ماذا يعني مزاج الألومنيوم؟
يشير حرف T إلى "معالج حراريًا"، أي "معالج بالحرارة"، وينطبق على -سبائك ألواح الألومنيوم القابلة للمعالجة حراريًا. إنه رمز المزاج الأكثر استخدامًا في هندسة الألومنيوم. تخضع لوحة الألومنيوم ذات الحالة المزاجية T للمعالجة الحرارية بالمحلول والتبريد السريع والشيخوخة الطبيعية أو الاصطناعية. تحدد الأرقام المختلفة التي تتبع T تسلسلات معالجة معينة للحرارة-، وطرق تخفيف الضغط-، ومستويات الخصائص الميكانيكية، لذا فإن قراءة تعيين الحرارة الكامل أمر ضروري عند اختيار اللوحة.
وأوضح المزاج T المشتركة
6061 T3 عبارة عن محلول معالج حراريًا، ومشغول على البارد، ومعتق بشكل طبيعي إلى حالة مستقرة، ويستخدم حيث تعمل المعالجة الباردة على تحسين الخصائص. 6061 T4 عبارة عن معالجة حرارية للمحلول وتعتيق طبيعي بدون عمل بارد بعد المعالجة الحرارية، ومناسب عندما يكون التشكيل مطلوبًا قبل تطوير القوة النهائية. 6061 يتكون T5 عند درجة حرارة عالية، ومبرد، ومتقادم صناعيًا، مما يحسن القوة واستقرار الأبعاد دون معالجة المحلول. 6061 T6 هو محلول معالج حراريًا ومتقادم صناعيًا، وهو المزاج الأكثر شيوعًا لـ 6061 لوحة، توفر قوة متوازنة، وقابلية تصنيع، ومقاومة للتآكل. 6061 يعتمد T651 على T6 مع تمدد متحكم فيه بعد المعالجة الحرارية لتخفيف الضغط الداخلي، ويستخدم بشكل أساسي للوحة السميكة مع ثبات أبعاد ممتاز أثناء التشغيل . 6061 يشبه T6511 T651 مع استقامة إضافية بعد التمدد، وهو شائع للقضبان والألواح المبثوقة، مع تشوه دائم يتراوح عادةً من 1 إلى 3 بالمائة. بالنسبة لكل من 6061 و7075، تؤثر درجات حرارة T المختلفة بشكل أساسي على مستويات الإجهاد المتبقية، واستقرار المعالجة، وخطر التشوه، والتسطيح ودقة الأبعاد؛ تتميز الصفائح T651 وT6511 بضغط داخلي أقل من T6، مما يجعلها أقل عرضة للالتواء أثناء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
عملية المعالجة الحرارية
تتبع المعالجة الحرارية على شكل حرف T خطوتين رئيسيتين. الخطوة الأولى هي المعالجة الحرارية للمحلول والتبريد: يتم تسخين اللوحة إلى حوالي 527 درجة مئوية ويتم الاحتفاظ بها لمدة ساعة تقريبًا، مما يؤدي إلى إذابة عناصر صناعة السبائك مثل المغنيسيوم والسيليكون والزنك في مصفوفة الألومنيوم، ثم يتم إخمادها بسرعة في الماء لمنع هطول الأمطار المبكر. الخطوة الثانية هي معالجة الشيخوخة: يتم إعادة تسخين اللوحة إلى حوالي 177 درجة مئوية ويتم الاحتفاظ بها لمدة تتراوح من 1 إلى 18 ساعة حسب السمك والاستخدام. بالنسبة لـ 6061، يشكل هذا رواسب Mg2Si التي تزيد القوة والصلابة بشكل ملحوظ، بينما يشكل 7075 مراحل تقوية تعتمد على مركبات MgZn2 وAlCuMg.
6061-T6 مقابل 7075-T651: الاختلافات الرئيسية
6061-T6 عبارة عن صفيحة من سلسلة 6000 تحتوي على المغنيسيوم والسيليكون كعناصر صناعة السبائك الرئيسية ومرحلة تقوية Mg2Si. إنه يوفر قابلية لحام ممتازة ومقاومة للتآكل، وقابلية تصنيع جيدة، ومزيجًا متوازنًا من القوة وتعدد الاستخدامات، مما يجعله الخيار الأول الشائع للتطبيقات الميكانيكية والهيكلية. . 7075-T651 عبارة عن لوحة من سلسلة 7000 مع الزنك كعنصر صناعة السبائك الرئيسي بالإضافة إلى المغنيسيوم والنحاس. يتم تخفيف الضغط عن طريق التمدد في حالة T651، ويوفر قوة عالية للغاية مقارنة ببعض أنواع الفولاذ، ويفضل لمكونات الطيران والضغط العالي، على الرغم من أن قابليته للتصنيع أقل من 6061. التركيبات الكيميائية النموذجية هي، بالنسبة إلى 6061، المغنيسيوم 0.8 إلى 1.2 بالمائة، والسيليكون 0.4 إلى 0.8 بالمائة، والنحاس 0.15 إلى 0.40 بالمائة، والكروم. 0.04 إلى 0.35 بالمائة مع الألومنيوم المتوازن؛ بالنسبة لـ 7075، الزنك 5.1 إلى 6.1 بالمائة، والمغنيسيوم 2.1 إلى 2.9 بالمائة، والنحاس 1.2 إلى 2.0 بالمائة مع الألومنيوم المتوازن.
الخواص الميكانيكية النموذجية
القيم النموذجية للوحة هي حوالي 290 ميجا باسكال شد و240 ميجا باسكال لـ 6061-T6، وحوالي 290 ميجا باسكال شد و240 ميجا باسكال لـ 6061-T651، وحوالي 570 ميجا باسكال شد و500 ميجا باسكال لـ 7075-T651. تُظهر هذه القيم المرجعية فجوة القوة بين عائلتي السبائك وتشرح سبب اختيار 7075 لتطبيقات القوة القصوى بينما يظل 6061 هو العمود الفقري للتصنيع الهيكلي الملحوم والعامة. تشمل عائلات المزاج الأخرى F كمادة ملفقة، بدون معالجة حرارية خاصة أو تصلب بالإجهاد؛ يا صلب، أنعم حالة مع أقصى ليونة؛ سلالة H مقوية، للسبائك غير القابلة للمعالجة بالحرارة مثل سلسلة 5xxx؛ ومحلول W معالج حرارياً، وهي حالة مؤقتة وغير مستقرة.
إرشادات الاختيار
بالنسبة للتصنيع الآلي أو القوالب أو الفضاء الجوي أو الاستخدام الهيكلي، اختر T6 للحصول على القوة العامة وتعدد الاستخدامات، وT651 أو T6511 عند تخفيف الضغط -، تكون هناك حاجة إلى تصنيع آلي مستقر الأبعاد. اختر لوحة 6061 للحصول على أداء متوازن، وقابلية لحام، ومقاومة للتآكل، ولوحة 7075 عندما تكون القوة القصوى هي المتطلب السائد. عند الطلب، تأكد من السبائك والمزاج والسمك ودرجة تحمل التسطيح والمعايير المعمول بها والوثائق مثل شهادات المواد، وحدد متطلبات تخفيف الضغط -لللوحة التي سيتم تصنيعها باستخدام الحاسب الآلي.
التعليمات
س: ماذا يعني AA في AA6061 أو AA7075؟
ج: AA يرمز إلى جمعية الألومنيوم، هيئة المعايير الأمريكية، ويشير إلى أن درجة اللوحة تتوافق مع معايير جمعية الألومنيوم للإنتاج والفحص.
س: ما هو الفرق بين T6 و T651؟
ج: يعتمد T651 على المعالجة الحرارية T6 مع عملية تمدد إضافية يمكن التحكم فيها لتخفيف الضغط الداخلي، مما يوفر استقرارًا أفضل للأبعاد وتقليل الالتواء أثناء التشغيل الآلي.
س: أيهما أقوى 6061-T6 أم 7075-T651؟
ج: 7075-T651 أقوى بكثير، حيث تبلغ قوة الشد النموذجية حوالي 570 ميجا باسكال مقابل حوالي 290 ميجا باسكال لـ 6061-T6، لكن 6061 يوفر قابلية أفضل للحام ومقاومة للتآكل.
س: هل يمكن لحام لوحة 7075-T651؟
ج: لا يُنصح عمومًا باللحام الانصهار 7075 لأنه يمكن أن يقلل من مقاومة التآكل والأداء؛ 6061 هو الخيار المفضل للتجمعات الملحومة.
س: لماذا تكون اللوحة 7075 عرضة للتشوه بعد التشغيل الآلي؟
ج: يمكن أن يتسبب الإجهاد المتبقي الناتج عن المعالجة في حدوث تزييف عند إزالة المادة. يقلل تمدد تخفيف الضغط الناتج عن T651 من هذا الخطر، ولهذا السبب تم تحديد T651 للوحة الدقيقة المصنعة آليًا.
