آلومینیوم، این فلز سبک و مقاوم، نقشی اساسی در زندگی مدرن ما ایفا می کند. از بدنه هواپیماها گرفته تا قوطی های نوشابه آلومینیومی همه جا حضور دارد. اما آیا می دانستید که آلومینیوم انواع مختلفی دارد؟ هر کدام از این آلیاژها ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند. در این میان، گریدهای آلومینیوم 7075 با 6061 از پرکاربردترین ها هستند. اما تفاوت این دو در چیست؟ کدام یک برای پروژه شما مناسب تر است؟ در این مقاله، به مقایسه جامع این دو آلیاژ خواهیم پرداخت تا به شما در انتخاب درست کمک کنیم.
آلومینیوم 7075، یک آلیاژ با استحکام بسیار بالا است که عمدتا از آلومینیوم، روی، منیزیم و مس تشکیل شده است. این ترکیب شیمیایی خاص، به این آلیاژ ویژگی های منحصر به فردی مانند استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر خستگی می بخشد. به همین دلیل، آلومینیوم 7075 در صنایعی که نیاز به مواد سبک و مقاوم دارند، مانند هوافضا و تجهیزات نظامی، بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
آلومینیوم 6061 نیز یک آلیاژ محبوب و پرکاربرد است که از آلومینیوم، منیزیم و سیلیکون تشکیل شده است. آلومینیوم 6061 نسبت به 7075 استحکام کمتری دارد، اما از نظر مقاومت در برابر خوردگی بهتر عمل می کند و فرایندهایی مثل جوشکاری و ماشینکاری روی آن راحت‌تر انجام می گیرد. به همین دلیل، آلومینیوم 6061 در طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله ساخت قطعات خودرو، تجهیزات ورزشی و سازه های معماری، استفاده می شود.
ترکیب شیمیایی آلومینیوم 7075 با 6061 تفاوت های قابل توجهی دارند. آلومینیوم 7075 عمدتا از روی، منیزیم و مس تشکیل شده است، در حالی که آلومینیوم 6061 از منیزیم و سیلیکون بهره می برد. این تفاوت در ترکیب شیمیایی، تاثیر زیادی بر خواص فیزیکی و مکانیکی این دو آلیاژ دارد.
این عامل یکی از مهم ترین موارد در تعیین قیمت انواع ورق آلومینیوم است. در ادامه به جدول درصد عناصر آلیاژی مختلف دو آلومینیوم 7075 و 6061 توجه کنید. برای تولید هر دو نوع آلومینیوم از عناصری مانند روی، منیزیم، سیلیکون، آهن، منگنز، کروم و تیتانیوم استفاده می شود.
| عنصر آلیاژی | آلومینیوم 7075 (درصد وزنی) | آلومینیوم 6061 (درصد وزنی) |
|---|---|---|
| روی | 5.1 – 6.1 | 0.0 – 0.15 |
| منیزیم | 2.1 – 2.9 | 0.8 – 1.2 |
| مس | 1.2 – 2.0 | 0.15 – 0.4 |
| سیلیکون | 0.0 – 0.4 | 0.4 – 0.8 |
| آهن | 0.0 – 0.5 | 0.0 – 0.7 |
| منگنز | 0.0 – 0.3 | 0.0 – 0.15 |
| کروم | 0.18 – 0.28 | 0.04 – 0.35 |
| تیتانیوم | 0.0 – 0.2 | 0.0 – 0.15 |
| سایر عناصر | حداکثر 0.05 هر کدام، حداکثر 0.15 کل | حداکثر 0.05 هر کدام، حداکثر 0.15 کل |
به دلیل تفاوت در ترکیبات شیمیایی، خواص مکانیکی آلومینیوم 7075 با 6061 به طور قابل توجهی متفاوت است. آلومینیوم 7075 به طور قابل ملاحظه ای قوی تر از 6061 است.
اینطور فکر کنید: 7075 می تواند نیروهای بیشتری را بدون تغییر شکل یا شکستن تحمل کند. این استحکام بالاتر، 7075 را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالایی دارند، مانند قطعات هواپیما و تجهیزات نظامی، ایده آل می کند.
از طرف دیگر، آلومینیوم 6061 با قابلیت جوشکاری و ماشینکاری برتر، متنوع تر است که یکی دیگر از تفاوت های آلومینیوم 7075 با 6061 است. بنابراین، این نوع آلومینیوم انتخاب بهتری برای کاربردهایی است که به خواصی مانند فریم دوچرخه و قطعات خودرو نیاز دارند.
هر دو آلیاژ آلومینیوم 7075 یا 6061 از طریق فرآیندهای مختلف شکل دهی و عملیات حرارتی تولید می شوند، اما تفاوت های کلیدی در ترکیبات آلیاژی و مراحل پردازش آنها وجود دارد که بر خواص نهایی‌شان تاثیر می گذارد.
آلومینیوم 6061 معمولا با استفاده از فرآیند اکستروژن تولید می شود. در این فرآیند، شمش آلومینیوم گرم شده از طریق یک قالب با شکل مورد نظر عبور داده می شود. اکستروژن برای تولید قطعات با مقاطع ثابت و طولانی مانند پروفیل ها، لوله ها و میله ها ایده آل است. پس از اکستروژن، آلیاژ 6061 وارد مرحله ای از عملیات حرارتی موسوم به محلولی می‌شود که طی آن فلز تا دمای مشخصی گرم شده، برای مدت معینی در آن دما باقی می ماند و سپس به‌سرعت سرد می گردد.
این فرآیند باعث می شود عناصر آلیاژی در ساختار آلومینیوم حل شده و سپس با پیرسختی (age hardening) به صورت ذرات ریز در سراسر ماتریس رسوب کنند. پیر سختی می تواند به صورت طبیعی در دمای اتاق یا به صورت مصنوعی در دمای بالا انجام شود و استحکام و سختی آلیاژ را افزایش می دهد.
به دلیل مقدار بالای روی در ترکیب آلومینیوم 7075، این آلیاژ نسبت به 6061 بیشتر مستعد ترک خوردگی ناشی از تنش است و معمولاً با روش های متفاوت تری تولید می شود. اگرچه اکستروژن برای 7075 امکان پذیر است، اما اغلب از فرآیند آهنگری (forging) برای تولید قطعات با استحکام بالا و اشکال پیچیده استفاده می شود. آهنگری شامل شکل دادن فلز با استفاده از نیروی فشاری زیاد است که باعث بهبود ساختار دانه بندی و افزایش استحکام در جهات مختلف می شود.
مانند 6061، آلومینیوم 7075 نیز تحت عملیات حرارتی رسوبی قرار می گیرد تا خواص مکانیکی آن بهینه شود. با این حال، به دلیل تفاوت در ترکیبات آلیاژی، پارامتر های عملیات حرارتی (دما و زمان) ممکن است با 6061 متفاوت باشند.
همچنین، برای کاهش خطر ترک خوردگی ناشی از تنش، ممکن است از روش های خاصی مانند عملیات حرارتی پایدارسازی (stabilization heat treatment) استفاده شود. این عملیات حرارتی به کاهش تنش های داخلی و بهبود مقاومت به خوردگی کمک می‌کند. به طور خلاصه، هر دو آلیاژ از فرآیندهای شکل دهی و عملیات حرارتی استفاده می کنند، اما انتخاب روش تولید و پارامترهای عملیات حرارتی بر اساس ترکیبات آلیاژی آلومینیوم 7075 با 6061 و الزامات کاربردی خاص، متفاوت است.
از تفاوت های آلومینیوم 7075 با 6061 کاربرد آنها است. آلومینیوم 7075 به دلیل استحکام بالا، در صنایعی مانند هوافضا و تجهیزات نظامی کاربرد دارد. از طرف دیگر، آلومینیوم 6061 به دلیل مقاومت به خوردگی و قابلیت ماشین کاری، در ساخت قطعات خودرو، تجهیزات ورزشی و سازه های معماری استفاده می شود.
این سوال در مورد آلومینیوم 7075 با 6061 به نیازهای خاص پروژه شما بستگی دارد. اگر استحکام بالا اولویت اصلی شماست، 7075 گزینه بهتری است. اما اگر مقاومت به خوردگی و قابلیت جوشکاری مهمتر هستند، 6061 انتخاب مناسب تری خواهد بود. هزینه و دسترسی و نیازهای خاص پروژه، دو اصل مهم در تعیین گرید آلومینیوم هستند. در ادامه، به مواردی اشاره خواهیم کرد که در تعیین گرید آلومینیوم نقش مهمی دارند.
توصیه می شود قبل از تعیین نوع آلومینیوم 7075 با 6061 به کاربردها و استانداردهای کار و همچنین قیمت آهن آلات توجه کنید. بنابراین، اگر می پرسید، کدام گرید را باید انتخاب کنیم؟ باید بگوییم همه چیز به نیازهای خاص شما بستگی دارد. اگر استحکام و وزن کم اولویت‌های اصلی شما هستند، 7075 انتخاب بهتری است. اما اگر به چیزی نیاز دارید که جوشکاری و ماشینکاری آن آسان باشد، 6061 راه حل مناسبی است.
جمع بندی
در نتیجه، هر دو آلومینیوم 7075 و 6061 آلیاژهای فوق العاده ای هستند که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. انتخاب بین آنها به نیازهای خاص شما بستگی دارد. امیدوارم این مقاله کمی از تفاوت های آنها را روشن کرده و به شما در تصمیم گیری آگاهانه کمک کرده باشد!
سوالات متداول
به طور خلاصه آلومینیوم 7075 به‌دلیل استحکام بالا در صنایع هوافضا، قطعات دوچرخه، خودروهای مسابقه ای و اسلحه سازی کاربرد دارد. آلومینیوم 6061 به‌خاطر شکل پذیری و جوش پذیری خوب، در ساخت سازه ها، قاب ها، قطعات خودرو، و تجهیزات صنعتی استفاده می شود.
آلومینیوم 7075 استحکام بالاتر و مقاومت کششی بیشتری دارد و بیشتر در صنایع هوافضا استفاده می شود، اما جوش پذیری و مقاومت به خوردگی کمتری نسبت به 6061 دارد. در مقابل، آلیاژ 6061 جوش پذیرتر، مقاوم تر در برابر خوردگی و مناسب تر برای کاربردهای عمومی و ساختمانی است.
آلومینیوم 7075 به‌طور طبیعی زنگ نمی زند چون مثل فولاد آهن ندارد که دچار زنگ زدگی (اکسید آهن) شود. در عوض، روی سطحش یک لایه نازک اکسید آلومینیوم تشکیل می شود که از فلز در برابر خوردگی محافظت می کند.
جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی (FSW) بهترین گزینه است؛ چون حرارت پایین تری دارد و ساختار آلیاژ را کمتر تخریب می کند.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.