アルミニウム合金7075パウダー
目次
概要 アルミニウム合金 7075 粉
アルミニウム合金 7075 粉末は、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、銅、クロム、チタン、マンガン、およびその他の微量の元素で構成される析出硬化型アルミニウム合金です。これは、最高強度のアルミニウム合金の 1 つと考えられており、優れた疲労強度とともに高い強度対重量比を必要とする用途で広く使用されています。
アルミニウム合金 7075 粉末に関する重要な詳細:
- 構成 – アルミニウムベース、亜鉛、マグネシウム、銅、その他の合金元素
- 析出硬化型合金 - 熱処理により強度が増す
- 重量に対して非常に高い強度
- 優れた耐疲労性と平均的な機械加工性
- 一般的な用途としては、構造部品、航空機部品、金型などが挙げられます。
- 積層造形に使用するためのさまざまな粉末サイズ範囲で利用可能
表1: アルミニウム合金7075粉末の組成
| エレメント | 重量 % |
|---|---|
| アルミニウム | 87.1–91.4% |
| 亜鉛 | 5.1–6.1% |
| マグネシウム | 2.1～2.9% |
| 銅 | 1.2～2.0% |
| 鉄 | 最大0.5% |
| シリコン | 最大0.4% |
| マンガン | 最大0.3% |
| クロム | 0.18–0.28% |
| チタン | 最大0.2% |
| その他の金属 | 各最大0.05% |
| その他の不純物 | 最大0.15% |
アルミニウム合金7075粉末の特性と特徴
アルミニウム合金 7075 粉末は、高強度と低密度の優れた組み合わせを提供します。その主な特性と特徴は次のとおりです。
表2: アルミニウム合金7075粉末の特性
| プロパティ | 詳細 |
|---|---|
| 密度 | 2.81 g/cm3 |
| 融点 | 約635～655℃ |
| 降伏強度 | 500～540MPa |
| 引張強度 | 570～620MPa |
| 破断伸度 | 8から10% |
| ヤング率 | 71～72GPa |
| ポアッション比 | 0.33 |
| 硬度 | ブリネル 150 |
| 耐食性 | 普通。孔食や粒界腐食が発生しやすい |
| 耐摩耗性 | フェア |
| 熱伝導率 | 120～130W/mK |
| 疲労強度 | 159MPa |
7075 アルミニウム粉末のその他の特性:
- 優れた強度対重量比と高い比強度
- 優れた靭性と耐疲労性
- 特定の焼き入れでは応力腐食割れが発生しやすい
- 高温により劣化しやすい
- 完全に焼きなました状態では容易に機械加工できるが、焼き入れした状態では機械加工性が悪い
- 鍛造には予熱が必要であり、熱間加工は400～510℃で行う必要がある。
- ガス溶接、アーク溶接、抵抗溶接法で簡単に溶接できます
表3: アルミニウム合金7075粉末の用途と使用
| エリア | 使用例 |
|---|---|
| 航空宇宙 | 航空機部品、ギア、シャフト |
| 自動車 | ホイール、高強度を必要とする部品 |
| マリン | 船体、マスト、プロペラ |
| 金型 | プラスチック射出成形金型 |
| インダストリアル | 構造部品、支柱、橋梁 |
| アディティブ・マニュファクチャリング | 高強度カスタムパーツの印刷 |
| レクリエーション | マウンテンバイク、ハンググライダーのフレーム |
| ディフェンス | ミサイルおよびロケット部品 |
| エレクトロニクス | ベースプレート、モーター部品、冷却フィン |
仕様とグレード
アルミニウム合金7075粉末 機械的性質、熱処理条件等に応じて、各種標準仕様、調質で提供可能です。
表4：アルミニウム合金7075粉末の仕様とグレード
| 仕様 | 詳細 |
|---|---|
| 米軍指定 | 7075-T6、7075-T651 など |
| ISO仕様 | アルジン5.5マグネシウム |
| 欧州規格 | EN AW-7075 / EN AW-AlZn6CuMgZr |
| ASTM仕様 | ASTM B247、ASTM B211M |
| SAE仕様 | 4045、4154 |
| ディン | アルジン5,5マグネシウム |
| ユニ | 56NiCrMo4 |
よくある気質には次のようなものがあります。
- F – 製造時のまま、処理なし
- O – 焼きなまし状態、最低強度
- T6 – 熱処理と人工老化により最高強度まで強化
- T651 – T6のストレス緩和と人工的に老化させた変種
- 他にも様々な焼き入れが利用可能
表5: 利用可能なサイズ範囲と粉末サイズ
| パウダーサイズ | ミクロン | メッシュタイラー/ASTM |
|---|---|---|
| 微粒化した粉末 | 3～8ミクロン | 該当なし |
| ファインパウダー | 10～30ミクロン | -325メッシュ |
| 粗粉 | 30～120ミクロン | -140～-170メッシュ |
| 非常に粗い粉末 | 120～250ミクロン | -60～-120メッシュ |
| ワイヤーを切る | 150ミクロン以下 | -100メッシュ |
サプライヤーと価格
アルミニウム合金 7075 粉末は、さまざまな付加製造プロセスに適したさまざまなサイズ範囲で、多くのサプライヤーから容易に入手できます。参考までに、価格範囲の例をいくつか以下に示します。
表6: アルミニウム合金7075粉末のサプライヤー例
| サプライヤー（例） | 説明 |
|---|---|
| LPWテクノロジー | 英国を拠点とする高品質アルミニウム合金金属粉末のサプライヤー |
| ポール・ミュラー GmbH | アルミニウムおよびアルミニウム合金粉末のドイツのサプライヤー |
| エラスティール | 特殊合金および高純度製品の世界的メーカー |
| メタルフォートレス | 米国に拠点を置くアルミニウム合金粉末サプライヤー |
| 完璧な金属粉末 | 中国のアルミニウム合金粉末メーカー |
表7: 標準グレードアルミニウム合金7075粉末の価格例
| パウダーサイズ | kgあたりの価格帯 |
|---|---|
| 微粉末（10～30μm） | $50 – $80 |
| 粗粉末（30～120μm） | $40 – $60 |
| 非常に粗い粉末（120～250μm） | $30 – $45 |
- 価格は、注文数量、正確なサイズ範囲、選択したサプライヤーによって異なります。純度が高い場合や特別なグレードの場合は、価格が高くなる場合があります。
比較
表8: 7075アルミニウム合金と他のアルミニウム合金の比較
| 合金 | 主要物件 | メリット | 制限事項 |
|---|---|---|---|
| 7075 | 最高の強度、優れた靭性、最高の疲労強度、適度な耐腐食性 | 非常に高い比強度、重要な用途に適しており、耐摩耗性に優れています。 | SCCの影響を受けやすく、高純度でなければ腐食しやすく、溶接が難しい |
| 6061 | 中程度の強度、優れた耐腐食性、良好な成形性と溶接性 | 機械加工や加工が容易で、最も汎用性が高い | 高ストレス用途には適さない |
| 2024 | 強度が高く、疲労に強く、靭性は良好だが、耐腐食性は低い | 厚い部分でも高い強度、優れた破壊靭性 | ひび割れが発生しやすく、腐食防止のために被覆が必要になることが多い |
| 5056 | 中〜高強度、優れた耐腐食性、良好な溶接性 | 海洋大気および塩水腐食に耐性があり、優れた極低温特性を備えています。 | 2xxxおよび7xxx合金よりも強度が低い |
利点と限界
表9: の利点と限界 アルミニウム合金7075パウダー
| メリット | 制限事項 |
|---|---|
| 重要な用途に適した非常に高い強度 | 比較的高価 |
| アルミニウム合金の中で最高の強度対重量比 | 応力腐食割れを起こしやすい |
| 優れた疲労強度、繰り返し荷重にも適しています | 耐腐食性が低いため保護が必要 |
| 厚い部分でも優れた靭性 | 溶接が難しく、予熱が必要 |
| 厚くて複雑な部分も3Dプリント可能 | 焼き入れした金属では機械加工が困難 |
| 鋼鉄では重すぎる場合に使用 | 高温で機械的性質が劣化する |
よくあるご質問
Q: 7075 アルミニウム合金が他のアルミニウム合金に比べて非常に強いのはなぜですか?
A: 合金 7075 は、析出硬化熱処理により非常に高い強度を実現しています。MgZn2 や Al2CuMg などの遷移相の微粒子が時効中にアルミニウム マトリックス内に析出し、転位の動きを妨げて強度を大幅に向上させます。
Q: 他の 2xxx または 6xxx 合金と比較して、航空宇宙用途ではなぜ 7075 アルミニウムが好まれるのでしょうか?
A: 7075 アルミニウム合金は、高強度、優れた破壊靭性、優れた疲労強度の最適な組み合わせを提供します。このため、動的負荷にさらされる要求の厳しい航空宇宙部品に最適です。また、厚い部分でも高い強度を発揮します。
Q: アルミニウム合金 7075 粉末には、特別な保管や取り扱い上の注意が必要ですか?
A: はい、アルミニウム合金の粉末は空気中に拡散すると爆発する可能性があります。粉末を取り扱う際は、適切な接地と換気を行ってください。密閉容器は、火花、炎、その他の発火源から離れた涼しく乾燥した場所に保管してください。微細な金属粉末を取り扱う場合は、標準的な予防措置を講じてください。
Q: 積層造形における 7075 アルミニウム合金粉末の応用例にはどのようなものがありますか?
A: 一般的な AM アプリケーションとしては、軽量の航空宇宙および自動車部品、プロペラなどの高強度海洋製品、プラスチック射出成形用の金型、ロボット アーム、UAV 部品、マウンテン バイク部品などの印刷が挙げられます。
Q: アルミニウム合金 7075 部品の DMLS 3D プリントにはどのサイズの粉末が適していますか?
A: DMLS 印刷では、良好な粉末の流れと高密度を実現するために、通常 15 ～ 45 ミクロンの粒子サイズ範囲が推奨されます。ただし、パラメータは特定の 3D プリンタ モデルとレーザー出力によって異なります。
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MET3DP Technology Co., LTDは、中国青島に本社を置く積層造形ソリューションのリーディングプロバイダーです。弊社は3Dプリンティング装置と工業用途の高性能金属粉末を専門としています。
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