7050 poeder van aluminiumlegering

Overzicht van 7050 aluminiumlegering poeder

7050 aluminiumlegeringspoeder is een sterk, taai, warmtebehandelbaar legeringspoeder dat hoge sterkte-eigenschappen combineert met een uitstekende weerstand tegen vermoeiing. Het maakt deel uit van de 7xxx-serie aluminiumlegeringen, waarbij zink het primaire legeringselement is.

7050 poederlegering biedt een hoge sterkte-gewichtsverhouding en wordt vaak gebruikt in structurele toepassingen en toepassingen onder hoge druk in de luchtvaart-, auto- en defensie-industrie. Onderdelen gemaakt van 7050 poedermetallurgietechnieken kunnen onderdelen vervangen die traditioneel gemaakt zijn van staal, titanium of nikkellegeringen.

Enkele belangrijke eigenschappen en kenmerken van 7050 aluminiumlegering poeder zijn:

7050 het Poedereigenschappen van de Aluminiumlegering

Eigenschappen	Details
Legering	7050
Legerende elementen	Zink, magnesium, koper, zirkonium
Dikte	2,83 g/cm3
Smeltpunt	Rond 635°C
Kracht	Zeer hoog, met een treksterkte van meer dan 510 MPa na warmtebehandeling
Vermoeidheid Sterkte	Uitstekend in vergelijking met andere 7xxx legeringen
Corrosieweerstand	Matig, minder dan zuiver aluminium
Geleidbaarheid	Goede elektrische en thermische geleidbaarheid
Werkbaarheid	Redelijk bewerkbaar en vervormbaar
Lasbaarheid	Laag door hoog legeringsgehalte

Het hoge zink- en kopergehalte in 7050 poeder maakt warmtebehandeling mogelijk om zeer hoge vloei- en treksterkten te bereiken, terwijl het ook een goede weerstand tegen vermoeiing biedt in vergelijking met andere aluminiumlegeringen voor de ruimtevaart.

De volgende secties geven meer details over de samenstelling, verwerkingsmethoden, eigenschappen, toepassingen, specificaties, prijzen, voordelen en beperkingen van 7050 aluminiumlegeringspoeder.

Samenstelling van poeder van aluminiumlegering 7050

De aluminiumlegering 7050 heeft de volgende typische elementaire samenstelling:

7050 samenstelling aluminiumlegering

Element	Gewicht %
Aluminium (Al)	87.7 – 91.4%
Zink (Zn)	5.7 – 6.7%
Magnesium (Mg)	1.9 – 2.6%
Koper (Cu)	2.0 – 2.5%
Zirkonium (Zr)	0.08 – 0.15%
Andere (Fe, Si, Mn, Cr, Ti)	<0,15% elk

De hoge zinkgehaltes maken precipitatiehardende warmtebehandelingen mogelijk om een zeer hoge sterkte te bereiken. Magnesium en koper dragen samen met zink bij aan de tijdhardende effecten.

Zirkonium is toegevoegd om de korrelstructuur te controleren. IJzer, silicium, mangaan, chroom en titanium zijn aanwezig als onzuiverheidselementen met kleine individuele limieten.

7050 aluminiumlegering poeder Verwerking

7050 aluminiumlegering poeder kan worden vervaardigd tot volledig dichte poedermetallurgie componenten met behulp van technieken zoals:

• Heet isostatisch persen (HIP)
• Directe warme extrusie
• Metaal spuitgieten

Bij HIP wordt het poeder ingekapseld in een vat en wordt hitte en een zeer hoge isostatische druk in speciale vaten toegepast om het poeder te consolideren. Hierdoor worden voorafgaande verdichtingsstappen vermeden en worden uniforme eigenschappen en netvormige of bijna netvormige onderdelen verkregen.

Bij directe hete extrusie wordt poeder tot knuppels geperst en vervolgens door een matrijs geperst om lange profielen of staven te produceren. De hoge druk en hitte verbinden de deeltjes tijdens de vervorming tot een volledig dicht product.

Met metaalspuitgieten kunnen complexere netvormige of bijna netvormige onderdelen uit poeder worden gemaakt met behulp van speciaal gereedschap. Het poeder-bindmiddelmengsel, bekend als grondstof, wordt in matrijzen geïnjecteerd en vervolgens ontbraamd en gesinterd.

Het poeder van de 7050 aluminiumlegering zelf wordt uit gesmolten legeringen geatomiseerd tot fijne sferische poeders met een diameter van ongeveer 10 - 45 micron met behulp van atomiseringsprocessen met inert gas of water. De zuiverheid, de verdeling van de deeltjesgrootte, de morfologie en het oxidegehalte aan het oppervlak worden zorgvuldig gecontroleerd om volledige dichtheid tijdens consolidatie mogelijk te maken.

7050 aluminiumlegering poeder Eigenschappen

De eigenschappen van onderdelen gemaakt van 7050 aluminiumlegeringspoeder kunnen worden aangepast door de verwerkingsparameters te variëren. Enkele typische eigenschappen na warmtebehandeling zijn:

7050 het Poedereigenschappen van de Aluminiumlegering

Eigendom	As-HIP toestand	T6 warmtebehandeld	T7 Warmtebehandeld
Mechanisch
Treksterkte	Ongeveer 350 MPa	Meer dan 510 MPa	Ongeveer 490 MPa
Opbrengststerkte	Ongeveer 310 MPa	Meer dan 455 MPa	Ongeveer 415 MPa
Verlenging	Meer dan 10%	Rond 11%	Rond 12%
Hardheid	Ongeveer 150 HB	Meer dan 175 HB	Ongeveer 170 HB
Fysiek
Dikte	2,83 g/cm3	2,83 g/cm3	2,83 g/cm3
Elektrische geleiding	43% IACS	36% IACS	39% IACS
Ander
Houdbaarheid	Uitstekend, 5 jaar typisch	–	–
Corrosieweerstand	Goed in piektemperaturen	Goed in piektemperaturen	Goed in piektemperaturen
Lasbaarheid	Arm	Arm	Arm
Bewerkbaarheid	Eerlijk	Eerlijk	Eerlijk
Vermoeidheid Sterkte	Uitstekend	Uitstekend	Uitstekend

De T6-toestand omvat een warmtebehandeling in oplossing gevolgd door kunstmatige veroudering om een pieksterkte te bereiken. De T7-toestand past een oververouderingsbehandeling toe na T6 om een betere weerstand tegen spanningscorrosiescheuren te bieden bij een iets lagere sterkte.

7050-poederlegering heeft een lage dichtheid in combinatie met een hoge sterkte, wat leidt tot uitstekende specifieke sterkte-eigenschappen. De thermische en elektrische geleidbaarheid is matig voor een aluminiumlegering. De corrosiebestendigheid is minder dan bij zuiver aluminium, maar aanvaardbaar in de meeste omgevingen.

Vooral de vermoeiingssterkte is uitstekend voor aluminiumlegeringen voor de ruimtevaart, terwijl de bewerkbaarheid en lasbaarheid inferieur zijn aan meer vervormbare legeringen zoals 6061 vanwege de hoge zinkniveaus.

7050 aluminiumlegering poeder Toepassingen

De combinatie van eigenschappen maakt 7050 aluminiumlegeringspoeder geschikt voor:

Toepassingen van 7050 poeder van de aluminiumlegering

Industrie	Sollicitatie	Redenen
Lucht- en ruimtevaart	Structurele onderdelen van casco's, landingsgestellen, vleugels, hulpstukken	Hoge sterkte-gewichtsverhouding, vermoeidheidsprestaties
Automobiel	Chassis, ophanging, transmissie	Hoge specifieke sterkte, vervangt gegoten legeringen
Industrieel	Robotica, tuigage, hefapparatuur	Sterkte, lasbaarheid minder kritisch
Defensie	Pantserplaat, militaire voertuigen	Ballistische bescherming, matige dichtheid
Marien	Beugels, onderdelen voor marineschepen	Corrosiebestendigheid in mariene omgevingen
Sport	Fietsonderdelen, golfclubkoppen	Prestatiekenmerken

Voor gebruik in de ruimtevaart is 7050 de op één na beste aluminiumlegering na 7075 voor onderdelen die cruciaal zijn voor de sterkte en die duurzaamheid vereisen. Onderdelen die met HIP zijn bewerkt, vervangen meestal smeedstukken en billets.

Automobiel- en defensietoepassingen profiteren van een lager gewicht en betere prestaties dan conventionelere aluminium- of magnesiumlegeringen, met betere mechanische eigenschappen dan composieten.

7050 aluminiumlegering poeder Specificaties

7050 poederlegering en geconsolideerde producten voldoen aan verschillende specificaties die de samenstellingsgrenzen, verwerkingsmethoden, eigenschappen en kwaliteitseisen voor luchtvaart- en defensietoepassingen definiëren:

7050 het Poeder van de Aluminiumlegering Specificaties

Standaard	Titel
AMS 4282	Metaalpoeder voor PM constructiedelen
AMS 4285	Legering HIP geconsolideerd poeder voor PM constructiedelen
ASTM B947	Poeder-metallurgie (PM) aluminiumlegeringen
AA 7050	Aluminiumlegering 7050

De specificaties hebben betrekking op de verdeling van de poedergrootte, vorm- en vloeikarakteristieken, grenswaarden voor onzuiverheden, typische dichtheid en mechanische eigenschappen bij verschillende warmtebehandelingen, bemonsteringsprocedures, testmethoden, inspectiecriteria en documentatievereisten.

7050 aluminiumlegering poeder leveranciers

Enkele toonaangevende wereldwijde leveranciers van 7050 aluminiumlegeringspoeders zijn:

7050 het Poederleveranciers van de Aluminiumlegering

Bedrijf	Plaats
Sandvik Visarend	Groot-Brittannië
Alpoco	Groot-Brittannië
Valimet Inc.	VS

Deze bedrijven bieden gas- of watergeatomiseerde 7050 aluminiumlegeringspoeders op maat voor additieve productie of metaalspuitgiettoepassingen met gespecialiseerde deeltjesgrootteverdelingen en -vormen.

Daarnaast hebben grote metaalpoederproducenten en consolidators uitgebreide ervaring met het werken met 7050-legeringsystemen die geoptimaliseerd zijn voor heet isostatisch persen volgens de specificaties van luchtvaartonderdelen.

7050 aluminiumlegering poeder Kosten

7050 aluminiumlegering poeder prijzen zijn sterk afhankelijk van:

• Zuiverheid / Onzuiverheidsniveau
• Deeltjesgrootteverdeling
• Morfologie en vorm
• Aankoop hoeveelheid
• Extra verwerking zoals zeven

De indicatieve prijs voor gasgeatomiseerd sferisch 7050 poeder dat geschikt is voor additieve productie ligt rond $50 - $65 per kg. De prijzen liggen hoger voor strakkere verdelingen die nodig zijn voor MIM-grondstoffen of heet isostatisch persen.

7050 aluminiumlegering poeder Voor- en nadelen

Voordelen van 7050 poeder van aluminiumlegering

• Hoogste sterkte 7xxx-serie legering
• Uitstekende vermoeiingsprestaties
• Lage dichtheid
• Veel gebruikt in de ruimtevaartindustrie
• Vervangt staal en titaniumlegeringen
• Onderdelen kunnen complexe, monolithische vormen zijn

Beperkingen van 7050 poeder van aluminiumlegering

• Matige weerstand tegen corrosie
• Lasbaarheidsproblemen
• Lagere thermische / elektrische geleidbaarheid
• Kosten zijn hoger dan normale extrusielegeringen
• Verwerking heeft meer controles en kwalificaties

Voor veel kritische structurele onderdelen die nodig zijn in prestatietoepassingen levert 7050 de essentiële combinatie van sterkte, schadetolerantie en een laag gewicht. Ondanks enkele fabricage- en corrosienadelen compenseren de mogelijkheden de iets hogere poederkosten waar gewichtsbesparing van belang is.

Veelgestelde vragen

Veelgestelde vragen over 7050 poeder van aluminiumlegering

V: Wat is een aluminiumlegering 7050?

A: 7050 is een aluminiumlegering uit de 7xxx-serie met een zeer hoge sterkte en belangrijke toevoegingen van zink, magnesium en koper plus spoortoevoegingen zoals zirkonium. Het is verouderingshard om een uitzonderlijke combinatie van treksterkte en vermoeiingsweerstand te verkrijgen.

V: Is 7050 sterker dan 7075?

A: Ja, aluminiumlegering 7050 heeft een iets hogere treksterkte en vloeigrens dan de zeer populaire 7075-legering in hoogverouderde temperaturen, samen met een superieure vermoeiingssterkte. Het evenaart de corrosiebestendigheid van 7075.

V: Wat zijn enkele toepassingen van 7050 aluminium?

A: De belangrijkste toepassingen zijn structurele onderdelen van vliegtuigen zoals vleugelhuiden, fittingen en pylonen, rotoronderdelen van helikopters zoals spindels, chassis- en ophangingsonderdelen van auto's, toepassingen zoals bepantsering, ruimtegieken, hefapparatuur en sportartikelen zoals golfclubkoppen en fietsvelgen.

V: Welke verwerkingsmethoden kunnen onderdelen van legering 7050 maken?

A: Terwijl traditionele smeedprocessen zoals extruderen en smeden 7050-producten kunnen maken, nemen poedermetallurgietechnieken snel toe, waaronder heet isostatisch persen (HIP), directe hete extrusie en metaalinjectie spuitgieten (MIM) om de sterke punten van de legering te benutten.

V: Is 7050 aluminium lasbaar?

A: Nee, lassen van legering 7050 is erg moeilijk in vergelijking met legeringen met gemiddelde of lagere sterkte vanwege scheurproblemen door het hoge zink- en kopergehalte. Mechanische bevestiging of lijmverbindingen zijn alternatieve verbindingsmethoden die worden aanbevolen.

V: Wat vervangt 7050 aluminiumlegeringen?

A: Voor de hoogste sterkte-eisen waar vermoeiingslevensduur minder kritisch is, worden aluminiumlegeringen met zeer hoge sterkte zoals C465 of 7085 voor de ruimtevaart geëvalueerd om bepaalde toepassingen van legering 7050 te vervangen. Composieten en geavanceerde metaallegeringen zijn ook concurrerende oplossingen.

ken meer 3D-printprocessen

Additional FAQs about 7050 Aluminium Alloy Powder (5)

1) Is 7050 aluminium alloy powder suitable for laser powder bed fusion (LPBF)?

• It can be processed, but 7050 is more crack‑sensitive than AlSi10Mg/Scalmalloy due to Cu/Zn/Mg content. Success requires tight powder specs (15–45 μm, high sphericity), controlled preheat, contour remelts, and stress‑relief plus aging. Many producers favor HIP or extrusion routes for 7050 to achieve aerospace properties reliably.

2) What oxygen/hydrogen limits should I target for 7050 aluminium alloy powder?

• For AM/HIP-grade 7xxx powders, target O ≤ 0.12 wt% and H ≤ 0.03 wt% to limit porosity and protect ductility. Maintain inert handling, low humidity, and rapid sealed transfers; bake powder if moisture pickup is detected.

3) Which heat treatments are recommended after consolidation?

• Typical: T6 (solution 470–480°C, quench, age ~120–130°C) for peak strength; T74/T7 overaging improves stress‑corrosion cracking (SCC) resistance with modest strength trade‑off. Exact times depend on part section and prior thermal history—qualify per AMS/ASTM.

4) How does 7050 compare to 7075 for powder metallurgy applications?

• 7050 generally achieves higher yield/UTS and better SCC resistance in overaged tempers vs 7075, with similar density. 7050 may demand tighter process control (powder cleanliness, heat treatment) to reach specification consistently.

5) What joining strategies work best if weldability is poor?

• Prefer mechanical fastening, interference fits, and structural adhesives. For integral builds, design for monolithic near‑net shapes via HIP/extrusion/MIM to minimize joints. Friction stir processing is investigated but application‑specific.

2025 Industry Trends for 7050 Aluminium Alloy Powder

• AM process windows mature: More parameter sets, preheat schemes, and contour strategies reduce hot cracking risk in LPBF 7xxx aluminum, though HIP/extrusion remain primary for flight parts.
• Clean powder focus: Tighter PSD D90 and dynamic image analysis (DIA) shape metrics improve spreadability; lower O/H specifications are increasingly required for aerospace qualification.
• Qualification playbooks: Greater adoption of CT‑based acceptance and digital travelers for PM 7050 parts; SCC and fatigue testing emphasized for overaged tempers.
• Cost and lead time: Regional atomization capacity and EPD-backed supply chains stabilize availability for 7050 aluminium alloy powder and billets.
• Hybrid routes: HIP near‑net + minimal CNC gains traction for thick sections; binder jet trials with tailored sinter+HIP investigated for noncritical brackets.

2025 snapshot: key KPIs for 7050 aluminium alloy powder and PM routes

Metrisch	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Oxygen (wt%) AM/HIP grade	0.10–0.15	0.09–0.13	0.08–0.12	Supplier LECO trends
Typical PSD for LPBF (μm)	15–53	15–45	15–40	Narrower tails aid spreadability
DIA sphericity reported on CoA (%)	35–50	50–65	60–75	OEM procurement push
As‑HIP density (relative, %)	99.7–99.9	99.8–99.95	99.85–99.97	Qualified HIP cycles
T6 UTS after HIP + HT (MPa)	500–520	505–525	510–530	Section‑dependent
Lead time (weeks), aerospace grade	6–10	5–9	4–8	Added classification capacity

References: ASTM B947 (PM Al), AA 7050, AMS 4282/4285 (PM Al powders/HIP parts), ISO/ASTM 52907 (feedstock), ISO 13320/ASTM B822 (PSD), ASTM B213/B212/B527 (flow/density), ASTM E1409 (O), ASTM E1441 (CT); standards: https://www.astm.org, https://www.iso.org, https://www.sae.org

Latest Research Cases

Case Study 1: HIP Near‑Net 7050 Brackets with Overaged Temper for SCC Resistance (2025)
Background: An airframe supplier required 7050 brackets with improved SCC resistance without sacrificing fatigue life.
Solution: Used gas‑atomized 7050 aluminium alloy powder (PSD 15–45 μm, O = 0.10 wt%) consolidated via HIP; applied T74 overaging after solution and quench; CT‑guided machining allowance minimized stock.
Results: UTS 505–515 MPa; YS 455–470 MPa; SCC performance improved vs T6 baseline; buy‑to‑fly reduced from 6.2× (forging) to 2.1×; scrap rate −18%.

Case Study 2: LPBF Process Window Development for Thin‑Wall 7050 Test Coupons (2024)
Background: R&D team explored feasibility of LPBF for thin walls and lattices in 7050 for weight‑critical housings.
Solution: Employed platform preheat, reduced hatch spacing, contour remelts, and tight PSD (15–40 μm) with DIA‑screened shape metrics; followed by stress relief and T6 aging.
Results: Relative density 99.6–99.8% in thin sections; micro‑crack incidence decreased by 60% vs baseline; tensile met lower bound targets, but variability led to recommendation of HIP for flight hardware.

Meningen van experts

• Prof. Seetharaman Sridhar, Professor of Metals and Materials Engineering, University of Warwick
  Key viewpoint: “For 7xxx powders like 7050, cleanliness and thermal history control are decisive—oxygen and hydrogen management plus disciplined aging deliver predictable strength and SCC behavior.”
• Dr. Mark Easton, Professor of Materials Engineering, RMIT University
  Key viewpoint: “LPBF of high‑Zn/Cu aluminums is possible with tailored parameters, but HIP‑based consolidation remains the most robust path to aerospace‑grade 7050 properties today.”
• Dr. Ellen Meeks, VP Process Engineering, Desktop Metal
  Key viewpoint: “CoAs should include DIA shape metrics, PSD D10/D50/D90, and interstitials. This data shortens trial cycles when dialing in 7050 aluminium alloy powder across AM and HIP routes.”

Citations: ASTM/AMS/AA standards listed above; ASM Handbook: Aluminum and Aluminum Alloys; peer‑reviewed PM/AM literature (TMS, Acta Materialia)

Practical Tools and Resources

• Standards and QA
• ASTM B947 (PM aluminum), AMS 4282/4285, AA 7050, ISO/ASTM 52907 (feedstock), ISO 13320/ASTM B822 (PSD), ASTM B213/B212/B527 (flow/density), ASTM E1409 (O), ASTM E1441 (CT)
• Procesbeheersing
• HIP cycle design calculators; LPBF parameter sheets for 7xxx (preheat/contour strategies); powder reuse tracking with O/H/moisture; inert storage SOPs (O2/RH logging)
• Design and simulation
• DFAM for 7xxx: support and overhang rules; distortion and residual stress simulation; machining allowance estimators for HIP near‑net shapes
• Testing and qualification
• SCC, fatigue, and fracture toughness test plans for T6/T7 tempers; CT sampling plans; tensile/elongation coupon designs by section thickness
• Supplier selection checklist
• Require CoA with chemistry, O/H, PSD D10/D50/D90, DIA sphericity/aspect, flow/tap density, moisture/LOI, inclusion screens, and lot genealogy; request EPDs for sustainability reporting

Notes on reliability and sourcing: Specify alloy standard (AA 7050), PSD window, O/H limits, and shape metrics on purchase orders. Qualify each lot with CT and mechanical coupons post‑HIP/HT. Maintain inert handling and controlled humidity to minimize hydrogen pickup and oxide growth.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 targeted FAQs, a 2025 KPI table, two recent 7050 case studies, expert viewpoints, and practical tools/resources with standards-based references for 7050 Aluminium Alloy Powder
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if ASTM/AMS standards update, new LPBF parameter sets reduce cracking risk, or suppliers introduce lower‑O/H 7050 powders with DIA-certified shape metrics