Kura alumīnija sakausējuma var izturēt ekstrēmas slodzes?

Industriālās situācijās, kur ir nepieciešama augsta intensitātes spiediena izturība, materiāla nesošās spējas bieži vien ir galvenais noteicējs iekārtu drošībai — no konstrukcijas komponentiem augstas altitudes lidmašīnām līdz spiediena izturīgajām čaulām dziļjūras izpētes iekārtām, materiāli, kas spēj saglabāt stabilitāti ekstrēmos slodzes apstākļos, vienmēr ir bijuši inženieru prioritāte. 7075 alumīnija sakausējums ir "izturības etalons" šādās augstās slodzes vidēs.

Ievērojamākā 7075 alumīnija sakausējuma īpašība ir tā izcila stiepes izturība. Kā augstas izturības alumīnija sakausējums, kurā cinks ir galvenais leģēšanas elements, pēc T6 termoapstrādes tā stiepes izturība var sasniegt 503 MPa, un tam līdzīga izturība ir 434 MPa. Tas nozīmē, ka katra kvadrātcentimetra materiāls var izturēt vairāk nekā 5 tonnas spiedienu, nepārdzīvojot plastisku deformāciju. Šāda izturības pakāpe ne tikai ievērojami pārsniedz parasto alumīnija sakausējumu izturību (piemēram, 6061-T6 ar stiepes izturību apmēram 310 MPa), bet pat tuvojas dažu zemoglekļa tēraudu izturībai, saglabājot tikai 1/3 no tērauda svara.

Šī lieliskā nesošā ietilpība izriet no tās unikālās sakausējuma konstrukcijas un termiskās apstrādes procesa. Cinks, apvienojoties ar magniju un varu, veido saliktus pastiprināšanas fāzes. Pēc šķīduma apstrādes un ātras dzesēšanas mākslīgā novecošana ļauj šīm pastiprināšanas fāzēm vienmērīgi izgulsnēties, līdzīgi kā iestrādātu bezskaitļa mazu "cieto mezglu" alumīnija matricā, tādējādi veidojot deformācijas izturīgu mikrostruktūru. Kad tiek piemērota ārēja slodze, šie mezgli var efektīvi izkliedēt spriegumu, novēršot materiāla lūzšanu pārmērīga vietējā sprieguma dēļ.

Praktiskā lietojumā 7075 alumīnija sakausējuma augstās izturības īpašības to padara par ideālu izvēli ekstrēmu slodžu scenārijiem:
Aeronautikā sastāvdaļas, piemēram, spārnu šķērsgriezumi un šasijas virzuļu stieni, jāiztur ietekmes spēki, kas ir vairākas reizes lielāki par lidmašīnas svaru pacelšanās un nosēšanās laikā. Detaļas no 7075 alumīnija sakausējuma var uzturēt strukturālo integritāti tūkstošiem pacelšanās un nosēšanās ciklu, kalpojot 3-5 reizes ilgāk nekā parasti alumīnija sakausējumi, tieši samazinot lidmašīnas atteices risku.

Augstas kalnu aprīkojumā, piemēram, ledu cirvji un klinšu skrūves, kas jāiztur cilvēka kritiena momentānā ietekme zem nulles temperatūrā, tās plaisāšanas pretestība ir vairāk nekā 40% augstāka nekā parasti alumīnija sakausējumiem.
Industriālās formās, piemēram, lielās štancēšanas formu plāksnēs, kas iztur tūkstošiem tonnu spēka, kad forma tiek aizvērta, 7075 alumīnija sakausējuma stingrums nodrošina ilgtermiņa stabilitāti formas dobuma izmēros, samazinot izstrādājumu izmēru novirzes.

Salīdzinot ar citām augstas izturības alumīnija saknēm, 7075 augsto izturību raksturo lielāka specifika. Kaut arī 2024 alumīnija saknei ir labāka izturība pret nogurumu, tās kopējā izturība ir zemāka; 6061 alumīnija sakni ir vieglāk apstrādāt, taču tā nevar konkurēt ar 7075 izturību pret slodzēm. Tādēļ situācijās, kad nepieciešama "īpaši augsta izturība + vieglums + strukturāla stabilitāte", 7075 alumīnija sakne bieži vien ir optimāls risinājums.

Ražošanas uzņēmumiem, kuriem jādarbojas augstas intensitātes spiediena un ekstrēmu slodžu vidē, 7075 alumīnija saknes augstā izturība ne tikai uzlabo iekārtu uzticamību, bet arī samazina kopējās izmaksas, pateicoties ilgākam kalpošanas laikam un svara samazināšanai – šī ir galvenā iemesla, kāpēc tā ieņem svarīgu vietu augstas klases ražošanā.