Überblick über Aluminiumlegierung 7075 Pulver
Aluminiumlegierungspulver 7075 ist eine ausscheidungshärtende Aluminiumlegierung, die aus Aluminium, Zink, Magnesium, Kupfer, Chrom, Titan, Mangan und anderen Elementen in geringen Mengen besteht. Sie gilt als eine der höchstfesten Aluminiumlegierungen und wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht sowie eine gute Ermüdungsfestigkeit erfordern.
Einige wichtige Details über Aluminiumlegierung 7075 Pulver:
- Zusammensetzung - Aluminiumbasis mit Zink, Magnesium, Kupfer und anderen Legierungselementen
- Ausscheidungshärtender Legierungstyp - erhält seine Festigkeit durch Wärmebehandlungen
- Sehr hohe Festigkeit für sein Gewicht
- Gute Ermüdungsfestigkeit und mittlere Bearbeitbarkeit
- Zu den üblichen Anwendungen gehören Strukturteile, Flugzeugkomponenten, Formen usw.
- Erhältlich in verschiedenen Pulvergrößenbereichen für die Verwendung in der additiven Fertigung
Tabelle 1: Zusammensetzung des Pulvers der Aluminiumlegierung 7075
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Aluminium | 87.1-91.4% |
| Zink | 5.1-6.1% |
| Magnesium | 2.1-2.9% |
| Kupfer | 1.2-2.0% |
| Eisen | Maximal 0,5% |
| Silizium | Max 0,4% |
| Mangan | Maximal 0,3% |
| Chrom | 0,18-0,28% |
| Titan | Maximal 0,2% |
| Andere Metalle | Jeder max. 0,05% |
| Andere Verunreinigungen | Maximal 0,15% |
Aluminiumlegierung 7075 Pulver Eigenschaften und Merkmale
Das Pulver aus der Aluminiumlegierung 7075 bietet eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit und geringer Dichte. Einige der wichtigsten Eigenschaften und Merkmale sind:
Tabelle 2: Eigenschaften von Aluminiumlegierung 7075 Pulver
| Eigentum | Einzelheiten |
|---|---|
| Dichte | 2,81 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | Etwa 635 bis 655°C |
| Streckgrenze | 500 bis 540 MPa |
| Zugfestigkeit | 570 bis 620 MPa |
| Dehnung beim Bruch | 8 bis 10% |
| Elastizitätsmodul | 71 bis 72 GPa |
| Poissionsverhältnis | 0.33 |
| Härte | Brinell 150 |
| Korrosionsbeständigkeit | Schön. Anfällig für Lochfraß und interkristalline Korrosion |
| Abnutzungswiderstand | Messe |
| Wärmeleitfähigkeit | 120 bis 130 W/m-K |
| Ermüdungsfestigkeit | 159 MPa |
Einige zusätzliche Eigenschaften des Aluminiumpulvers 7075:
- Ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und hohe spezifische Festigkeit
- Gute Zähigkeit und Ermüdungsfestigkeit
- Anfällig für Spannungsrisskorrosion in bestimmten Zuständen
- Anfällig für Verschlechterung durch erhöhte Temperaturen
- Im vollständig geglühten Zustand leicht zerspanbar, im gehärteten Zustand schlecht bearbeitbar
- Das Schmieden erfordert eine Vorwärmung; die Warmumformung muss zwischen 400-510°C erfolgen.
- Kann leicht durch Gasschweißen, Lichtbogenschweißen und Widerstandsschweißen geschweißt werden
Tabelle 3: Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten von Aluminiumlegierung 7075-Pulver
| Bereich | Beispiel Verwendungszwecke |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Beschläge, Getriebe, Wellen für Flugzeuge |
| Automobile | Räder, Teile, die eine hohe Festigkeit erfordern |
| Marine | Bootsrümpfe, Masten, Propeller |
| Schimmelpilze | Kunststoffspritzgussformen, Matrizen |
| Industriell | Strukturelle Teile, Verstrebungen, Brücken |
| Additive Fertigung | Drucken hochfester kundenspezifischer Teile |
| Freizeit | Mountainbikes, Hängegleiterrahmen |
| Verteidigung | Raketen und Raketenkomponenten |
| Elektronik | Grundplatten, Motorteile, Kühlrippen |
Spezifikationen und Qualitäten
Aluminiumlegierung 7075 Pulver ist in verschiedenen Standardspezifikationen und Härtegraden erhältlich, die auf den mechanischen Eigenschaften, den Wärmebehandlungsbedingungen usw. basieren.
Tabelle 4: Spezifikationen und Qualitäten von Aluminiumlegierung 7075-Pulver
| Spezifikation | Einzelheiten |
|---|---|
| US-Militärische Bezeichnung | 7075-T6, 7075-T651 usw. |
| ISO-Spezifikation | AlZn5,5MgCu |
| Europäische Normen | EN AW-7075 / EN AW-AlZn6CuMgZr |
| ASTM-Spezifikation | ASTM B247, ASTM B211M |
| SAE-Spezifikation | AMS 4045, AMS 4154 |
| DIN | AlZn5,5MgCu |
| UNI | 56NiCrMo4 |
Zu den gängigen Temperamenten gehören:
- F - Wie hergestellt, keine Behandlung
- O - Geglühter Zustand, niedrigste Festigkeit
- T6 - Wärmebehandelt und künstlich gealtert für höchste Festigkeit
- T651 - Spannungsarmgeglühte und künstlich gealterte Variante von T6
- Verschiedene andere Temperamente verfügbar
Tabelle 5: Verfügbare Größenbereiche und Pulvergrößen
| Größe des Pulvers | Mikrometer | Masche Tyler/ASTM |
|---|---|---|
| Zerstäubtes feines Pulver | 3-8 Mikrometer | k.A. |
| Feines Pulver | 10-30 Mikrometer | -325 Maschen |
| Grobes Pulver | 30-120 Mikrometer | -140 bis -170 Maschen |
| Sehr grobes Pulver | 120-250 Mikrometer | -60 bis -120 Maschen |
| Draht schneiden | Unter 150 Mikrometer | -100 Maschen |
Lieferanten und Preisgestaltung
Pulver aus der Aluminiumlegierung 7075 ist bei vielen Anbietern in verschiedenen Größen erhältlich, die für unterschiedliche additive Fertigungsverfahren geeignet sind. Nachfolgend finden Sie einige Preisbeispiele als Referenz.
Tabelle 6: Beispiele für Lieferanten von Pulver aus der Aluminiumlegierung 7075
| Lieferant (Beispiel) | Beschreibung |
|---|---|
| LPW-Technologie | Anbieter von hochwertigen Metallpulvern aus Aluminiumlegierungen mit Sitz im Vereinigten Königreich |
| Paul Müller GmbH | Deutscher Anbieter von Aluminium- und Aluminiumlegierungspulvern |
| Erasteel | Weltweiter Hersteller von Speziallegierungen und hochreinen Produkten |
| Metall-Festung | In den USA ansässiger Anbieter von Aluminiumlegierungspulvern |
| Makellose Metall-Pulver | Chinesischer Hersteller von Aluminiumlegierungspulver |
Tabelle 7: Beispiel für die Preisgestaltung von Pulver aus der Aluminiumlegierung 7075 in Standardqualität
| Größe des Pulvers | Preisspanne pro kg |
|---|---|
| Feines Pulver (10-30 μm) | $50 - $80 |
| Grobes Pulver (30-120 μm) | $40 - $60 |
| Sehr grobes Pulver (120-250 μm) | $30 - $45 |
- Die Preise variieren je nach Bestellmenge, genauen Größenbereichen und gewähltem Lieferanten. Bei höheren Reinheitsgraden oder Sonderqualitäten können sie höher sein.
Vergleich
Tabelle 8: Vergleich der Aluminiumlegierung 7075 mit anderen Aluminiumlegierungen
| Legierung | Wichtige Eigenschaften | Vorteile | Beschränkungen |
|---|---|---|---|
| 7075 | Höchste Festigkeit, gute Zähigkeit, beste Ermüdungsfestigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit | Sehr hohe spezifische Festigkeit, geeignet für kritische Anwendungen, gute Verschleißfestigkeit | Anfällig für SCC, leicht korrodierend, außer bei hoher Reinheit, schwierig zu schweißen |
| 6061 | Mittlere Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, gute Umformbarkeit und Schweißbarkeit | Leichter zu bearbeiten und zu verarbeiten, am vielseitigsten | Nicht geeignet für hochbelastete Anwendungen |
| 2024 | Hohe Festigkeit, ermüdungsbeständig, gute Zähigkeit, geringe Korrosionsbeständigkeit | Hohe Festigkeit in dicken Abschnitten, gute Bruchzähigkeit | Anfällig für Risse, erfordert oft eine Verkleidung als Korrosionsschutz |
| 5056 | Mittlere bis hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, gute Schweißbarkeit | Beständig gegen Meeresatmosphäre und Salzwasserkorrosion, gute kryogene Eigenschaften | Geringere Festigkeit als 2xxx- und 7xxx-Legierungen |
Vorteile und Beschränkungen
Tabelle 9: Vorteile und Beschränkungen von Aluminiumlegierung 7075 Pulver
| Vorteile | Beschränkungen |
|---|---|
| Außergewöhnlich hohe Festigkeit für kritische Anwendungen | Relativ teuer |
| Bestes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht unter den Aluminiumlegierungen | Anfällig für Spannungsrisskorrosion |
| Ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit; gut für zyklische Belastung | Schlechte Korrosionsbeständigkeit macht Schutz erforderlich |
| Gute Zähigkeit auch in dicken Abschnitten | Schwierig zu schweißen; erfordert Vorwärmen |
| Dicke und komplexe Profile können in 3D gedruckt werden | Zerspanung ist bei gehärteten Zuständen schwierig |
| Einsatz dort, wo Stahl zu schwer wäre | Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen |
FAQs
F: Was macht die Aluminiumlegierung 7075 so stark im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen?
A: Die Legierung 7075 erhält ihre außergewöhnlich hohe Festigkeit durch ausscheidungshärtende Wärmebehandlungen. Feine Partikel von Übergangsphasen wie MgZn2 und Al2CuMg scheiden sich während der Alterung in der Aluminiummatrix aus und behindern die Versetzungsbewegung, was die Festigkeit drastisch erhöht.
F: Warum wird 7075-Aluminium für Luft- und Raumfahrtanwendungen im Vergleich zu anderen 2xxx- oder 6xxx-Legierungen bevorzugt?
A: Die Aluminiumlegierung 7075 bietet die beste Kombination aus hoher Festigkeit, guter Bruchzähigkeit und ausgezeichneter Ermüdungsfestigkeit. Dadurch eignet sie sich gut für anspruchsvolle Teile in der Luft- und Raumfahrt, die dynamischen Belastungen ausgesetzt sind. Sie bietet auch eine höhere Festigkeit in dicken Abschnitten.
F: Sind bei der Lagerung oder Handhabung von Aluminiumlegierungspulver 7075 besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich?
A: Ja, Aluminiumlegierungspulver kann explosiv sein, wenn es sich in der Luft verteilt. Achten Sie bei der Handhabung des Pulvers auf eine gute Erdung und Entlüftung. Lagern Sie versiegelte Behälter in einem kühlen, trockenen Bereich, entfernt von Funken, Flammen und anderen Zündquellen. Treffen Sie die üblichen Vorsichtsmaßnahmen für den Umgang mit feinen Metallpulvern.
F: Was sind einige Beispiele für Anwendungen von Pulver aus Aluminiumlegierung 7075 in der additiven Fertigung?
A: Zu den gängigen AM-Anwendungen gehören der Druck von Leichtbaukomponenten für die Luft- und Raumfahrt und die Automobilindustrie, hochfeste Schiffsprodukte wie Propeller, Formen und Gesenke für den Kunststoffspritzguss, Roboterarme, UAV-Komponenten, Mountainbike-Teile usw.
F: Welche Pulvergröße ist für den DMLS-3D-Druck von Teilen aus der Aluminiumlegierung 7075 vorzuziehen?
A: Für den DMLS-Druck wird in der Regel eine Partikelgröße zwischen 15 und 45 Mikrometern empfohlen, um einen guten Pulverfluss und eine hohe Dichte zu ermöglichen. Die Parameter hängen jedoch von dem jeweiligen 3D-Druckermodell und der Laserleistung ab.
