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7075 T6 Barre ronde en aluminium

La tige ronde en aluminium extrudé 7075 est un matériau en alliage en aluminium 7075 avec une section transversale circulaire fabriquée via une technologie d'extrusion . Il est connu pour sa haute résistance, ses bonnes propriétés mécaniques et sa facilité de traitement .

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1. Composition des matériaux et processus de fabrication

7075- La barre ronde en aluminium T6 représente le summum des alliages d'aluminium à haute résistance, offrant une combinaison exceptionnelle de résistance, de dureté et de résistance au stress pour l'aérospatiale, la défense et les applications mécaniques haute performance:

Éléments d'alliage primaire:

Zinc (zn): 5.1-6.1% (élément de renforcement principal)

Magnésium (mg): 2.1-2.9% (améliore le durcissement des précipitations)

Cuivre (cu): 1.2-2.0% (améliore la résistance à la résistance et à la contrainte)

Chrome (cr): 0.18-0.28% (résistance à la corrosion et contrôle de la structure des grains)

Matériau de base:

Aluminium (AL): supérieur ou égal à 87,1% (équilibre)

Impuretés contrôlées:

Fer (Fe): inférieur ou égal à 0,50% max

Silicon (Si): inférieur ou égal à 0,40% max

Manganèse (MN): inférieur ou égal à 0,30% max

Titane (Ti): inférieur ou égal à 0,20% max

Autres éléments: inférieurs ou égaux à 0,05% chacun, inférieur ou égal à 0,15% total

Processus de fabrication premium:

Préparation de la fonte:

Aluminium primaire de haute pureté (99,7% minimum)

Ajouts d'éléments d'alliage précis avec une tolérance à ± 0,1%

Filtration avancée à travers des filtres en mousse en céramique (30-40 PPI)

Traitement de dégazage en snif (hydrogène <0,10 ml / 100g)

Affinement des grains avec alliage maître al-Ti-B

Coulage semi-continu de refroidissement direct (DC)

Homogénéisation:

460-480 degré pour 24-48

Contrôle de la température uniforme: ± 5 degrés

Taux de refroidissement contrôlé: 20-30 degré / heure

Dissolution des intermétalliques grossiers

Élimination de la microsegrégation

Processus de travail chaud:

Breakdown Forging / Rolling: 385-415 degré

Opérations intermédiaires: 370-400 degré

Final Hot Working: 350-380 Degré

Surveillance informatisée de la température tout au long

Traitement thermique de la solution:

465-485 degré pour 1-2} (diamètre dépendant)

Uniformité de la température: ± 3 degrés

Transfert rapide vers le milieu de trempe

Temps de transfert maximum: 10 secondes

Treat:

Cold Water (10-30 degré)

Agitation pour le refroidissement uniforme

Taux de refroidissement minimum: 100 degrés / sec à la surface

Étirement à froid (T651):

1.5-3.0% déformation permanente

Soulagement du stress et redressement

Amélioration de la précision dimensionnelle

Vieillissement artificiel (T6): processus de vieillissement à double étage:

Première étape: 110-130 degré pour 4-6

Deuxième étape: 165-175 degré pour 8-12

Uniformité de la température: ± 3 degrés

Refroidissement contrôlé après le vieillissement

Traitement final:

Broyage sans centre de précision (facultatif)

Redressement sans stress

Tests non destructifs

Traitement et protection en surface

Tradiabilité complète du processus avec surveillance de la qualité informatisée à toutes les étapes .

2. Propriétés mécaniques de 7075- T6 Bar rond en aluminium

Propriété	Minimum	Gamme typique	Méthode de test
Résistance à la traction ultime	570 MPA	580-600 MPA	ASTM E8
Limite d'élasticité (0,2%)	500 MPA	510-540 MPA	ASTM E8
Allongement (2 pouces)	7%	8-11%	ASTM E8
Dureté (Brinell)	150 hb	155-165 HB	ASTM E10
Résistance à la fatigue (5 × 10⁸)	160 MPA	170-190 MPA	ASTM E466
Résistance au cisaillement	330 MPA	340-360 MPA	ASTM B769
Fracture Noodness (K₁C)	24 MPa√m	25-29 MPA√m	ASTM E399
Force d'élasticité compressive	520 MPA	530-550 MPA	ASTM E9
Module d'élasticité	71,7 GPA	71.7-72.4 gpa	ASTM E111

Répartition des biens:

Ratio de propriétés longitudinales / transversales: 1,00: 0,95 (résistance), 1,00: 0,75 (allongement)

Variation d'un diamètre:<5% for diameters up to 75mm, <8% for diameters >75 mm

Variation de la dureté du cœur à surface:<10 HB for diameters up to 100mm

Stabilité de la propriété:<3% strength reduction after 10,000 hours at 100°C

Seuil de fissuration de corrosion de contrainte: 125-175 MPA (en fonction de l'environnement)

3. Caractéristiques microstructurales

Caractéristiques microstructurales clés:

Structure des grains:

Structure partiellement recristallisée avec des grains allongés

Taille des grains ASTM 7-9 (32-16 μm)

Ratio d'aspect: 2: 1 à 4: 1 (longueur: largeur)

Modèle d'écoulement de grains bien contrôlé

Distribution précipitée:

Mgzn₂ (η / η ') Renforcement Précipité: 5-15 nm

Cumgal₂ (phase S) précipite

Al₇cu₂fe Intermétallics: Taille et distribution contrôlées

Al₁₂mg₂cr dispersoïdes: 50-200 nm

Développement de la texture:

Fort<111>et<100>textures de fibres

Intensité de la texture: 3-8 × aléatoire

Optimisé pour une résistance maximale dans les directions de chargement primaire

Caractéristiques spéciales:

Microstructure durcie des précipitations

Zones minimales sans précipité (PFZ) aux joints de grains

Distribution contrôlée des intermétalliques grossiers

Distribution de dispersion fine pour le contrôle de recristallisation

4. Spécifications et tolérances dimensionnelles

Paramètre	Gamme standard	Tolérance à la précision	Tolérance commerciale	Méthode de test
Diamètre	10-250 mm	± 0,10 mm jusqu'à 30 mm	± 0,20 mm jusqu'à 30 mm	Micromètre
		± 0,4% au-dessus de 30 mm	± 0,7% au-dessus de 30 mm
Ovalité	N/A	50% de la tolérance au diamètre	75% de la tolérance au diamètre	Micromètre
Longueur	2000-6000 mm	± 2 mm	± 5 mm	Mètre à ruban
Rectitude	N/A	0,2 mm / m	0,5 mm / m	Raide
Rugosité de surface	N/A	1,6 μM RA max	3,2 μM RA max	Profilomètre
Couper la conscience de la fin	N/A	0,5 degré max	1,0 degré max	Rapporteur

Formulaires disponibles standard:

Diamètres: 10 mm à 250 mm (tailles plus grandes disponibles sur demande)

Longues standard: 2000 mm, 3000 mm, 4000 mm, 6000 mm

Longues de coupe personnalisées disponibles

Barres terrestres sans centre disponibles pour les applications de précision

La coupe de scie se termine par des capuchons d'extrémité protecteurs

5. Désignations de tempérament et options de traitement thermique

Code de tempérament	Description du processus	Applications optimales	Caractéristiques clés
T6	Solution traitée à la chaleur et vieilli artificiellement	Applications à haute résistance	Résistance et dureté maximale
T651	T 6 + Stress soulagé par l'étirement	Composants aérospatiaux critiques	Amélioration de la résistance à la corrosion des contraintes
T73	Sous-est rassasié pour la résistance à la corrosion du stress	Applications critiques à la corrosion	Meilleure résistance au SCC avec une résistance réduite
T76	Traitement de suralimentation modifiée	Propriétés équilibrées	Compromis entre T6 et T73
T7351	T 73 + Stress soulagé par l'étirement	Sections épaisses avec des problèmes de stress résiduel	Stabilité dimensionnelle avec résistance au SCC

Conseils de sélection de température:

T6 / T651: Exigences de plus haute résistance

T73 / T7351: Applications critiques de la corrosion du stress

T76: Propriétés équilibrées pour les applications aérospatiales générales

6. Caractéristiques d'usinage et de fabrication

Opération	Matériau à outils	Paramètres recommandés	Commentaires
Tournant	Carbure, PCD	VC =150-300 m / min, f =0.1-0.3 mm / rev	Outils nets essentiels
Forage	HSS-Co, carbure	VC =60-120 m / min, f =0.15-0.35 mm / rev	Effacement fréquent des puces
Fraisage	Carbure, PCD	VC =180-350 m / min, fz =0.05-0.15 mm	Grimper de fraisage préféré
Tapotement	HSS-Co, enduit d'étain	VC =10-20 m / min	La qualité du fil est sensible à la chaleur
Alésage	Carbure, PCD	VC =40-90 m / min, f =0.1-0.3 mm / rev	Tolérance H7 réalisable
Broyeur	Carbure	VC =100-200 m / min, fz =0.03-0.08 mm	Préféré à taper pour les fils critiques

Guidage de fabrication:

Évaluation de machinabilité: 70% (1100 aluminium=100%)

Finition de surface: bon (ra 0.8-3.2 μm réalisable)

Formation des puces: puces courtes à moyennes avec outillage approprié

Liquide de refroidissement: émulsion soluble dans l'eau préférée (8-10% concentration)

Usure d'outil: modéré avec des paramètres appropriés

Forces de coupe: plus élevées que les autres alliages d'aluminium

Soudabilité: pauvre (non recommandée pour les applications structurelles)

Travail à froid: formabilité limitée

Travail chaud: non recommandé dans l'état T6

Traitement thermique: peut être entièrement réchauffé traité après l'usinage

7. Résistance à la corrosion et systèmes de protection

Type d'environnement	Cote de résistance	Méthode de protection	Performance attendue
Atmosphère industrielle	Équitable	Anodisation + peinture	3-5 années avec maintenance
Environnement marin	Pauvre	Anodisation + chromate + peinture	2-3 années avec maintenance
Humidité élevée	Équitable	Anodisation de type II	1-2 ans sans protection supplémentaire
Corrosion de contrainte	Pauvre en T6, bon en T73	Sélection de tempérament appropriée	Spécifique à l'application
Exfoliation	Pauvre	Protection correcte et protection	Critique dans les applications marines
Corrosion galvanique	Pauvre avec des aciers en carbone	Isolement ou protection sacrificielle	Nécessite une conception minutieuse

Options de protection de surface:

Anodisation:

Type I (Chromic): 2-8 μm (grade aérospatial)

Type II (sulfurique): 10-25 μm (objectif général)

Type III (dur): 25-75 μm (résistance à l'usure)

Options d'étanchéité: eau chaude, dichromate, acétate de nickel

Revêtements de conversion:

Chromate par mil-dtl -5541 classe 1A

Alternatives sans chrome pour la conformité environnementale

Systèmes de peinture:

Amorce époxy + couche de finition en polyuréthane

Systèmes qualifiés aérospatiaux disponibles

Protection mécanique:

Coup de tir pour une fatigue améliorée et une résistance au SCC

Fonctionnement des perles de verre pour apparence uniforme

8. Propriétés physiques pour la conception d'ingénierie

Propriété	Valeur	Considération de conception
Densité	2,81 g / cm³	Calcul du poids pour les composants
Gamme de fusion	477-635 degré	Limites de traitement thermique
Conductivité thermique	130-150 W/m·K	Conception de gestion thermique
Conductivité électrique	33-40% iacs	Conception des applications électriques
Chaleur spécifique	860 j / kg · k	Calculs de masse thermique
Expansion thermique (CTE)	23.4 ×10⁻⁶/K	Analyse des contraintes thermiques
Module de Young	71,7 GPA	Calculs de déviation et de rigidité
Le rapport de Poisson	0.33	Paramètre d'analyse structurelle
Perméabilité magnétique	~ 1,00 (non magnétique)	Applications électroniques

Considérations de conception:

Plage de température de fonctionnement: -70 degré à +120 degré

Rétention des biens: excellent en dessous de 100 degrés, dégradation progressive ci-dessus

Détente du stress: minimal en dessous de 100 degrés

Vie en fatigue: supérieur à la plupart des alliages d'aluminium

Sensibilité aux encoches: modérée à élevée

Performance cryogénique: bonne rétention de force à basses températures

Amortissement des vibrations: Mauvais (typique de l'aluminium à haute résistance)

9. Assurance et test de qualité

Procédures de test standard:

Composition chimique:

Spectroscopie d'émission optique

Analyse de fluorescence aux rayons X

Vérification de tous les principaux éléments et impuretés

Test mécanique:

Tests de traction (longitudinal et transversal)

Test de dureté (Brinell, Rockwell B)

Test d'impact (si nécessaire)

Test de fatigue (pour les applications critiques)

Inspection dimensionnelle:

Diamètre / ovalité à plusieurs endroits

Vérification de la rectitude

Mesure de longueur

Tests non destructifs:

Inspection à ultrasons par AMS-std -2154

Test de courant de Foucault pour les défauts de surface

Inspection pénétrante (applications critiques)

Analyse microstructurale:

Détermination de la taille des grains

Évaluation des particules intermétalliques

Sensibilité à la corrosion d'exfoliation (ASTM G34)

Certifications standard:

Rapport de test de l'usine (en 10204 3.1)

Certification d'analyse chimique

Certification des propriétés mécaniques

Certification de traitement thermique

Certification de tests non destructifs

Documentation de traçabilité matérielle

10. Applications et considérations de conception

Applications primaires:

Composants aérospatiaux:

Composants de train d'atterrissage des avions

Spars des ailes et éléments structurels

Cadres de fuselage et cloisons

Supports et supports du moteur

Applications de défense:

Composants missiles

Systèmes d'armes Pièces

Composants de véhicules blindés

Dispositions d'équipement tactique

Automobile haute performance:

Arbres d'entraînement

Composants de suspension

Cannes de connexion

Attaches critiques de performance

Équipement industriel:

Pièces de machine à stress haute

Moules pour injection de plastique

Composants du système hydraulique

Robotiques et composants d'automatisation

Applications spécialisées:

Composants de l'instrument de précision

Équipement sportif haute performance

Équipement d'escalade

Systèmes de montage de la caméra

Concevoir des avantages:

Rapport de force / poids exceptionnel

Performance de fatigue supérieure

Haute résistance à l'usure mécanique

Excellentes caractéristiques d'usinage

Stabilité dimensionnelle après l'usinage

Performance fiable dans les applications à stress élevé

Base de données complète des matériaux pour la conception de l'ingénierie

Grande disponibilité dans les tailles standard

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