillissement pour obtenir une combinaison exceptionnelle de propriétés de traction et de résistance à la fatigue.

Q : Le matériau 7050 est-il plus résistant que le matériau 7075 ?

R : Oui, l'alliage d'aluminium 7050 présente une résistance à la traction et une limite d'élasticité légèrement supérieures à celles de l'alliage 7075, très répandu, dans des conditions de vieillissement maximal, ainsi qu'une résistance à la fatigue supérieure. Il offre la même résistance à la corrosion que l'alliage 7075.

Q : Quelles sont les utilisations de l'aluminium 7050 ?

R : Les principales utilisations sont les pièces structurelles d'aéronefs telles que les revêtements d'ailes, les raccords et les pylônes, les composants de rotors d'hélicoptères tels que les broches, les châssis automobiles et les pièces de suspension, les applications telles que les blindages, les rampes spatiales, les équipements de levage et les articles de sport tels que les têtes de clubs de golf et les jantes de bicyclettes.

Q : Quelles méthodes de traitement permettent de fabriquer des pièces en alliage 7050 ?

R : Alors que les procédés traditionnels de corroyage tels que l'extrusion et le forgeage permettent de fabriquer des produits en 7050, les techniques de métallurgie des poudres se développent rapidement, notamment le pressage isostatique à chaud (HIP), l'extrusion directe à chaud et le moulage par injection de métal (MIM), afin d'exploiter les points forts de l'alliage.

Q : L'aluminium 7050 est-il soudable ?

R : Non, le soudage de l'alliage 7050 est très difficile par rapport aux alliages de résistance moyenne ou inférieure en raison des problèmes de fissuration dus à sa teneur élevée en zinc et en cuivre. La fixation mécanique ou le collage sont les autres méthodes d'assemblage recommandées.

Q : Qu'est-ce qui remplace les alliages d'aluminium 7050 ?

R : Pour les exigences de résistance les plus élevées où la durée de vie en fatigue est moins critique, les alliages d'aluminium à très haute résistance pour l'aérospatiale, comme le C465 ou le 7085, sont évalués pour remplacer certaines applications de l'alliage 7050. Les composites et les alliages métalliques avancés sont également des solutions concurrentes.

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