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.
