7050 Alüminyum Alaşımlı Toz

Genel Bakış 7050 alüminyum alaşımlı toz

7050 alüminyum alaşım tozu, mükemmel yorulma direnci ile birlikte yüksek mukavemet özelliklerine sahip güçlü, sert, ısıl işlem uygulanabilir bir alaşım tozudur. Birincil alaşım elementi çinko olan 7xxx serisi alüminyum alaşımlarının bir parçasıdır.

7050 alaşımlı toz, yüksek mukavemet/ağırlık oranı sunar ve havacılık, otomotiv ve savunma endüstrilerindeki yapısal ve yüksek gerilimli uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. 7050 toz metalurjisi teknikleriyle üretilen parçalar geleneksel olarak çelik, titanyum veya nikel alaşımlarından yapılan bileşenlerin yerini alabilir.

7050 alüminyum alaşımlı tozun bazı temel özellikleri ve karakteristikleri şunlardır:

7050 Alüminyum Alaşımlı Toz Özellikleri

Özellikler	Detaylar
Alaşım Tanımlaması	7050
Alaşım Elementleri	Çinko, magnezyum, bakır, zirkonyum
Yoğunluk	2,83 g/cm3
Erime Noktası	Yaklaşık 635°C
Güç	Isıl işlemden sonra 510 MPa'nın üzerinde nihai gerilme mukavemeti ile çok yüksek
Yorulma Dayanımı	Diğer 7xxx alaşımlarına kıyasla mükemmel
Korozyon Direnci	Orta, saf alüminyumdan daha az
İletkenlik	İyi elektrik ve ısı iletkenliği
İşlenebilirlik	Adil işlenebilirlik ve şekillendirilebilirlik
Kaynaklanabilirlik	Yüksek alaşım içeriği nedeniyle düşük

7050 tozundaki yüksek çinko ve bakır içeriği, ısıl işlemin çok yüksek akma ve çekme mukavemetleri elde etmesini sağlarken, diğer havacılık alüminyum alaşımlarına kıyasla iyi yorulma direnci sağlar.

Aşağıdaki bölümlerde 7050 alüminyum alaşım tozunun bileşimi, işleme yöntemleri, özellikleri, uygulamaları, teknik özellikleri, fiyatı, avantajları ve sınırlamaları hakkında daha fazla ayrıntı verilmektedir.

7050 alüminyum alaşımlı toz bileşimi

7050 alüminyum alaşımı aşağıdaki tipik element bileşiminden oluşur:

7050 Alüminyum Alaşım Bileşimi

Element	Ağırlık %
Alüminyum (Al)	87.7 – 91.4%
Çinko (Zn)	5.7 – 6.7%
Magnezyum (Mg)	1.9 – 2.6%
Bakır (Cu)	2.0 – 2.5%
Zirkonyum (Zr)	0.08 – 0.15%
Diğer (Fe, Si, Mn, Cr, Ti)	Her biri <0,15%

Yüksek çinko seviyeleri, çok yüksek mukavemet elde etmek için çökeltme sertleştirme ısıl işlemlerini mümkün kılar. Magnezyum ve bakır, çinko ile yaş sertleştirme etkilerine katkıda bulunur.

Tane yapısı kontrolü için zirkonyum eklenmiştir. Demir, silikon, manganez, krom ve titanyum, küçük bireysel limitlerle safsızlık elementleri olarak mevcuttur.

7050 alüminyum alaşımlı toz İşleme

7050 alüminyum alaşım tozu, aşağıdaki gibi teknikler kullanılarak tamamen yoğun toz metalurjisi bileşenleri halinde üretilebilir:

• Sıcak İzostatik Presleme (HIP)
• Doğrudan sıcak ekstrüzyon
• Metal Enjeksiyon Kalıplama

HIP, tozun bir kap içinde kapsüllenmesini ve tozu birleştirmek için özel kaplarda ısı ve çok yüksek izostatik basınçların uygulanmasını içerir. Bu, önceki sıkıştırma adımlarını önler ve tek tip özellikler ve net şekil veya net şekle yakın parçalar elde eder.

Doğrudan sıcak ekstrüzyon, tozun kütükler halinde sıkıştırılmasını ve ardından uzun profiller veya çubuklar üretmek için bir kalıptan geçirilmesini içerir. Yüksek basınç ve ısı, deformasyon sırasında partikülleri tamamen yoğun bir ürüne bağlar.

Metal enjeksiyon kalıplama, özel takımlar kullanarak tozdan daha karmaşık ağ veya ağa yakın şekilli parçaların şekillendirilmesini sağlar. Hammadde olarak bilinen toz-bağlayıcı karışımı kalıplara enjekte edilir ve ardından kabuk soyma ve sinterleme işlemine tabi tutulur.

7050 alüminyum alaşımı tozunun kendisi, inert gaz atomizasyonu veya su atomizasyonu işlemleri kullanılarak erimiş alaşımlardan yaklaşık 10 - 45 mikron çapında ince küresel tozlara atomize edilir. Saflık, parçacık boyutu dağılımı, morfoloji ve yüzey oksit içeriği, konsolidasyon sırasında tam yoğunluğu sağlamak için dikkatlice kontrol edilir.

7050 alüminyum alaşımlı toz Özellikler

Toz 7050 alüminyum alaşımından yapılan parçaların özellikleri, değişen işleme parametreleri ile uyarlanabilir. Isıl işlem sonrası bazı tipik özellikler şunlardır:

7050 Alüminyum Alaşımlı Toz Özellikleri

Mülkiyet	As-HIP Durumu	T6 Isıl İşlem Görmüş	T7 Isıl İşlem Görmüş
Mekanik
Çekme Dayanımı	Yaklaşık 350 MPa	510 MPa'nın üzerinde	Yaklaşık 490 MPa
Akma Dayanımı	Yaklaşık 310 MPa	455 MPa'nın üzerinde	Yaklaşık 415 MPa
Uzama	10% üzerinde	11% civarında	12% civarında
Sertlik	Yaklaşık 150 HB	175'in üzerinde HB	Yaklaşık 170 HB
Fiziksel
Yoğunluk	2,83 g/cm3	2,83 g/cm3	2,83 g/cm3
Elektriksel İletkenlik	43% IACS	36% IACS	39% IACS
Diğer
Raf Ömrü	Mükemmel, tipik 5 yıl	–	–
Korozyon Direnci	En yüksek yaşta iyi	En yüksek yaşta iyi	En yüksek yaşta iyi
Kaynaklanabilirlik	Zayıf	Zayıf	Zayıf
İşlenebilirlik	Adil	Adil	Adil
Yorulma Dayanımı	Mükemmel	Mükemmel	Mükemmel

T6 temperleme, çözelti ısıl işlemini ve ardından en yüksek mukavemete ulaşmak için yapay yaşlandırmayı içerir. T7 şartlandırma, hafifçe azaltılmış mukavemet seviyelerinde gelişmiş gerilme korozyonu çatlama direnci sağlamak için T6'dan sonra bir aşırı yaşlandırma işlemi uygular.

7050 alaşım tozu, mükemmel özgül mukavemet özelliklerine yol açan yüksek mukavemet seviyeleri ile birlikte düşük yoğunluğa sahiptir. Termal ve elektrik iletkenliği bir alüminyum alaşımı için orta düzeydedir. Korozyon direnci saf alüminyumdan daha zayıftır ancak çoğu ortamda kabul edilebilir.

Özellikle yorulma mukavemeti havacılık alüminyum alaşımları için olağanüstüdür, ancak işlenebilirlik ve kaynaklanabilirlik, yüksek çinko seviyeleri nedeniyle 6061 gibi daha şekillendirilebilir alaşımlardan daha düşüktür.

7050 alüminyum alaşımlı toz Uygulamalar

Özelliklerin kombinasyonu, 7050 alüminyum alaşım tozunu aşağıdakiler için uygun hale getirir:

7050 Alüminyum Alaşımlı Toz Uygulamaları

Endüstri	Uygulama	Nedenler
Havacılık ve Uzay	Yapısal gövde parçaları, iniş takımları, kanatlar, bağlantı parçaları	Yüksek mukavemet/ağırlık oranı, yorulma performansı
Otomotiv	Şasi, süspansiyon, şanzıman kutuları	Yüksek özgül mukavemet, döküm alaşımların yerini alır
Endüstriyel	Robotik, donanım, kaldırma ekipmanları	Mukavemet, kaynaklanabilirlik sorunları daha az kritik
Savunma	Zırh plakası, askeri araçlar	Balistik koruma, orta yoğunlukta
Denizcilik	Braketler, askeri gemi parçaları	Deniz ortamlarında korozyon direnci
Spor	Bisiklet parçaları, golf sopası kafaları	Performans özellikleri

Havacılıkta kullanım için 7050, dayanıklılık gerektiren mukavemet açısından kritik uçak gövdesi bileşenleri için 7075 alüminyum alaşımından sonra ikinci sırada yer almaktadır. HIP ile işlenmiş parçalar dövme ve kütük bazlı parçaların yerini alma eğilimindedir.

Otomotiv ve savunma uygulamaları, daha geleneksel alüminyum veya magnezyum alaşımlarına göre hafiflik ve performanstan yararlanırken, kompozitlere göre daha iyi mekanik özelliklere sahiptir.

7050 alüminyum alaşımlı toz Özellikler

7050 alaşımlı toz ve konsolide ürünler, havacılık ve savunma uygulamaları için bileşim sınırlarını, işleme yöntemlerini, özellikleri ve kalite gereksinimlerini tanımlayan çeşitli spesifikasyonları karşılar:

7050 Alüminyum Alaşımlı Toz Özellikleri

Standart	Başlık
AMS 4282	PM Yapısal Parçalar için Metalik Toz
AMS 4285	PM Yapısal Parçalar için Alaşım HIP Konsolide Toz
ASTM B947	Toz Metalurjisi (PM) Alüminyum Alaşımları
AA 7050	Alüminyum Birliği 7050 Alaşım

Spesifikasyonlar, toz boyutu dağılımı, şekil ve akış özellikleri, kirlilik limitleri, farklı ısıl işlem koşullarında tipik yoğunluk ve mekanik özellikler, numune alma prosedürleri, test yöntemleri, denetim kriterleri ve dokümantasyon gereksinimlerini kapsar.

7050 alüminyum alaşımlı toz Tedarikçiler

7050 alüminyum alaşım tozlarının önde gelen küresel tedarikçilerinden bazıları şunlardır:

7050 Alüminyum Alaşımlı Toz Tedarikçiler

Şirket	Konum
Sandvik Osprey	BIRLEŞIK KRALLIK
Alpoco	BIRLEŞIK KRALLIK
Valimet A.Ş.	ABD

Bu şirketler, özel partikül boyutu dağılımları ve şekilleri ile katkılı üretim veya metal enjeksiyon kalıplama hammadde uygulamaları için özelleştirilmiş gaz veya su atomize 7050 alüminyum alaşımlı tozlar sunmaktadır.

Ayrıca, büyük metal tozu üreticileri ve birleştiricileri, havacılık ve uzay bileşeni spesifikasyonlarına göre sıcak izostatik presleme için optimize edilmiş 7050 alaşım sistemleriyle çalışma konusunda geniş deneyime sahiptir.

7050 alüminyum alaşımlı toz Maliyet

7050 alüminyum alaşımlı toz fiyatları önemli ölçüde bağlıdır:

• Saflık / Safsızlık seviyeleri
• Parçacık boyutu dağılımı
• Morfoloji ve şekil
• Satın alma miktarı
• Eleme gibi ek işlemler

Katmanlı üretime uygun gaz atomize küresel 7050 tozu için gösterge niteliğindeki fiyatlandırma kg başına $50 - $65 civarındadır. MIM hammaddeleri veya sıcak izostatik presleme için gereken daha sıkı dağılımlar için fiyatlar daha yüksektir.

7050 alüminyum alaşımlı toz Artıları ve Eksileri

7050 Alüminyum Alaşımlı Tozun Avantajları

• En yüksek mukavemetli 7xxx serisi alaşım
• Mükemmel yorulma performansı
• Düşük yoğunluk
• Havacılık ve uzay endüstrisinde yaygın olarak kullanılır
• Çeliklerin ve titanyum alaşımlarının yerini alır
• Parçalar karmaşık, monolitik şekiller olabilir

Sınırlamalar 7050 Alüminyum Alaşımlı Toz

• Orta düzeyde korozyon direnci
• Kaynaklanabilirlik sorunları
• Daha düşük termal/elektriksel iletkenlik
• Maliyet normal ekstrüzyon alaşımlarından daha yüksektir
• İşleme daha fazla kontrol ve niteliğe sahiptir

Performans uygulamalarında ihtiyaç duyulan birçok kritik yapısal parça için 7050, mukavemet, hasar toleransı ve düşük ağırlığın hayati kombinasyonunu sunar. Bazı fabrikasyon ve korozyon dezavantajlarına rağmen, ağırlık tasarrufunun önemli olduğu yerlerde yetenekler biraz daha yüksek toz maliyetini dengelemektedir.

SSS

7050 Alüminyum Alaşımlı Toz Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

S: 7050 alüminyum alaşımı nedir?

C: 7050, ana çinko, magnezyum ve bakır ilavelerinin yanı sıra zirkonyum gibi eser ilaveler içeren çok yüksek mukavemetli 7xxx serisi bir alüminyum alaşımıdır. Çekme özellikleri ve yorulma direncinin olağanüstü bir kombinasyonunu elde etmek için yaşla sertleştirilebilir.

S: 7050, 7075'ten daha mı güçlüdür?

C: Evet, 7050 alüminyum alaşımı, üstün yorulma mukavemetinin yanı sıra, en yüksek yaştaki temperlerde çok popüler olan 7075 alaşımından biraz daha yüksek nihai gerilme ve akma mukavemetlerine sahiptir. Korozyon direnci 7075 ile eşleşir.

S: 7050 alüminyumun bazı kullanım alanları nelerdir?

C: Başlıca kullanım alanları kanat kaplamaları, bağlantı parçaları ve pilonlar gibi uçak yapısal parçaları, miller gibi helikopter rotor bileşenleri, otomotiv şasisi ve süspansiyon parçaları, zırh, uzay bomları, kaldırma ekipmanları gibi uygulamalar ve golf sopası başlıkları ve bisiklet jantları gibi spor ürünleridir.

S: Hangi işleme yöntemleri 7050 alaşımlı parçalar yapabilir?

C: Ekstrüzyon ve dövme gibi geleneksel dövme prosesleri 7050 ürünleri üretebilirken, alaşımın güçlü yanlarından yararlanmak için sıcak izostatik presleme (HIP), doğrudan sıcak ekstrüzyon ve metal enjeksiyon kalıplama (MIM) gibi toz metalurjisi teknikleri hızla gelişmektedir.

S: 7050 alüminyum kaynaklanabilir mi?

C: Hayır, 7050 alaşımının kaynağı, yüksek çinko ve bakır içeriğinin neden olduğu çatlama sorunları nedeniyle orta veya daha düşük mukavemetli alaşımlara kıyasla çok zordur. Mekanik sabitleme veya yapışkan bağlama önerilen alternatif birleştirme yöntemleridir.

S: 7050 alüminyum alaşımlarının yerini ne alır?

C: Yorulma ömrünün daha az kritik olduğu en yüksek mukavemet gereksinimleri için, 7050 alaşımının belirli uygulamalarının yerini almak üzere C465 veya 7085 gibi çok yüksek mukavemetli havacılık ve uzay alüminyum alaşımları değerlendirilmektedir. Kompozitler ve gelişmiş metal alaşımları da rakip çözümlerdir.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

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

Metrik	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.

Uzman Görüşleri

• 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)
• Süreç kontrolü
• 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