Alumínio 6061 vs 7075: Compreender as diferenças

Já alguma vez se perguntou porque é que algumas peças de alumínio são mais fáceis de soldar do que outras? A diferença entre o alumínio 6061 e 7075 reside na sua composição e propriedades. Este artigo explora os seus pontos fortes, utilizações e custos, ajudando-o a decidir qual a liga que se adequa às necessidades do seu projeto. Descubra como a versatilidade do 6061 se compara à resistência superior do 7075 e aprenda as aplicações práticas de cada um. Continue a ler para fazer uma escolha informada e otimizar os seus projectos de engenharia.

Índice

As ligas de alumínio são altamente valorizadas pela sua relação força/peso, elevada resistência relativa, resistência à corrosão e capacidade de processamento, o que as torna uma escolha popular numa vasta gama de indústrias, incluindo a construção, aeroespacial, eletrónica, novas energias, equipamento desportivo e automóveis.

No entanto, com uma variedade tão grande de ligas de alumínio disponíveis, pode ser difícil determinar qual a liga mais adequada para um determinado projeto. Neste artigo, iremos comparar duas das ligas mais comuns, 6061 e 7075, para ajudar a tomar uma decisão informada.

O que é Alumínio 6061?

6061 é um Alumínio série 6000 liga que é composta principalmente por magnésio e silício, com uma proporção relativamente baixa de outros componentes. Esta composição simples resulta numa menor resistência em comparação com o alumínio 7005, mas também facilita a soldadura e a prensagem, levando a um custo mais baixo.

Os principais elementos de liga do 6061 são o magnésio e o silício, que proporcionam uma resistência moderada. Esta liga tem também uma boa resistência à corrosão, soldabilidadee oxidação. É normalmente utilizado em peças estruturais industriais que requerem um certo nível de força e resistência à corrosão.

Devido ao seu baixo custo, peso leve e resistência, o 6061 é um material de alumínio amplamente utilizado. É frequentemente utilizado na construção e em produtos estruturais, bem como nas indústrias aeroespacial e do entretenimento. É também a liga de alumínio mais utilizada.

Aplicação de Liga de alumínio 6061 na arquitetura

A liga de alumínio 6061 tem uma boa resistência à tração, que pode ser melhorada através da têmpera, e também tem uma excelente resistência à corrosão, soldabilidade e maquinabilidade. A sua maquinabilidade torna-a uma escolha ideal para muitos projectos de extrusão, uma vez que é fácil de moldar.

Dado o seu baixo custo, o 6061 é amplamente utilizado para produzir uma variedade de peças de precisão com diferentes formas. A sua versatilidade, combinada com as suas boas propriedades mecânicas, torna-o uma escolha popular para uma série de aplicações.

Aplicação da liga de alumínio 6061 na arquitetura

O que é Alumínio 7075?

O alumínio 7075 é conhecido por ser o material mais leve e mais forte da sua classe, no entanto, tem um preço elevado. Esta liga é comparável em resistência a muitos tipos de açomas tem uma densidade muito mais baixa, o que o torna um excelente substituto do aço em aplicações de alta tensão. A sua excecional resistência às tensões de fadiga torna-o uma escolha fiável.

O 7075 placa de alumínio é uma liga de forjamento tratada a frio com uma resistência excecional, que ultrapassa a do aço macio. É uma das ligas mais poderosas em utilização comercial, possuindo uma resistência comum à corrosão, boas propriedades mecânicas e reação anódica. A sua estrutura de grão fino melhora a perfuração aumenta a resistência ao desgaste da ferramenta e confere-lhe uma vantagem distinta na laminagem de roscas em comparação com materiais mais pesados.

O 7075 faz parte da série Al-Zn-Mg-Cu de alumínio superduro e é amplamente utilizado na indústria aeronáutica, particularmente no fabrico de aeronaves. Tem sido utilizado na indústria desde o final da década de 1940 devido à sua resistência ultraelevada, boa plasticidade após tratamento de solução e, em particular, ao seu efeito eficaz de reforço por tratamento térmico.

No entanto, o alumínio 7075 tem soldadura deficiente desempenho e uma tendência para a fissuração por corrosão sob tensão. Para melhorar a sua resistência à fissuração por corrosão sob tensão, pode ser necessário um envelhecimento em duas fases. São também necessários tratamentos de proteção, como o revestimento de alumínio.

De acordo com a norma executiva chinesa GB/T3880.2-2006, o alumínio 7075 é estável em solução sólida e tem boa plasticidade após o tratamento, o que o torna uma excelente escolha para o reforço do tratamento térmico. Este material super-resistente é também conhecido como "aço".

A liga de alumínio 7075 é um material poderoso que tem uma resistência comparável à de muitos aços. O zinco é o principal elemento de liga deste material, o que lhe confere uma boa resistência à fadiga e maquinabilidade média. No entanto, tem uma fraca resistência à corrosão e é mais suscetível à corrosão em comparação com outras ligas de alumínio.

Esta liga pertence à classe 7000 série de alumínio e tem uma composição semelhante à do 7005, mas com um teor mais elevado de zinco. A dureza do 7075 é muito superior à do 6061 e ultrapassa mesmo a do aço. Apesar da sua elevada dureza, é difícil de soldar e prensar, o que torna o seu trabalho mais difícil. Além disso, o seu custo relativamente elevado limita a sua utilização e torna-o inadequado para aplicações que requerem ligas mais económicas.

Leitura relacionada: Gráfico de dureza das ligas de alumínio comuns

A liga de alumínio 7075 oferece uma resistência média à corrosão devido à sua pequena quantidade de cobre na sua composição química. Também é conhecida por ter boa maquinabilidade, mas fraca formabilidade e soldabilidade. Esta liga tem um custo mais elevado em comparação com outras ligas de alumínio, tornando-a menos económica em algumas aplicações.

Asa de avião

Diferenças entre 6061 e 7075

Comparação das propriedades das ligas 6061 e 7075

Liga de alumínio 6061Liga de alumínio 7075
O alumínio é ligado com silício e magnésio.A liga de alumínio é principalmente ligada com zinco e uma pequena quantidade de magnésio e cobre.
Liga de alumínio de qualidade estruturalLiga de alumínio de qualidade estrutural
Resistência média, pode ser muito elevada após a têmpera.Elevada resistência, ainda mais elevada após a têmpera.
Elevada relação resistência/peso, baixa densidade.A relação resistência/peso é muito elevada, mesmo considerando uma densidade superior à do 6061.
Boa resistência à corrosão.Resistência média à corrosão.
Boa soldabilidade, maquinabilidade e maquinabilidade. Muito adequado para projectos de maquinagem e extrusão CC.A maquinabilidade, a soldabilidade e a maquinabilidade convencionais são fracas.
Tem uma grande versatilidade e pode ser utilizado em muitos sectores.Aplicações de elevada resistência, principalmente na indústria aeroespacial

1. Diferença de composição:

A liga de alumínio 6061 é composta por 97,9% de alumínio, 1% de magnésio, 0,6% de silício, 0,28% de cobre e 0,2% de crómio. Estes elementos são combinados para formar um material versátil e durável.

A liga de alumínio 7075, por outro lado, é geralmente constituída por 5,6-6,1% de zinco, 2,1-2,5% de magnésio, 1,2-1,6% de cobre e vestígios de silício, ferro e manganês, titâniocromo e outros metais. Esta combinação confere à liga de alumínio 7075 a sua elevada resistência e durabilidade, tornando-a uma escolha popular para aplicações de elevada tensão.

2. Diferença de dureza:

A dureza do 6061 é de 90HB.

A dureza do 7075 pode atingir 150HB.

3. Diferença de série:

6061 é uma liga de alumínio da série 6000.

7075 é uma liga de alumínio da série 7000, que é uma liga de alumínio de zinco e magnésio.

4. Diferenças em propriedades mecânicas:

Código da liga de alumínioRendimentoCisalhamentoTração
60617KSI10KSI13KSI
707515KSI22KSI33KSI
6061-T631KSI17KSI35KSI
7075-T6  73KSI48KSI 83KSI

5. Diferença de objectivos:

Normalmente, o alumínio 7075 é 20-40% mais caro do que o alumínio 6061. Como resultado, o alumínio 6061 é normalmente utilizado em aplicações onde não é necessária uma liga de alumínio de preço mais elevado.

Os alumínios 7075 e 7005 são frequentemente utilizados nas indústrias comerciais, como a aeroespacial, devido à sua elevada dureza e baixa densidade.

Por conseguinte, o alumínio 7075 é frequentemente utilizado como uma liga de alumínio comercial.

6. Diferença de preços:

O preço do alumínio 6061 é normalmente de 18-30 yuan por quilograma, enquanto o preço do alumínio 7075 é normalmente de 40-60 yuan por quilograma. Devido ao seu custo mais baixo, o alumínio 6061 tem um volume de vendas relativamente elevado, enquanto o alumínio 7075 tem um volume de vendas relativamente baixo devido ao seu preço mais elevado.

7. Comparação dos componentes químicos

Composição química, w%
Teor de alumínio: tolerância
Norma: EN573

Liga metálica

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Cr

Zn

Zr

Ti

6061

0.40-0.80

0.70

0.15-0.40

0.15

0.80-1.20

0.10

0.10

0.10

7075

0.40

0.50

1.2-2.0

0.30

2.1-2.9

0.18-0.28

5.1-6.1

0.05

0.20

(A proporção de oligoelementos na figura acima é calculada com base no limite superior do valor padrão)

Os principais oligoelementos da liga são o magnésio e o silício, que formam a fase Mg2Si. É adicionada uma quantidade limitada de cobre ou zinco para aumentar a resistência da liga, mantendo a sua resistência à corrosão.

No entanto, a elevada proporção de oligoelementos resulta num custo mais elevado.

O elemento principal da liga é o zinco, e a adição de cobre e magnésio cria a liga Al Zn Mg Cu, que tem o maior efeito de reforço entre todas as ligas de alumínio.

8. Comparação de propriedades mecânicas importantes

O alumínio 7075 é frequentemente referido como alumínio de aviação devido à sua excecional desempenho dos materiais. O 7075-T6 é atualmente a liga de alumínio com a maior resistência, ultrapassando mesmo o aço comum.

Alta resistência, alta durezaExcelente resistência a forças externas, especialmente adequada para pequenas dimensões e requisitos elevados.
Excelente resistência ao desgaste e bom desempenho de corteO CNC é conveniente para fazer peças de trabalho e os materiais são compactos, resistentes ao desgaste e duráveis.
Elevada resistência à fadiga e longa vida útilProlongar o intervalo de inspeção dos instrumentos de precisão e reduzir o custo de manutenção.
Alta precisão, alta tolerância a danosMais precisa, boa tenacidade, não é fácil de deformar sob pressão ou impacto durante muito tempo.

Fabrico industrial

O alumínio 7075 é frequentemente utilizado em aplicações com elevados padrões, e as suas vantagens são claramente visíveis.

Não só tem um elevado nível de precisão, como também tem uma vida útil mais longa, o que melhora o produto de vários ângulos e é difícil de obter através de outros métodos.

Eletrónica de consumo:

A Apple utiliza amplamente as ligas de alumínio da série 7.

Por exemplo, a Apple utiliza alumínio da série 7 para fabricar a estrutura intermédia e a tampa traseira do iPhone.

Outros produtos, como o perfis de alumínio são igualmente fabricados em ligas de alumínio da série 7.

A estrutura central do Xiaomi 8 também é feita de liga de alumínio da série 7.

Materiais do dispositivo:

As ligas de alumínio da série 7 têm vantagens únicas em várias aplicações especiais.

Por exemplo, os bastões de esqui e as cabeças dos tacos de golfe estão frequentemente sujeitos a forças externas repetidas e contínuas, o que faz do alumínio de aviação um material preferido.

Atualmente, um número crescente de indústrias está a utilizar a aviação materiais de alumínio para melhorar o aspeto e o desempenho dos seus produtos, distinguindo-os dos seus concorrentes.

9. Comparação do desempenho do processamento

Itens de comparação60617075
MaquinabilidadeexcelenteExcelente+
SoldabilidadePode ser soldadoDifícil de soldar
Tratamento de superfíciefacilmentedificuldade
Resistência à corrosãoexcelentediferença

Tanto o alumínio 6061 como o 7075 podem ser maquinados eficazmente utilizando Máquina CNC ferramentas.

O alumínio 6061 é soldável, enquanto o alumínio 7075 é mais difícil de soldar.

O alumínio 6061 também é facilmente sujeito a tratamentos de superfície como a coloração por oxidação, enquanto o alumínio 7075 tem um efeito de oxidação inconsistente.

Em termos de resistência à corrosão, o alumínio 6061 tem um melhor desempenho quando não é tratado, em comparação com o alumínio 7075.

Tanto o material 6061T6 como o 7075T6 têm um elevado grau de dureza e não podem ser dobrados.

10. Aplicação das ligas de alumínio 6061 e 7075

Seguem-se algumas aplicações comuns para cada uma destas ligas:

É importante que os engenheiros considerem estas aplicações típicas quando determinam qual a liga mais adequada para um projeto específico.

Liga de alumínio 6061Liga de alumínio 7075
Produtos de construçãoAsas e fuselagem de aviões
Produtos eléctricosPeças aeroespaciais
O ConduíteEngrenagens e veios
Quadro de bicicletaEngrenagem sem-fim
mobiliárioVálvula de regulação
Peças para automóveisPeças de fusíveis

Avaliação exaustiva

Na maioria dos casos, o alumínio 7075 tem propriedades superiores às do alumínio 6061.

No entanto, não é correto assumir simplesmente que o 7075 é sempre melhor.

É crucial considerar primeiro o objetivo específico e o orçamento antes de chegar a uma conclusão.

O alumínio 6061 pode normalmente satisfazer os requisitos do fabrico industrial geral.

O alumínio 7075 é normalmente utilizado em aplicações de elevada procura, como a indústria aeroespacial, material militar, equipamento de precisão, eletrónica de ponta e produtos de alta qualidade.

Deve escolher a liga de alumínio 6061 ou 7075?

Tanto as ligas de alumínio 6061 como 7075 têm uma elevada relação resistência/peso e destacam-se em aplicações específicas.

A seleção da liga a utilizar depende da utilização pretendida e do orçamento.

Quando é necessário soldar ou moldar, ou quando a resistência à tração média a elevada e a resistência à corrosão são factores importantes, o alumínio 6061 é a melhor escolha. Esta é também uma opção económica para extrusão formas complexas.

A caraterística que define o alumínio 7075 é a sua resistência extremamente elevada. Consequentemente, é mais adequado quando é necessária uma resistência à tração excecionalmente elevada, mantendo ao mesmo tempo uma elevada relação força/peso e uma elevada resistência à fadiga.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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