Alloy 7075 og hvad et temperament faktisk ændrer sig
7075 er en Al-Zn-Mg-Cu-legering: zink 5,1-6,1 %, magnesium 2,1-2,9 %, kobber 1,2-2,0 %, krom 0,18-0,28 %, med jern og silicium holdt lavt. Kemien er fastsat af legeringsspecifikationen, så temperamentet er den eneste variabel, som en smedekøber kan bruge til at flytte styrke, sejhed og korrosionsadfærd. Hvert temperament starter fra den samme opløsningsvarmebehandling, typisk 465-480 C efterfulgt af en quench, som opløser forstærkningsfaserne. Det, der adskiller sig, er ældningsbehandlingen bagefter og, for de afspændte temperamenter, den kontrollerede deformation, der påføres mellem bratkøling og ældning.
De fire temperamenter og deres varmebehandlingsruter
T6 er en kunstig enkelt-alder ved ca. 120 C: den producerer familiens højeste styrke, og det er det temperament, der oftest er specificeret for tungt belastede beslag. T73 bruger en to--overaldringsbehandling, der bevidst gør korngrænseudfældningerne grovere, hvilket giver afkald på en vis styrke i bytte for modstand mod spændingskorrosionsrevner i den korte tværgående retning. T7352 er den samme ældningsbehandling, som anvendes på et smedeværk, der er blevet spændingsløst ved kompression efter bratkøling, hvilket reducerer restspænding og forbedrer dimensionsstabiliteten under bearbejdning. T74 er en mellemliggende overældningsplan udviklet til tykke sektioner, hvor den giver korrosionsydelse tæt på T73 med højere styrke end T73 kan levere ved den sektionsstørrelse.
Styrke og korrosionssammenligning
Værdierne nedenfor er typiske certificerede egenskaber for 7075 smedning og plade; den kontrollerende specifikation for hvert temperament skal angives på indkøbsordren, da minimumsværdier er angivet der pr. produktform og tykkelse.
| Temperament | Typisk trækstyrke (MPa) | Typisk 0,2 % proof stress (MPa) | Forlængelse (%) | Spændingskorrosionsadfærd |
|---|---|---|---|---|
| 7075-T6 | omkring 570 | omkring 505 | omkring 11 | Følsom i den korte tværgående retning |
| 7075-T73 | omkring 505 | omkring 435 | omkring 12 | Høj modstand |
| 7075-T7352 | omkring 505 | omkring 435 | omkring 12 | Høj modstand, lav restspænding |
| 7075-T74 | omkring 525 | omkring 455 | omkring 11 | God modstand i tykke sektioner |
Brudsejhed bør bestilles på basis af den gældende testmetode frem for antaget fra styrketabellen, fordi overældning øger sejheden, mens styrken sænkes, og fordi sejheden falder, når snittykkelsen øges.
Specifikationer, der bruges på smedning af indkøbsordrer
AMS 4126 dækker 7075-T6 smedninger og valsede ringe, AMS 4141 dækker 7075-T73 smedninger, AMS 4147 dækker 7075-T7352 smedninger, og AMS 4131 dækker tilstanden 7075-T74. Varmebehandling af færdige dele er styret af AMS 2770, og de generelle krav til smedning af aluminiumslegeringer, herunder tilladte tolerancer og inspektion, er angivet i ASTM B247. Ultralydsinspektion af det færdige smedning kaldes ud fra AMS 2630-serien af specifikationer, og testning af plan-strain brudsejhed følger ASTM B645. En komplet ordre giver derfor navn til rumfartsmaterialespecifikationen og tegningen, plus eventuelle yderligere krav til ultralydsklasse, overfladefinish eller kornflow.
Smedepraksis og applikationsvalg
Lukket smedning producerer kornstrømmen, der gør disse dele pålidelige: Metal bearbejdes, så strømningslinjerne følger belastningsvejen, hvilket er grunden til, at en smedning udkonkurrerer en bearbejdet-af- pladedel med samme temperament under udmattelse. Det praktiske valg følger servicebetingelserne. Vinge- og skrogbeslag, aktuatorkomponenter og ventilhuse, der er belastet i spænding og beskyttet mod vedvarende våddrift, er normalt T6. Landingsstelsdele, vingebeslag og andre komponenter, der holdes under vedvarende trækspænding i den korte tværgående retning, er normalt T73 eller T7352, der accepterer den lavere styrke for at fjerne risikoen for spændingskorrosion. Tykke sektioner, hvor T73 ville fremtvinge et overvægtigt design, er T74's naturlige hjemsted, og dele, der er bearbejdet til tætte tolerancer efter varmebehandling, nyder godt af stressaflastningen i T7352.
Ofte stillede spørgsmål
Q:Er 7075-T6 stærkere end 7075-T73?
A: Ja, med omkring 13 % i trækstyrke, men T6 er modtagelig for spændingskorrosionsrevner, når den belastes i den korte tværgående retning og udsættes for fugt eller klorid.
Q:Hvornår skal T7352 vælges i stedet for T73?
A: Når smedningen vil blive bearbejdet til snævre tolerancer efter varmebehandling. Kompressionsspændingsaflastningen reducerer forvrængning under bearbejdning, mens de mekaniske egenskaber matcher T73.
Q:Kan en smedning gen-varmebehandles for at ændre temperament?
A: I princippet ja, ved re-opløsningsbehandling og gen-ældning, men operationen skal følge AMS 2770, og delen skal re-rekvalificeres mekanisk, fordi gentagne termiske cyklusser påvirker kornstruktur og egenskaber.
Q:Ændrer temperamentet legeringskemien?
A: Nej. Sammensætningen af 7075 forbliver inden for de samme grænser i hvert temperament; kun ældningsbehandlingen og enhver afspændingsdeformation adskiller sig.
Q:Hvordan verificeres kornstrømmen?
A: Ved makro-ætsundersøgelse af et smedet smedning, sædvanligvis på en offerdel eller et prøvestykke fra den samme matrice, med acceptkriterier aftalt på tegningen.
Q:Hvilken inspektion anvendes normalt på Aerospace 7075 smedegods?
A: Ultralydsinspektion for interne diskontinuiteter, dimensions- og visuel inspektion, hårdhedskontrol som varmebehandlingsindikator og mekanisk testning af prøver skåret fra en forlængelse eller fra et separat smedet prøvestykke.