Química: Diferentes Sistemas de Fortalecimiento
7075 es una aleación de Al-Zn-Mg-Cu tratable térmicamente. EN 573-3 especifica 5,1-6,1% Zn, 2,1-2,9% Mg y 1,2-2,0% Cu, con Cr en el rango 0,18-0,28%, Si hasta 0,40%, Fe hasta 0,50%, Mn hasta 0,30% y Ti hasta 0,20%. El contenido de zinc y cobre forma los precipitados de MgZn2 y Al2CuMg que dan a la aleación su resistencia excepcional.. 6061 pertenece a la familia Al-Mg-Si: 0,8-1,2 % Mg, 0,40-0,8 % Si, 0,15-0,40 % Cu y 0,04-0,35 % Cr. Menores adiciones de aleación pero una matriz más limpia, más soldable y más resistente a la corrosión.
Propiedades mecánicas comparadas
| Propiedad | 6061-T6 / T651 | 7075-T651 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (típica) | alrededor de 310MPa | alrededor de 570 MPa |
| Límite elástico, 0,2% (típico) | alrededor de 276 MPa | alrededor de 500MPa |
| Alargamiento (típico) | alrededor del 10-12% | alrededor del 11% |
| Dureza | alrededor de 95 HB | unos 150 HB |
| maquinabilidad | bien | justo |
| Soldabilidad | bueno (relleno 4043 / 5356) | pobre, generalmente no soldado |
| Resistencia a la corrosión | muy bien | moderado, necesita protección |
ASTM B209 es la especificación general para placas de ambas aleaciones; La placa 7075-T651 para uso aeroespacial está cubierta adicionalmente por AMS 4045, que fija los límites de composición y aceptación mecánica para la composición 5,6Zn-2,5Mg-1,6Cu-0,23Cr.
Propiedades físicas
| Propiedad | 6061-T6 | 7075-T651 |
|---|---|---|
| Densidad | 2,70 g/cm3 | 2,81 g/cm3 |
| módulo elástico | alrededor de 69 GPa | alrededor de 72 GPa |
| Conductividad térmica típica | alrededor de 167 W/mK | alrededor de 130 W/mK |
| Rango de fusión | 582-652 C | 477-635 C |
El empaquetamiento atómico más estrecho de la matriz 7075 también aumenta modestamente la resistividad eléctrica, lo que importa cuando la pieza funciona como conductor o camino EMI.
Corrosión, fatiga y comportamiento en servicio
6061 resiste ataques atmosféricos, de agua-dulce y de productos químicos suaves sin protección adicional y no es propenso a sufrir-fisuraciones por corrosión bajo tensión en estados de ánimo normales. 7075 tiene una menor resistencia a la corrosión general y, en algunos estados de ánimo, es susceptible a fisuras por tensión-corrosión; Las piezas de servicio están protegidas mediante anodizado o imprimación y no se utilizan donde actúa una tensión de tracción sostenida en un entorno húmedo o con contenido de cloruro-. En cuanto a la fatiga, el 7075 ofrece una mayor resistencia a la fatiga con la misma relación de tensión, razón por la cual domina los accesorios de fuselaje altamente cargados, mientras que el 6061 se elige donde los ciclos de carga son moderados y la rigidez o la resistencia a la corrosión gobiernan.
Guía de selección
Utilice 7075-T651 cuando el diseño sea crítico en cuanto a resistencia- o peso-y la pieza esté mecanizada a partir de sólidos en un entorno protegido: accesorios de fuselaje, moldes y matrices, soportes de alta carga, componentes de carreras y hardware de defensa. Utilice 6061-T6 o T651 cuando la pieza esté soldada, anodizada para su apariencia, expuesta a la intemperie o a productos químicos, o cuando sea suficiente un nivel de resistencia moderado a un costo menor y una mejor maquinabilidad: plantillas, placas de fijación, marcos estructurales, accesorios marinos y componentes de ingeniería general.
Preguntas frecuentes
Q:¿El 7075-T651 es dos veces más potente que el 6061-T6?
R: En tensión, sí - la resistencia a la tracción típica es de alrededor de 570 MPa frente a aproximadamente 310 MPa - pero la relación es menor en fatiga y rigidez, donde los módulos elásticos difieren solo en aproximadamente un 4%.
Q:¿Se puede soldar el 7075?
R: Generalmente no para servicio estructural; La aleación es sensible al agrietamiento en caliente y a la pérdida de resistencia-en la zona afectada por el calor, por lo que 7075 piezas se sujetan o unen mecánicamente.
Q:¿Qué máquinas de aleación son mejores?
R: 6061-T651 mecaniza más rápido y deja un mejor acabado con menos desgaste de la herramienta; 7075-T651 logra un buen acabado pero a velocidades de corte más bajas y con más atención a la evacuación de viruta.
Q:¿El 7075-T651 necesita protección de superficie en exteriores?
R: Sí. Se aplica anodizado, conversión de cromato o un sistema de imprimación para limitar las picaduras y reducir el riesgo de corrosión por tensión-.
Q:¿A qué estándar debe hacer referencia la orden de compra?
R: ASTM B209 para placas de cualquier aleación, con AMS 4045 agregado cuando se requiere placa 7075-T651 para aceptación aeroespacial.
