7021 Alüminyumu Nedir?
7021, 7xxx ailesinin ısıl işlem uygulanabilir bir Al-Zn-Mg alaşımıdır; EN AW-7021 (AlZn5.5Mg1.5) ve UNS A97021 olarak tescil edilmiştir. Ağır işleme sırasında toleransı koruması veya kaynak yapılıp yine de 7xxx mukavemet sınıfına ulaşması gereken parçalar için başvurulacak 7xxx sınıfıdır — 7075'in yapamadığı iki şey.
Yaptığı takas bakırdır. 7075, %1,2–2,0 bakır içerir; bu ona zirve mukavemetini kazandırırken kaynaklanabilirlik ve gerilme korozyonu performansını kaybettirir. 7021 bakırı %0,25 ile sınırlar, bu mukavemetin yaklaşık 'undan vazgeçer ve karşılığında temiz işlenir, derin kesimlerde düz kalır ve füzyon kaynağı yapılabilir — 7xxx ailesinin geri kalanının sunmadığı bir kombinasyon.
7021'in Kimyasal Bileşimi
Aşağıdaki limitler EN 573-3 kapsamındaki tescilli değerlerdir. Bir sertifikada bunların dışında bir aralık, farklı bir 7021'den değil, farklı bir standarttan gelir.
| Element | Ağırlık % | Rol |
| Silisyum (Si) | 0,25 maks. | Safsızlık limiti |
| Demir (Fe) | 0,40 maks | Safsızlık limiti |
| Bakır (Cu) | 0,25 maks. | Alaşımı kaynaklanabilir tutan üst sınır |
| Manganez (Mn) | 0,10 maks. | Safsızlık limiti |
| Magnezyum (Mg) | 1.2 - 1.8 | Mukavemetlendirici element |
| Krom (Cr) | 0,05 maks. | Safsızlık limiti |
| Çinko (Zn) | 5.0 - 6.0 | Birincil güçlendirici element |
| Titanyum (Ti) | 0,10 maks. | Tane inceltici |
| Zirkonyum (Zr) | 0.08 - 0.18 | Yeniden kristalleşme sıcaklığını yükseltir; kaynaklanabilirliği destekler |
| Diğerleri, her biri / toplam | 0.05 / 0.15 | — |
| Alüminyum (Al) | Kalan | Ana metal |
Yalnızca üç satır kasıtlı ilavedir — çinko, magnezyum ve zirkonyum; diğer her element mevcut olabilecek miktar üzerinde bir üst sınırdır. İlk kontrol edilecek satır bakırdır, çünkü bu sınıf bunu %0,25 ile sınırlar. Alüminyum sabit bir aralık olarak değil, kalan olarak tescil edilmiştir.
Temperlere Göre Mekanik Özellikler
7021 ağırlıklı olarak T6 ve T651 olarak sipariş edilir. EN 485-2 sac, şerit ve levhayı; EN 755-2 ekstrüde çubuk, boru ve profilleri kapsar.
| Mülkiyet | Değer | Durum |
| Çekme mukavemeti, Rm | Min 400 MPa (tipik ≈410 MPa) | T6, sac ve levha, EN 485-2 |
| Akma mukavemeti, Rp0,2 | Min 350 MPa | T6, sac ve levha, EN 485-2 |
| Uzama, A / A50 | Min / Min %8 | T6, sac ve levha, EN 485-2 |
| Sertlik | ≈120 HBW | T6 |
| Fiziksel özellik | Değer |
| Yoğunluk | 2,80 g/cm³ |
| Elastisite modülü | 70 GPa |
| Termal iletkenlik | 125 – 155 W/m·K |
| Termal genleşme | 23 µm/m·K |
350 MPa akma mukavemeti, 6061-T6'nın yaklaşık üzerinde ve 7075-T6'nın yaklaşık altındadır — zirve mukavemetli olmayan gerçek bir 7xxx sınıfı. Isıl iletkenlik diğer ticari açıdan belirleyici sayıyı taşır: 125–155 W/m·K, bir alüminyum kalıbın çelik kalıptan daha hızlı çevrim yapmasını sağlayan değerdir.
İnce kalınlıklar levha minimumunun üzerinde çalışır — 1,5 ila 3 mm arası anodizasyon kalitesinde sac, T6 ve T651 için rutin olarak 460–480 MPa'da test edilir. EN 485-2 minimumlarını tasarım değerleri, daha ince değerleri ise haddehane performansı olarak okuyun; hangisinin geçerli olduğuna ısıl işlem sertifikanız karar verir.
7021 Nerelerde Kullanılır
Üç uygulama grubu sınıfın çoğunu oluşturur ve her biri aynı özellikten kaynaklanır — levhadaki düşük kalıntı gerilme artı serbest işleme.
Kalıplar ve Takım Tezgahı Levhaları
Ana pazar. Enjeksiyon ve üfleme kalıpları, termoform ve reçine transfer takımlarının tümü 7021 boşluk levhaları, kullanır; taban levhaları ve makine bağlama tablaları da öyle. Düşük iç gerilme bunun nedenidir: derin bir boşluk, malzeme kaldırıldıkça sünmek yerine şeklini korur ve çelik takıma karşı argüman mukavemet değil çevrim süresidir.
İşlenmiş ve Hidrolik Bileşenler
Manifold blokları, valf gövdeleri, montaj plakaları ve tahrik bileşenleri aynı kesme davranışını kullanır — kısa talaşlar, temiz yüzey, uzun seri üretimlerde dayanan takım ömrü. Kesim derin veya asimetrik olduğunda T651 belirtin.
Kaynaklı Montajlar
7021, füzyon kaynağı yapılabilen az sayıda Al-Zn-Mg alaşımından biridir; bu, bakır üst sınırından ve zirkonyum ilavesinden kaynaklanır. Bir parçanın 7xxx mukavemeti ve kaynaklı bir bağlantı gerektirdiği durumlarda bu sınıfın belirtilmesinin nedeni budur. Hacimsel kaynaklı yapıda, 7005 veya 7020 genellikle daha ucuz yoldur.
7021 Temper Seçenekleri
7021, her biri farklı bir işleme gereksinimini karşılayan üç koşulda tedarik edilir.
| Temper | İşlem | Mukavemet sınıfı | İçin en iyisi | Kaçının |
| T6 | Çözelti ile ısıl işlem görmüş ve yapay olarak yaşlandırılmış | EN 485-2 minimumları | Kullanıma hazır tedarik edilen kalıplar, genel yapısal ve kaynaklı parçalar | Kalıntı gerilmenin önemli olduğu derin işleme |
| T651 | T6 artı kontrollü %1–3 gerilme giderme germe işlemi | T6 ile aynı sınıf | Ağır işlenmiş parçalar: derin cepler, asimetrik kesimler, sıkı düzlük | Yalnızca hafif kesme veya delme içeren durumlarda gerekli değildir |
| T62 | Şekillendirme veya imalat sonrası çözeltiye alınmış ve yaşlandırılmış | T6'ya eşdeğer | Yaşlandırılmış olarak tedarik edilmek yerine bitmiş parça olarak yaşlandırılan montajlar | Hammadde siparişi — T6 veya T651 belirtin |
7021 vs 7075 vs 6061
Bu üç alaşım yüksek mukavemetli alüminyum kararlarının çoğunu kapsar.
| Mülkiyet | 7021-T6 | 7075-T6 | 6061-T6 |
| Çekme mukavemeti | Min 400 MPa (tipik ≈410) | Tipik 572 MPa | Tipik 310 MPa |
| Akma mukavemeti | Min 350 MPa | Tipik 503 MPa | Tipik 276 MPa |
| Uzama | Min 10% | ~11% | 12–17% |
| Yoğunluk | 2,80 g/cm³ | 2,81 g/cm³ | 2,70 g/cm³ |
| Kalıntı gerilme / kararlılık | Çok düşük; takım plakası kalitesi | Yüksek; ağır işlemede hareket eder | Orta düzeyde |
| İşlenebilirlik | Mükemmel; kısa talaşlar, iyi parlatma | İyi | İyi |
| Kaynaklanabilirlik | İyi, kalifiye MIG/TIG ve 5356 veya 5183 dolgu malzemesi ile | Füzyon kaynağı için önerilmez | Mükemmel, tüm yaygın prosesler |
| Korozyon direnci | Orta; kaplama veya anodizasyon gerektirir | Sınırlı; kaplama veya kladlama gerektirir | İyi |
| Tipik uygulamalar | Kalıplar, takım plakası, işlenmiş ve hidrolik parçalar, kaynaklı montajlar | Yüksek gerilimli işlenmiş parçalar, uçak gövdesi yapısı | Genel imalat, denizcilik, mimari |
7021 sütunu EN 485-2 minimumudur; 7075 ve 6061 sütunları yayımlanmış tipik değerlerdir. Ondalık basamaklar yerine sıralamayı karşılaştırın ve kendi formunuz ile kalınlığınıza uygulanan değerleri değirmen sertifikasında doğrulayın.
7021 ile çalışma
Talaşlı İmalat
İşlenebilirlik, bu kalitenin var olma nedenidir ve 7021, 7xxx alaşımları arasında üst düzeyde performans gösterir. Talaşlar kısa kırılır, yüzey kalitesi temizdir ve orta ile yüksek iş mili hızlarında karbür takımlar iyi dayanır. Yüksek hız çeliği sığ özellikler için uygundur, ancak ekonomik denge karbürdedir.
Derin cepler, asimetrik kesimler veya dar düzlük toleransları için T6 yerine T651 belirtin. Gerilme giderme germe işlemi kesimden önce uygulanır, böylece plaka işin ortasında kendini çarpık bir parçaya bırakmaz. Kesme, delme ve hafif frezeleme için T6 yeterince kararlıdır.
Kaynak
7021 füzyon kaynağı ile kaynaklanabilir ve farkı yaratan budur — bu, bakır üst sınırından ve zirkonyum ilavesinden kaynaklanır. Dolgu malzemesi, 5356 veya 5183 olan bir 5xxx kalitesidir; bu, katılaşma çatlamasına direnmek için havuzda yeterli magnezyum tutar.
Dolgu malzemesi seçiminin ötesinde bu, malzeme değil prosedür sorusudur: imalatçı, 6xxx işi için yazılmış bir prosedürü devralmak yerine bu alaşım için kaynak prosedürünü kalifiye etmelidir. Mukavemet sınırlayıcı özelliğin ana plaka değil kaynak olmasını bekleyin ve kesiti buna göre boyutlandırın.
Korozyon Koruması
Çoğu çinko açısından zengin alüminyum gibi, 7021 de orta düzeyde korozyon direncine sahiptir ve dış mekân veya nemli servis için koruma gerektirir. Üç yaklaşım çoğu durumu kapsar.
- Eloksal. Sülfürik asit anodizasyonu kontrollü bir oksit bariyeri oluşturur. Katmanın 6xxx alaşımına göre daha az homojen olmasını bekleyin ve dekoratif bir parçayı serbest bırakmadan önce yüzey kalite sınıfını bir numunede doğrulayın.
- Boya sistemleri. Dönüşüm kaplama, epoksi astar ve poliüretan üst kaplama standart endüstriyel yapıdır. Kaplamanın yerinde kalıp kalmayacağını belirleyen şey yüzey hazırlığıdır.
- Drenaj için tasarlayın. Suyun biriktiği ceplerden, çatlaklardan ve yukarı bakan düz yüzeylerden kaçının. Geometri seçimleri, herhangi bir kaplamanın onarabileceğinden daha fazla korozyonu önler.
Servis Sıcaklığı Limiti
7021 çökelme sertleşmeli bir alaşımdır, bu nedenle mukavemeti sertleştirme fazının yaşlandırıldığı gibi kalmasına bağlıdır. Yaklaşık 100–120 °C üzerinde sürekli servis, temperi aşırı yaşlandırmaya başlar ve akma mukavemetini düşürür; yaklaşık 200 °C'ye kısa süreli çıkışlar ise bir tasarım değeri olmamak kaydıyla tolere edilebilir.
Zirkonyum, işlemi 7075'e kıyasla yavaşlatır, ancak her iki alaşım da yüksek sıcaklık seçeneği değildir. Sürekli ısı için bunun yerine ısıya dayanıklı bir kalite düşünün.
Artılar ve Sınırlamalar Bir Bakışta
| Faktör | Avantaj | Sınırlama |
| İşleme altında kararlılık | Çok düşük kalıntı gerilme; takım plakası kalitesi | — |
| İşlenebilirlik | Kısa talaşlar, temiz yüzey, iyi parlatılabilirlik | Derin veya düzensiz malzeme kaldırma için T651 belirtin |
| Güç | T6'da minimum 350 MPa akma — gerçek bir 7xxx sınıfı | Akma mukavemetinin belirleyici olduğu durumlarda 7075-T6'nın yaklaşık 30% altında |
| Kaynaklanabilirlik | Füzyon kaynağı ile kaynaklanabilen az sayıdaki 7xxx alaşımından biri | Kendi kalifiye prosedürünü gerektirir; bir miktar ısıdan etkilenen bölge kaybı kaçınılmazdır |
| Korozyon direnci | Anodize veya boyandıktan sonra yeterli | Çıplak alaşım, korumasız nemli veya deniz ortamı servisi için uygun değildir |
| Termal iletkenlik | 125–155 W/m·K; çelikten daha hızlı kalıp çevrimi | — |
| Servis sıcaklığı | Yaklaşık 100–120 °C'ye kadar kararlı | Yüksek sıcaklık alaşımı değildir |
| Stok Durumu | Plaka ve çubukta standart, ayrıca ekstrüde formlar | 6061'e göre daha az yaygın stoklanır; tasarımı buna göre yapmadan önce doğrulayın |
Go/No-Go
7021'in tasarıma ait olup olmadığına karar vermek için başka herhangi bir şeyle karşılaştırmadan önce bu eşikleri kullanın.
7021'i şu durumlarda seçin:
- Parça, derin veya düzensiz kesimler boyunca düz kalması gereken bir kalıp, boşluk plakası veya takım plakasıdır — malzeme kaldırmanın ağır veya asimetrik olduğu durumlarda T651 belirtin.
- Parça kaynaklanmalı ve 6061'in sağlayamayacağı 7xxx düzeyinde mukavemet gerektiriyorsa.
- 125–155 W/m·K termal iletkenlik ile desteklenen, çelikten daha hızlı kalıp çevrimi istiyorsanız.
- Parça başına işleme maliyeti, akma mukavemetinin son birkaç yüzdesinden daha önemliyse.
7021'den kaçınılması gereken durumlar:
- Maksimum mukavemet tasarımı belirliyorsa ve hiçbir kaynak yapılmıyorsa — 7075-T6 yaklaşık 30% daha fazla akma dayanımı sağlar; bu da cıvatalı ve perçinli işlenmiş parçaları çözer.
- 276 MPa akma dayanımı yeterliyse — 6061-T6 bedelsiz korozyon direnci, kolay kaynaklanabilirlik ve çok daha geniş bulunabilirlik sağlar; kesimler hafif kaldığı sürece stabilite daha az önem taşır.
- Parça nemli, denizcilik veya kimyasal ortamda korumasız kalacaksa — bunun yerine 5xxx veya 6xxx alaşımına geçin.
- Sürekli servis yaklaşık 120 °C üzerinde çalışacaksa; burada aşırı yaşlanma temperi aşındırır.
- Parça yaşlandırma sonrası ağır şekillendirme gerektiriyorsa — 7021-T6 bir şekillendirme alaşımı değildir; O temperde şekillendirin ve sonrasında ısıl işlem uygulayın.
- İşlenecek bir şey ve yapılacak bir kaynak yoksa — alaşımın avantajlarının uygulanacağı bir alan kalmaz.
Sonuç
7021, 7xxx ailesinde belirli bir yere sahiptir. 7075’in akma dayanımının yaklaşık 30%'inden ve bakır kaynaklı korozyon performansından feragat eder; karşılığında temiz işlenir, ağır kesimler boyunca şeklini korur ve kaynaklanabilir — hiçbir diğer 7xxx alaşımının tam olarak aynı pakette sunmadığı bir kombinasyon. Bu, bir kalıp boşluğu, bir manifold bloğu veya büyük bir işlenmiş plaka için ödemeye değerdir; tasarım yükünün tek önemli unsur olduğu bir parça için ise ödemeye değmez.
7021'i T6 ve T651 olarak plaka, çubuk, boru ve blok halinde, her siparişte MTC ile birlikte tedarik ediyoruz. Şirket içi CNC işleme, kaynak ve anodizasyon hizmetlerimiz, bu kalitenin genellikle belirtildiği işleme ve birleştirme adımlarını kapsar; düşük MOQ'lu özel ölçüler siparişe göre üretilir.
Çiziminizi, formunuzu ve temperinizi bize gönderin; belirttiğiniz standarda göre neleri tedarik edebileceğimizi teyit ederiz.
Sıkça Sorulan Sorular
7021 plaka için minimum sipariş nedir ve hangi teslim süresini planlamalıyım?
Çizime göre ölçüler düşük MOQ'lu özel üretimdir; forma, tempere ve miktara bağlı olarak tipik olarak 10–60 gün sürer. Standart plaka ve çubuk ölçüleri stoktan sevk edilir.
Bir 7021 siparişiyle hangi belgeler gelir?
Isıl işlem partisi için kimyasal ve mekanik sonuçları raporlayan bir değirmen test sertifikası her sevkiyatla birlikte verilir. Projenin bağımsız doğrulama gerektirdiği durumlarda, ek test maliyeti karşılığında talep üzerine SGS raporları düzenlenebilir.
7021 kalıp plakalarını işleyip bitmiş parçalar tedarik edebilir misiniz?
Evet — boşluk plakaları, manifold blokları ve fikstür plakaları şirket içinde işlenir; böylece malzeme ve işleme birlikte fiyatlandırılır.
7021, mevcut bir kalıp tasarımında 7075'in yerini alabilir mi?
Yalnızca tasarım mukavemetle sınırlı değilse. 7021, 7075’in akma dayanımının yaklaşık 30%'inden feragat eder; bu nedenle 7075 et kalınlıklarına göre boyutlandırılmış bir boşluğun yeniden kontrol edilmesi gerekir. Seçimi tepe mukavemet yerine işleme süresi, düzlük ve kaynaklanabilirlik belirliyorsa, değişim genellikle kazandırır.
