7075 Σωλήνας Αλουμινίου

Ως σωλήνας από κράμα αλουμινίου εξαιρετικά υψηλής αντοχής αεροδιαστημικής ποιότητας, η επιλογή της θερμικής κατάστασης, της αντίστασης στη διάβρωση και της λογικής τιμολόγησης αποτελούν βασικά ζητήματα στις αποφάσεις προμήθειας για το 7075. Αυτά περιγράφονται λεπτομερώς παρακάτω.

Όσον αφορά την επιλογή μεταξύ T6 και T651, η βασική διαφορά έγκειται στην υπολειπόμενη τάση και τη σταθερότητα των διαστάσεων. Το T6 χρησιμοποιεί μια τυπική επεξεργασία διαλύματος + διαδικασία τεχνητής γήρανσης. Η επεξεργασία διαλύματος υψηλής θερμοκρασίας διαλύει πλήρως τις φάσεις ενίσχυσης ψευδάργυρου και μαγνησίου, ακολουθούμενη από ομοιόμορφη κατακρήμνιση κατά τη γήρανση σε χαμηλή θερμοκρασία, με αποτέλεσμα τη μέγιστη αντοχή του υλικού. Η αντοχή εφελκυσμού του T6 μπορεί να φτάσει πάνω από 540 MPa, επιδεικνύοντας εξαιρετική φέρουσα ικανότητα. Ωστόσο, η απόσβεση και η ψύξη μπορεί να δημιουργήσουν εσωτερική υπολειμματική τάση, καθιστώντας την επιρρεπή σε παραμόρφωση και παραμόρφωση μετά την κατεργασία και δύσκολη τη διατήρηση της ακρίβειας των διαστάσεων. Είναι κατάλληλο για συνηθισμένα δομικά μέρη βαρέως τύπου και φέροντα στηρίγματα όπου δεν απαιτείται υψηλή ακρίβεια και το κόστος του είναι σχετικά χαμηλότερο. Το T651, με βάση τη διαδικασία T6, προσθέτει 1%~3% μιας κατευθυντικής μόνιμης εφελκυστικής διαδικασίας, εξαλείφοντας πλήρως την εσωτερική υπολειμματική τάση. Η δύναμή του είναι βασικά ίδια με το T6, αλλά δύσκολα παραμορφώνεται μετά την κατεργασία, επιδεικνύοντας εξαιρετική σταθερότητα διαστάσεων. Για εφαρμογές με αυστηρές απαιτήσεις ανοχής, όπως μηχανικά κατεργασμένα εξαρτήματα ακριβείας, εργαλεία υψηλής ακρίβειας και δομικά εξαρτήματα ακριβείας στην αεροδιαστημική, οι κατασκευαστές σωλήνων αλουμινίου 7075 συνιστούν να δοθεί προτεραιότητα στην κατάσταση T651, αν και η τιμή μονάδας είναι ελαφρώς υψηλότερη από την T6.

Η αντοχή στη διάβρωση είναι μια σημαντική αδυναμία του 7075. Ανήκει στην οικογένεια κραμάτων αλουμινίου-ψευδάργυρου-μαγνήσιου-χαλκού, με υψηλή αναλογία ψευδαργύρου και χαλκού. Σε διαβρωτικά περιβάλλοντα, οι διαμεταλλικές ενώσεις καθιζάνουν εύκολα στα όρια των κόκκων, σχηματίζοντας μια διαφορά δυναμικού με τη μήτρα, προκαλώντας διακοκκώδη διάβρωση και ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω τάσης. Ο ρυθμός διάβρωσης του γυμνού υλικού σε υγρά, ψεκαστικά αλατιού και βιομηχανικά όξινα/αλκαλικά περιβάλλοντα είναι πολύ πιο γρήγορος από αυτόν του καθαρού αλουμινίου και του ανθεκτικού στη σκουριά αλουμινίου σειράς 5. Ενώ είναι κατάλληλο για βραχυπρόθεσμη χρήση σε ξηρά εσωτερικά περιβάλλοντα, οι μακροχρόνιες εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους, παράκτιες και χημικές εφαρμογές απαιτούν προστατευτικά μέτρα. Οι κύριες λύσεις περιλαμβάνουν σκληρή ανοδίωση, ηλεκτροστατικό ψεκασμό και επένδυση αλουμινίου για την απομόνωση διαβρωτικών μέσων και την παράταση της διάρκειας ζωής.

Η τιμή των σωλήνων αλουμινίου 7075 είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των συνηθισμένων σωλήνων αλουμινίου για τρεις κύριους λόγους. Πρώτον, το κόστος των πρώτων υλών είναι υψηλό. Τα στοιχεία κράματος 7075 αντιπροσωπεύουν πάνω από το 10% της σύνθεσής του, με τα κράματα ψευδαργύρου, μαγνησίου και χαλκού να έχουν ακόμη υψηλότερες τιμές μονάδας. Ο αυστηρότερος έλεγχος της σύνθεσης έχει ως αποτέλεσμα το κόστος των πρώτων υλών να ξεπερνά το 30% σε σύγκριση με το 6061. Δεύτερον, το όριο παραγωγής είναι υψηλό. Το 7075 έχει υψηλή αντοχή στην παραμόρφωση, που οδηγεί σε γρήγορη φθορά καλουπιού και απαιτεί ακρίβεια θερμικής επεξεργασίας ±1℃. Το T651 απαιτεί επίσης εξειδικευμένο εξοπλισμό τεντώματος, με αποτέλεσμα περισσότερες διεργασίες, μεγαλύτερους κύκλους και χαμηλότερες αποδόσεις, αυξάνοντας σημαντικά το κόστος επεξεργασίας. Τρίτον, υπάρχει διαφορά στην τοποθέτηση της παραγωγικής ικανότητας. Το 7075 στοχεύει στην αγορά high-end, με υψηλές απαιτήσεις προσόντων παραγωγής. Η αποτελεσματική παραγωγική του ικανότητα είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή των υλικών αλουμινίου γενικής χρήσης της σειράς 6. Σε συνδυασμό με το κόστος δοκιμών υψηλών προδιαγραφών, η τελική τιμή μονάδας είναι συνήθως 2-3 φορές μεγαλύτερη από αυτή των σωλήνων αλουμινίου 6061.