A importância da liga de alumínio 7075
A importância da liga de alumínio 7075 reside em sua excelente relação resistência-por{2}}peso. Ele fornece resistência mecânica comparável e, em alguns casos, superior à dos aços de médio-carbono, mantendo cerca de um{5}}terço do peso. Essa combinação o torna o material preferido onde quer que alto desempenho mecânico e baixa massa devam coexistir: componentes de aeronaves e mísseis, quadros de bicicletas de alto-desempenho, equipamentos-de escalada, ferramentas de molde e outras aplicações de engenharia exigentes.
Como 7075 alcança sua força
7075 é uma liga de-alumínio{2}}zinco tratável termicamente cuja resistência se desenvolve por meio do endurecimento por precipitação. Durante o tratamento térmico em solução e o envelhecimento artificial, precipitados finos de magnésio-zinco (MgZn2) se formam dentro da matriz de alumínio. Estes precipitados bloqueiam o movimento de deslocamento, aumentando dramaticamente a resistência e a dureza. As têmperas T6 e T651 são as condições mais comuns, proporcionando o estado estável e de alta resistência usado em aplicações estruturais e aeroespaciais.
Propriedades Físicas: Ponto de Fusão e Densidade
O comportamento de fusão do 7075 abrange um solidus de aproximadamente 475 a 477 graus Celsius e um liquidus de cerca de 630 a 635 graus Celsius, definindo a janela prática para fundição, extrusão e conformação a quente. Sua densidade é de aproximadamente 2,81 g/cm3, superior à do alumínio puro devido à adição de zinco, magnésio e cobre, que contribuem diretamente para a resistência. Esses valores são números típicos publicados e podem variar ligeiramente com a composição e temperamento exatos.
Análise da composição química
O zinco é o principal elemento de liga em cerca de 5,6 a 6,1 por cento, permitindo excelente resposta ao tratamento-térmico e resistência muito alta. O magnésio em 2,1 a 2,5 por cento é essencial para a reação do envelhecimento e combina-se com o zinco para formar os compostos fortalecedores. O cobre em 1,2 a 1,6 por cento aumenta a resistência, a dureza e a resistência à fadiga, enquanto o cromo em 0,18 a 0,28 por cento melhora a resistência à fissuração por corrosão sob tensão. O alumínio forma o equilíbrio de cerca de 87 a 91 por cento, proporcionando baixa densidade e atuando como matriz que carrega os elementos de reforço. O controle preciso desses elementos é o que converte o modesto alumínio básico em um material estrutural de alta-resistência.
Aplicações e considerações de design
Na indústria aeroespacial, o 7075 aparece em estruturas de asas e fuselagem, anteparas e componentes de mísseis onde a resistência à fadiga e a tenacidade são críticas. Em equipamentos esportivos, é usado em quadros de bicicletas, equipamentos de escalada e outros equipamentos onde a força e o peso decidem o desempenho. Também é comum em ferramentas de moldes e peças mecânicas de precisão. Como o 7075 tem menor resistência à corrosão do que as ligas marítimas 5xxx, a anodização ou revestimento protetor é frequentemente aplicado, e projetos em ambientes-ricos em cloreto devem levar em conta essa limitação.
Perguntas frequentes
P: Por que o 7075 é considerado tão importante na engenharia?
R: Porque ele oferece resistência-semelhante à do aço, com cerca de um{1}}terço do peso. Sua relação-/{4}}peso o torna a escolha padrão para aplicações aeroespaciais, de corrida e esportivas, onde cada quilograma afeta o desempenho e o consumo de combustível.
P: Como o 7075 atinge uma resistência tão alta?
R: Através do endurecimento por precipitação. O tratamento térmico controlado forma precipitados finos de MgZn2 que bloqueiam o movimento de deslocamento, e o revenido T6 ou T651 bloqueia a condição de alta-resistência resultante.
P: Qual é a densidade do alumínio 7075?
R: Aproximadamente 2,81 g/cm3, superior ao alumínio puro devido às adições de zinco, magnésio e cobre que aumentam sua resistência.
P: Quais são os principais elementos de liga do 7075?
R: Zinco em 5,6 a 6,1 por cento, magnésio em 2,1 a 2,5 por cento, cobre em 1,2 a 1,6 por cento e cromo em 0,18 a 0,28 por cento, com alumínio como equilíbrio.
P: O 7075 tem boa resistência à corrosão?
R: Sua resistência à corrosão é inferior à das ligas marítimas 5xxx e pode ser sensível a trincas por corrosão sob tensão se não for processada adequadamente. Tratamentos de proteção, como anodização ou revestimento, são comumente aplicados em serviços em ambientes corrosivos.
