راهنمای گریدها: آلومینیوم‌ 7075 در مقایسه با آلومینیوم 6061

زمانی که صحبت از فلزات ساختاری و کاربردهای آن‌ها می‌شود، احتمالا تنها یک فلز است که تا حدی نزدیک به فولاد به آن توجه می‌شود و آن فلز ” آلومینیوم ” است. آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد وزن دارد و این  در حالی است که هنوز خواص مکانیکی استثنایی را دارا است. 

با این حال، همه گریدهای آلومینیوم خواص یکسانی ندارند، بنابراین درک تفاوت بین گریدهای آلیاژ آلومینیوم در طول فرآیند انتخاب مواد، امری ضروری محسوب می‌شود. دو تا از محبوب‌ترین گریدهای آلیاژ آلومینیوم برای کاربردهای ساختاری، آلومینیوم‌ 7075 و آلومینیوم 6061 هستند. این دو گرید در حالی که از جهاتی مشابه هستند، تفاوت‌های مهمی نیز دارند که در ادامه این مقاله از فولادینو، پس از آشنایی اولیه با ویژگی‌های آنها، تفاوت‌ها و کاربردهایشان را نیز مورد بررسی قرار خواهیم داد.

تفاوت‌های آلومینیوم‌ 7075 و آلومینیوم 6061 در چیست؟

ویژگی‌هایی که در ادامه ذکرشده‌اند، از تفاوت‌های اصلی آلومینیوم 7075 و 6061 هستند.

•  ترکیب‌های شیمیایی و سری آلیاژ
•  مشخصات مکانیکی
•  فرآیند ساخت
• کاربردها

ترکیب‌ شیمیایی و سری آلیاژ

با نگاه کردن به شماره آلومینیوم‌ می‌توانید متوجه اولین تفاوت میان آلومینیوم‌ 7075 و آلومینیوم 6061 شوید. سری 6XXX نشان‌دهنده‌ی گرید آلیاژ آلومینیوم 6061 و سری 7XXX  نشان‌دهنده‌ی گرید آلیاژ آلومینیوم 7075 است. با اطلاع داشتن از شماره آلومینیوم‌ بدون نیاز به کند و کاو در برگ‌های داده‌های مواد هر آلومینیوم، می‌توان به این نتیجه رسید که آلومینیوم‌های 6061 دارای سیلیکون بیشتر و آلومینیوم‌های 7075 دارای میزان روی (زینک) بیشتری هستند.

با بررسی دقیق محدوده‌ی دو آلیاژ می‌توان استنباط کرد که هر دو آلیاژ منیزیم بالایی نیز دارند. اگرچه میزان منیزیم آلومینیوم 7075  کمی بیشتر است و در ترکیب شیمیایی آلومینیوم 7075 درصد بیشتری از مس وجود دارد.

مشخصات مکانیکی

هردو آلیاژ آلومینیوم‌ 7075 و آلومینیوم 6061 آلیاژهای عملیات‌ حرارتی‌ پذیر هستند؛ بنابراین نمی‌توان به طور دقیق و بدون اینکه نوع عملیات‌ حرارتی یکسانی داشته باشند مشخصات مکانیکی آنها را مقایسه کرد. با نگاه کردن به هر دو آلیاژ در شرایط T6- (به این معنی که پیش از پیری مصنوعی، تحت عملیات حرارتی قرار گرفته‌اند) تفاوت‌های بسیاری را مشاهده خواهید کرد. اولین تفاوت این است که مقاومت کششی 7075-T6 تقریبا دو برابر مقاومت کششی 6061-T6 است و مقاومت برشی 7075-T6 حدودا 1.5 برابر مقاومت برشی 6061-T6 است و به طور قابل ملاحظه‌ای سخت‌تر از 6061-T6 است.

فرآیند ساخت

در مقایسه‌ دو نوع آلیاژ آلومینیوم‌ 7075 و آلومینیوم 6061، آلیاژ 6061 همیشه و به طور تقریبی ساخت بهتری نسبت به  آلیاژ 7075 دارد. علت این برتری مقاومت کششی و سختی پایین‌تر آلیاژ 6061 است. این سختی پایین‌تر باعث می‌شود راحت‌تر از 7075 تراش‌کاری شود و مقاومت کششی آن باعث می‌شود آلیاژ 6061 راحت‌تر از آلیاژ 7075 فرم بگیرد.

اگرچه هر دوی این مواد با جوشکاری، لحیم‌کاری و چسب به هم متصل می‌شوند، آلیاژ 6061 قابل جوشکاری محسوب می‌شود، اما آلیاژ 7075 را عموما قابل جوشکاری در نظر نمی‌گیرند. لازم به ذکر است اگرچه که آلیاژ 6061 را قابل جوشکاری در نظر می‌گیریم، اما حتما باید به انتخاب فلز فیلر جوشکاری مناسب توجه کنیم. ممکن است برای بازگرداندن منطقه‌ جوشکاری شده به حالت اولیه ساختاری  “T-”، به عملیات حرارتی پس از جوشکاری و پیر شدن  نیاز شود. همچنین احتمال ترک‌خوردگی پس از جوشکاری در آلیاژ 7075 به شدت زیاد است.

کاربردهای آلومینیوم‌ 7075 و آلومینیوم 6061

آلیاژهای آلومینیوم‌ 7075 و آلومینیوم 6061 کاربردهای مشابه بسیاری دارند. طبق مطالبی که در این مقاله ذکر شد، هردو این آلیاژها گریدهای ساختاری آلومینیوم هستند. هر دو برای قطعات دوچرخه، اجزاء مرتبط با صنعت هوافضا و ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، در صنعت هوا و فضا، احتمال بیشتری وجود دارد تا از آلیاژ 7075 به عنوان چرخ‌دنده یا میله استفاده شود و در مناطقی که شکل‌پذیری لازم است، آلیاژ 6061 به کار برده شود.

از آن سو در قطعات دوچرخه، برخی از دوچرخه‌سواران قدرت بیشتر آلیاژ 7075 را ترجیح می‌دهند و در قالب‌ها و ابزارهای صنعتی از آلیاژ 7075 بیشتر از آلیاژ 6061 استفاده می‌شود. در نقطه مقابل به علت شکل‌پذیری بهتر 6061 نسبت به آلیاژ 7075، در تانک‌ها و سایر اشکال با طرح گرد، از آلیاژ 6061 استفاده می‌شود.

منبع: Metal supermarkets