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7系铝锻件

7A04铝锻件

7A04合金是Al-Zn-Mg-Cu系可热处理强化合金,强度高于硬铝,特点是屈服强度接近于拉伸强度,塑性较低;对应力集中的敏感性强,特别是在承受震动载荷和重复静载荷的情况下,尤为明显。所以零件的设计、制造工艺和装配工艺都需要严格避免应力集中和形成附加应力的因素。该合金的耐热性较差,使用温度高于125℃时会急剧软化,粗厚零件短横向上的抗应力腐蚀性能较差。
 
7A04 铝合金化学成分
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr 其他 Al
单个 合计
7A04 0.50 0.50 1.4~2.0 0.20~0.60 1.8~2.8 0.15~0.25 5.0~7.0 0.05 0.15 余量
7A04合金广泛应用于航空器结构的主要受力零件,如大梁、桁条、隔框、蒙皮、翼肋、接头、起落架零件等。可生产各种半成品,如板材、带材、型材、棒材、壁板、管材、线材、自由锻件和模锻件。
 
 
牌号 合金系列 主要特点 σb保证值/MPa 工作温度/℃
7A04 B95(俄罗斯) 屈服强度接近于拉伸强度,塑性较低,对应力集中作用的敏感性强,特别是在承受震动载荷和重复静载荷的情况下更为明显,因此在零件的设计、制造和装配工艺上需要严格避免应力集中和形成附加应力的因素。该合金厚大零件的短横向康应力腐蚀性能较差。  
                  480~570
<125
7A04铝合金锻件的力学性能
牌号 品种 状态 δ 规格/mm 取向 σb/MPa σp 0.2/MPa δ % 标准
7A04 自由锻件 T6 质量≤30KG L 510 420 6 GJB 2351-1995
质量>30KG L 510 420 5
模锻件 T6 质量≤30KG L 530 440 6
质量>30KG L 430 440 6
                   
 
合金牌号 状态 应用机型 应用部位以及典型零部件
7A04 锻件:T6、T652、T73、T7352 Y8, Y12 蒙皮、壁板、各类梁(积压件、锻件),隔框,翼肋,长桁, 接头,起落架零件等。
 
 
品种 合金 投影面积(m2)或重量(kg) 状态 执行标准
自由锻件 5系 ≤3000kg O、F GBn223
    ASTMB247
2、6、7系 ≤3000kg T6、T4、O、F
模锻件 5系 ≤2.5m2 O、F
2、6、7系 ≤2.5m2 T6、T4、O、F
 
 7049铝锻件

7049 铝锻件一般用于制造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求高的耐应力腐蚀开裂能力的零件,如飞机与导弹零件的起落架齿轮箱、液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075 T6合金的相等,而任性稍高。
 
7049铝锻件一般状态是F、T6、T652、T73、T7352。
 
在7001合金基础上降低了合金化元素Cu、Cr的含量,提高Zn/Mg比值,同时降低Fe、Si杂质含量,主要也用来生产T73状态的锻件和积压件,也可生产厚板和薄板。强度不低于7075 T6合金的同时,应力腐蚀裂纹扩展速度比7075 T651低得多。
 
                                                            7049铝合金化学成分
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr         其他 Al
单个 合计
7049 0.25    0.35 1.2~1.9 0.20 2.0~2.9 0.10~0.22 ~ 7.2~8.2 0.10 ~ 0.05 0.15 余量
 
合金牌号 主要特点 主要制品以及状态 应用部位以及典型零部件
7049 以代替7079为目的的合金,强度高和抗SCC性能好,抗普通腐蚀能力不强。 锻件: T73,T7352,T6,T652 飞机主起落架,导弹配件。
 
 
 
品种 合金 投影面积(m2)或重量(kg) 状态 执行标准
自由锻件 5系 ≤3000kg O、F GBn223
    ASTMB247
2、6、7系 ≤3000kg T6、T4、O、F
模锻件 5系 ≤2.5m2 O、F
2、6、7系 ≤2.5m2 T6、T4、O、F
 
 
7050铝锻件
 
7050为Al-Zn-Mg-Cu系高强度合金,可热处理强化。该铝合金是在7075超硬铝合金基础上调整了化学成分,增加了锌、铜含量,用锆代替铬来细化晶粒,并降低了硅、铁等杂质含量。由于化学成分的优化,并采用过时效处理,该铝合金在保持较高强度的同时,还具有疲劳极限高、韧性好、抗应力腐蚀性能好、淬透性好等优良综合性能。其热加工性能与7075合金相似,焊接性一般,切削性较好。
 
7050主要 用于高强度、良好断裂韧度、并有高抗应力腐蚀开裂和剥落腐蚀的主承力结构件,如飞机结构用厚板、挤压件、自由锻件和模锻件,如飞机结构用厚板、挤压件、自由锻件和模锻件,包括机身框、隔板、翼梁、起落架支撑零件以及铆钉等。由于合金的淬透性很好,尤其适合制造大型厚截面零
件。该铝合金的供应状态有T74、T76、T73三种,对于要求高强度、抗应力腐蚀开裂的结构件,应选用T74状态;对于要求高强度、抗剥落腐蚀的结构件,一般选用T76状态;而T73状态主要用于要求高强度、耐腐蚀性好的铆钉材料。
 
7050该铝合金在T74状态下的自由锻件,其布氏硬度为158HBW.
 
7150 T77铝锻件强度高、耐腐蚀性良好,是7050的改良型合金。7150 T651状态下比7075的高10%--15%,断裂韧度高10%,抗疲劳性能好,两者的抗SCC性能相似。主要用在大型客机的上翼结构、机体板梁凸缘、上面外板主翼纵梁、机身加强件、龙骨梁、座椅导轨。
7050 7150铝合金化学成分
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr 其他 Al
单个 合计
7050 0.12 0.15 2.0~2.6 0.10 1.9~2.6 0.04 ~ 5.7~6.7 0.06 0.08~0.15 0.05 0.15 余量
7150 0.12 0.15 1.9~2.5 0.10 2.0~2.7 0.04 ~ 5.9~6.9 0.06 0.08~0.15 0.05 0.15 余量
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7050铝合金T73652状态自由锻件的室温拉伸性能
材料厚度/mm 取样方向 抗拉强度Rm/MPa 规定塑性延伸强度 Rp0.2/MPa 规定非比例压缩强度Rpc0.2/MPa 伸长率A
(%)
≤50 纵向 496 434 441 9
长横向 490 421 448 5
>50--75 纵向 496 427 434 9
长横向 483 414 441 5
短横向 462 379 421 4
>50--110 纵向 483 421 427 9
长横向 476 407 434 5
短横向 455 379 421 4
 
7050铝合金T736状态模锻件的室温拉伸性能
材料厚度/mm 取样方向 抗拉强度Rm/MPa 规定塑性延伸强度 Rp0.2/MPa 规定非比例压缩强度Rpc0.2/MPa 伸长率A
(%)
≤50 纵向 496 427 434 7
横向 469 386 400 5
>50--100 纵向 490 421 434 7
横向 462 379 393 4
>100--125 纵向 483 414 434 7
横向 455 372 379 3
 
7050铝合金T736状态模锻件的室温拉伸性能
材料厚度/mm 取样方向 抗拉强度Rm/MPa 规定塑性延伸强度 Rp0.2/MPa 规定非比例压缩强度Rpc0.2/MPa 伸长率A
(%)
≤50 纵向 496 427 434 7
横向 469 386 400 5
>50--100 纵向 490 421 434 7
横向 462 379 393 4
>100--125 纵向 483 414 434 7
横向 455 372 379 3
 
7050铝合金锻件的低温拉伸性能
合金状态 温度 抗拉强度Rm/MPa 规定塑性延伸强度 Rp0.2/MPa 伸长率A
(%)
7050  T73652 -195 662 572 13
-80 586 503 14
-28 552 476 15
 
 
7050铝合金锻件的高温拉伸性能
合金状态 温度/℃ 保温时间/h 抗拉强度Rm/MPa 规定塑性延伸强度 Rp0.2/MPa 伸长率A
(%)
7050  T73652 24 - 524 455 15
100 0.1--10 462 427 16
100 469 434 16
1000 462 427 17
150 0.1 414 386 17
10 407 386 18
100 365 352 20
1000 290 276 23
175 0.1 379 345 19
10 324 310 22
100 248 234 25
1000 193 172 31
205 0.1 324 290 22
10 221 207 27
100 165 152 32
1000 131 110 45
 
 
7050铝合金锻件的室温剪切性能
品种 合金状态 下列厚度的抗剪强度 MPa
≤50mm >50--100mm >100--125mm
自由锻件 T73652 290 283 283
模锻件 T736 290 283 283
 
锻件固溶处理合理降低淬火冷却速度,水温以55--65℃为宜,以减少热处理应力并避免淬火变形。
 
自由锻件在固溶处理后,人工时效前应进行预压缩变形,其永久变形量为1.5%--5.0%,以消除其内应力。
 
该合金的成形性能和7075铝合金相近。如果起始锻温度过高,则易于出现热锻,对锤锻工艺极为不利。
 
品种 合金 投影面积(m2)或重量(kg) 状态 执行标准
自由锻件 5系 ≤3000kg O、F GBn223
    ASTMB247
2、6、7系 ≤3000kg T6、T4、O、F
模锻件 5系 ≤2.5m2 O、F
2、6、7系 ≤2.5m2 T6、T4、O、F
 
7055 T77 铝锻件
 
7055 铝锻件一般在T77状态下使用,用于制造近期生产的航空器承力结构零部件,例如中国正在制造的支线客机ARJ21-700的机翼上壁板用的7055 T77511、起落架接头用的7055-T77,机身长桁用的7055 T76511。7055 超强铝合金是目前变形铝合金中强度最高的合金,7055合金的微观结构对晶间破裂和腐蚀都有抵抗力,其微观结构阻碍位错运动能力强。
 
7055 T77铝锻件一般用在大型飞机的上翼蒙皮、长桁、水平尾翼、龙骨梁、座轨、货运滑梯。抗压强度和抗拉强度比7150的高10%,断裂韧性、腐蚀性与7150的相似。
                                                            7050铝合金化学成分
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr         其他 Al
单个 合计
7055 0.10 0.15 2.0~2.6 0.05 1.8~2.3 0.04 ~ 7.6~8.4 0.06 0.05~0.25 0.05 0.15 余量
 
 
 
 
牌号 合金系列 主要特点 σb保证值/MPa 工作温度/℃
7055 7050 series 7055是目前合金化程度最高的7×××系铝合金。与7150合金相比,它在保持断裂韧性、腐蚀性能等一些重要性能的同时提高了拉伸和压缩强度。  
 
                643~669
 
 
<125
品种 合金 投影面积(m2)或重量(kg) 状态 执行标准
自由锻件 5系 ≤3000kg O、F GBn223
    ASTMB247
2、6、7系 ≤3000kg T6、T4、O、F
模锻件 5系 ≤2.5m2 O、F
2、6、7系 ≤2.5m2 T6、T4、O、F
 
 7175 7075铝锻件

7175在7075合金的基础上提高了纯度,主要作为模锻件使用,有T66、T74、T7452三种热处理状态。其中,T66态模锻件具有比7075 T6锻件更高的静态强度,而疲劳、抗裂以及抗应力腐蚀性能相当。T74态模锻件和自由锻件的静强度与7075 T6锻件相当,抗应力腐蚀性能结余7075 T73和7075 T76之间,而韧性和疲劳性能与7075 T73锻件相当甚至更好。T74状态抗应力腐蚀性能明显高于7075 T6状态,接近7075 T73状态。
 
7175合金专用于生产锻件与轧制环件,材料状态为T74。 7175 T74 铝合金锻件的特点是采用特殊的加工和热处理工艺,使其强度接近7075 T6合金锻件,抗应力腐蚀性能接近最佳腐蚀状态的 7075 T73锻件。Fe、Si轧制的减少不仅能改善该合金的锻压性能,而且可以显著提高锻件的抗应力腐蚀性能和断裂韧度。
 
7175 7075铝合金化学成分
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr 其他 Al
单个 合计
7175 0.15 0.20 1.2~2.0 0.1 2.1~2.9 0.18~0.28 ~ 5.1~6.1 0.10 ~ 0.05 0.15 余量
7075 0.40    0.50 1.2~2.0 0.3 2.1~2.9 0.18~0.28 ~ 5.1~6.1 0.20 ~ 0.05 0.15 余量
7075 铝锻件时刻热处理强化的高强度变形铝合金,可以制造各种品种和尺寸的产品,是目前应用最广的高强铝合金。它有几种热处理状态:T6、T73和T76,其中T6状态强度最高,但断裂韧性偏低。
 
 
 
7075 T74铝合金锻件应达到的技术指标
取样方向 Rm/MPa Rp0.2/MPa A5/% KIC/(N.mm-2).m1/2 电导率/(MS.m-1)
纵向 490 420 9 33.0 22.6
长横向 483 400 5 27.5
段横向 469 393 4 23.1
 
7175 T74 合金轧制锻环的标定力学性能(YS/T 478)
试样方向 厚度/mm 抗拉强度Rm/MPa 屈服强度Rp0.2/MPa 伸长率A5/%
L <80 ≥505 ≥435 ≥8
 
 
合金牌号 状态 应用机型 应用部位以及典型零部件
7175 锻件: T74
 
A320、Z10、EC120等。 前缘、窗框、整流罩接头、操纵零件等。
 
品种 合金 投影面积(m2)或重量(kg) 状态 执行标准
自由锻件 5系 ≤3000kg O、F GBn223
    ASTMB247
2、6、7系 ≤3000kg T6、T4、O、F
模锻件 5系 ≤2.5m2 O、F
2、6、7系 ≤2.5m2 T6、T4、O、F
 
 

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