Aluminium 6061 vs 7075: De verschillen begrijpen

Aluminiumlegeringen worden zeer gewaardeerd om hun sterkte-gewichtsverhouding, hoge relatieve sterkte, corrosiebestendigheid en verwerkbaarheid, waardoor ze een populaire keuze zijn in een groot aantal industrieën, waaronder de bouw, ruimtevaart, elektronica, nieuwe energie, sportuitrusting en auto's.

Met zo'n grote verscheidenheid aan beschikbare aluminiumlegeringen kan het echter moeilijk zijn om te bepalen welke legering het beste past bij een bepaald project. In dit artikel vergelijken we twee van de meest voorkomende legeringen, 6061 en 7075, om je te helpen een weloverwogen beslissing te nemen.

Wat is 6061 aluminium?

6061 is een 6000 serie aluminium legering die voornamelijk bestaat uit magnesium en silicium, met een relatief laag aandeel andere componenten. Deze eenvoudige samenstelling resulteert in een lagere sterkte in vergelijking met aluminium 7005, maar maakt het ook gemakkelijker om te lassen en te persen, wat leidt tot lagere kosten.

De belangrijkste legeringselementen van 6061 zijn magnesium en silicium, die zorgen voor een gemiddelde sterkte. Deze legering heeft ook een goede weerstand tegen corrosie, lasbaarheiden oxidatie. Het wordt vaak gebruikt in industriële structurele onderdelen die een bepaald niveau van sterkte en weerstand tegen corrosie vereisen.

Vanwege de lage kosten, het lichte gewicht en de sterkte is 6061 een veelgebruikt aluminium materiaal. Het wordt vaak gebruikt in de bouw en structurele producten, maar ook in de luchtvaart- en entertainmentindustrie. Het is ook de meest gebruikte aluminiumlegering.

Toepassing van 6061 aluminiumlegering in architectuur

Aluminiumlegering 6061 heeft een goede treksterkte, die kan worden verbeterd door ontlaten, en heeft ook een uitstekende weerstand tegen corrosie, lasbaarheid en bewerkbaarheid. De bewerkbaarheid maakt het een ideale keuze voor veel extrusieprojecten, omdat het gemakkelijk te vormen is.

Gezien de lage kosten wordt 6061 veel gebruikt voor de productie van een verscheidenheid aan precisieonderdelen in verschillende vormen. Zijn veelzijdigheid, gecombineerd met zijn goede mechanische eigenschappen, maakt het een populaire keuze voor een reeks toepassingen.

Wat is 7075 aluminium?

7075 aluminium staat bekend als het lichtste en sterkste materiaal in zijn klasse, maar er hangt een hoog prijskaartje aan. Deze legering is qua sterkte vergelijkbaar met veel soorten staalmaar heeft een veel lagere dichtheid, waardoor het een uitstekende vervanger is voor staal in toepassingen met hoge spanning. De uitzonderlijke weerstand tegen vermoeiingsbelasting maakt het een betrouwbare keuze.

De 7075 aluminium plaat is een koudbehandelde smeedlegering met een uitzonderlijke sterkte die die van zacht staal overtreft. Het is een van de krachtigste legeringen in commercieel gebruik, met een algemene corrosieweerstand, goede mechanische eigenschappen en anode reactie. De fijne korrelstructuur verbetert diepe boren prestaties, verbetert de slijtvastheid van gereedschap en geeft het een duidelijk voordeel bij het walsen van schroefdraad in vergelijking met zwaardere materialen.

7075 maakt deel uit van de Al-Zn-Mg-Cu serie van superhard aluminium en wordt veel gebruikt in de luchtvaartindustrie, met name bij de productie van vliegtuigen. Het wordt al sinds eind jaren 1940 gebruikt in de industrie vanwege de ultrahoge sterkte, goede plasticiteit na oplossingsbehandeling en vooral het effectieve versterkende effect tijdens een warmtebehandeling.

7075 aluminium heeft echter slecht laswerk prestaties en een neiging tot spanningscorrosiescheuren. Om de weerstand tegen spanningscorrosiescheuren te verbeteren, kan veroudering in twee fasen nodig zijn. Beschermende behandelingen zoals aluminium bekleding zijn ook nodig.

Volgens GB/T3880.2-2006, de uitvoerende norm van China, is 7075 aluminium stabiel in stevige oplossing en heeft goede plasticiteit na behandeling, makend tot tot het een uitstekende keus voor thermische behandelingsversterking. Dit supersterke materiaal wordt ook wel "staal" genoemd.

Aluminiumlegering 7075 is een krachtig materiaal dat een sterkte heeft die vergelijkbaar is met veel staalsoorten. Zink is het primaire legeringselement in dit materiaal, waardoor het een goede sterkte heeft. vermoeiingssterkte en een gemiddelde bewerkbaarheid. Het heeft echter een slechte weerstand tegen corrosie en is gevoeliger voor corrosie in vergelijking met andere aluminiumlegeringen.

Deze legering behoort tot de 7000 serie aluminium materialen en heeft een samenstelling die lijkt op 7005, maar met een hoger zinkgehalte. De hardheid van 7075 is veel hoger dan 6061 en overtreft zelfs die van staal. Ondanks de hoge hardheid is het moeilijk te lassen en persen, waardoor het uitdagender is om mee te werken. Bovendien beperken de relatief hoge kosten het gebruik en maken het ongeschikt voor toepassingen die meer betaalbare legeringen vereisen.

Gerelateerde lectuur: Aluminiumlegering hardheidsgrafiek

7075 aluminiumlegering biedt een gemiddelde weerstand tegen corrosie door de kleine hoeveelheid koper in de chemische samenstelling. Het staat ook bekend om zijn goede bewerkbaarheid, maar slechte vervormbaarheid en lasbaarheid. Deze legering heeft hogere kosten in vergelijking met andere aluminiumlegeringen, waardoor het minder kosteneffectief is in sommige toepassingen.

Verschillen tussen 6061 en 7075

Vergelijking van eigenschappen van 6061- en 7075-legeringen

1. Verschil in samenstelling:

De aluminiumlegering 6061 bestaat uit 97,9% aluminium, 1% magnesium, 0,6% silicium, 0,28% koper en 0,2% chroom. Deze elementen worden gecombineerd tot een veelzijdig en duurzaam materiaal.

De 7075 aluminiumlegering bestaat over het algemeen uit 5,6-6,1% zink, 2,1-2,5% magnesium, 1,2-1,6% koper en sporen van silicium, ijzer en mangaan, titaniumchroom en andere metalen. Deze combinatie geeft de 7075 aluminiumlegering zijn hoge sterkte en duurzaamheid, waardoor het een populaire keuze is voor toepassingen onder hoge druk.

2. Verschil in hardheid:

De hardheid van 6061 is 90HB.

De hardheid van 7075 kan 150HB bereiken.

3. Serieverschil:

6061 is een aluminiumlegering uit de 6000-serie.

7075 is een aluminiumlegering uit de 7000-serie, een zink-magnesium-aluminiumlegering.

4. Verschillen in mechanische eigenschappen:

5. Verschil in doel:

Gewoonlijk is 7075 aluminium 20-40% duurder dan 6061 aluminium. Daarom wordt aluminium 6061 vaak gebruikt in toepassingen waar een duurdere aluminiumlegering niet nodig is.

7075 en 7005 aluminium worden vaak gebruikt in commerciële industrieën zoals de ruimtevaart vanwege hun hoge hardheid en lage dichtheid.

Daarom wordt 7075 aluminium vaak gebruikt als een commerciële aluminiumlegering.

6. Prijsverschil:

De prijs van 6061 aluminium is meestal 18-30 yuan per kilogram, terwijl de prijs van 7075 aluminium meestal 40-60 yuan per kilogram is. Vanwege de lagere kosten heeft 6061 aluminium een relatief hoog verkoopvolume, terwijl 7075 aluminium een relatief laag verkoopvolume heeft vanwege de hogere prijs.

7. Vergelijking van chemische componenten

(Het aandeel sporenelementen in de bovenstaande figuur is berekend op basis van de bovengrens van de standaardwaarde)

De belangrijkste sporenelementen in de legering zijn magnesium en silicium, die de Mg2Si-fase vormen. Een beperkte hoeveelheid koper of zink wordt toegevoegd om de sterkte van de legering te verhogen met behoud van de corrosiebestendigheid.

Het hoge aandeel spoorelementen resulteert echter in een duurdere prijs.

Het primaire element in de legering is zink en de toevoeging van koper en magnesium creëert de Al Zn Mg Cu legering, die het grootste versterkende effect heeft van alle aluminiumlegeringen.

8. Vergelijking van belangrijke mechanische eigenschappen

7075 aluminium wordt vaak luchtvaart aluminium genoemd vanwege zijn uitzonderlijke materiaalprestaties. 7075-T6 is momenteel de aluminiumlegering met de hoogste sterkte, die zelfs gewoon staal overtreft.

Industriële productie

7075 aluminium wordt vaak gebruikt in toepassingen die hoge eisen stellen en de voordelen zijn duidelijk zichtbaar.

Het heeft niet alleen een hoge mate van precisie, maar ook een langere levensduur, wat het product vanuit meerdere hoeken verbetert en moeilijk te bereiken is met andere methoden.

Consumentenelektronica:

Apple maakt op grote schaal gebruik van aluminiumlegeringen uit de 7-serie.

Apple gebruikt bijvoorbeeld aluminium uit de 7-serie voor het middenframe en de achterkant van de iPhone.

Andere producten zoals de aluminiumprofielen zijn ook gemaakt van aluminiumlegeringen uit de 7-serie.

Het middelste frame van de Xiaomi 8 is ook gemaakt van een 7-serie aluminiumlegering.

Apparaatmaterialen:

7-serie aluminiumlegeringen hebben unieke voordelen in diverse speciale toepassingen.

Skistokken en golfclubkoppen worden bijvoorbeeld vaak blootgesteld aan herhaalde en voortdurende externe krachten, waardoor luchtvaartaluminium het materiaal bij uitstek is.

Op dit moment maken steeds meer industrieën gebruik van luchtvaart aluminium materialen om zowel het uiterlijk als de prestaties van hun producten te verbeteren, waardoor ze zich onderscheiden van hun concurrenten.

9. Vergelijking van verwerkingsprestaties

Zowel 6061 als 7075 aluminium kan effectief worden bewerkt met CNC-machine gereedschap.

6061 aluminium is lasbaar, terwijl 7075 aluminium moeilijker te lassen is.

6061 aluminium is ook gemakkelijk onderhevig aan oppervlaktebehandelingen zoals oxidatiekleuring, terwijl 7075 aluminium een inconsistent oxidatie-effect heeft.

Op het gebied van corrosiebestendigheid presteert 6061 aluminium beter wanneer het niet behandeld is, in vergelijking met 7075 aluminium.

Zowel 6061T6 als 7075T6 materialen hebben een hoge hardheid en kunnen niet worden gebogen.

10. Toepassing van aluminiumlegeringen 6061 en 7075

Hieronder volgen enkele veelvoorkomende toepassingen voor elk van deze legeringen:

Het is belangrijk voor ingenieurs om rekening te houden met deze typische toepassingen bij het bepalen welke legering het meest geschikt is voor een specifiek project.

Uitgebreide evaluatie

In de meeste gevallen heeft 7075 aluminium superieure eigenschappen in vergelijking met 6061 aluminium.

Het is echter niet juist om simpelweg aan te nemen dat 7075 altijd beter is.

Het is cruciaal om eerst het specifieke doel en budget te overwegen voordat je een conclusie trekt.

6061 aluminium kan meestal voldoen aan de eisen van algemene industriële productie.

7075 aluminium wordt meestal gebruikt in toepassingen waar veel vraag naar is, zoals ruimtevaart, militaire benodigdheden, precisieapparatuur, hoogwaardige elektronica en hoogwaardige producten.

Moet je kiezen voor een aluminiumlegering van 6061 of 7075?

Zowel 6061 als 7075 aluminiumlegeringen hebben een hoge sterkte-gewichtsverhouding en blinken uit in specifieke toepassingen.

De keuze van de legering hangt af van het beoogde gebruik en het budget.

Wanneer lassen of vormen vereist is, of een gemiddelde tot hoge treksterkte en corrosiebestendigheid belangrijke factoren zijn, is aluminium 6061 een betere keuze. Dit is ook een kosteneffectieve optie voor extruderen complexe vormen.

De bepalende eigenschap van 7075 aluminium is de extreem hoge sterkte. Daardoor is het het meest geschikt wanneer een uitzonderlijk hoge treksterkte nodig is, terwijl de verhouding sterkte/gewicht en de weerstand tegen vermoeiing toch hoog moeten blijven.