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एल्युमिनियम 7050

एल्युमिनियम 7050 एक उच्च-शक्ति, हीट-ट्रीटेबल एल्युमिनियम मिश्रधातु है, जिसे एयरोस्पेस और संरचनात्मक घटकों की CNC मशीनिंग के लिए विकसित किया गया है, जहाँ उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोध, तनाव सहनशीलता और फ्रैक्चर टफनेस की आवश्यकता होती है।

एल्यूमिनियम 7050 का परिचय

एल्यूमिनियम 7050 एक उच्च-शक्ति, हीट-ट्रीटेबल 7xxx सीरीज़ एल्यूमिनियम मिश्रधातु है, जिसे एयरोस्पेस और संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए विकसित किया गया है जहाँ अत्यधिक शक्ति, उत्कृष्ट स्ट्रेस-कोरोजन क्रैकिंग प्रतिरोध, और उच्च टफनेस की आवश्यकता होती है। जिंक को मुख्य मिश्रधातु तत्व के रूप में उपयोग करते हुए, 7050 7075 के तुल्य शक्ति स्तर प्रदान करता है, लेकिन बेहतर जंग प्रतिरोध और मोटे सेक्शन वाले भागों में बेहतर प्रदर्शन के साथ।

एल्यूमिनियम 7050 का उपयोग CNC मशीनिंग में व्यापक रूप से किया जाता है, खासकर उन महत्वपूर्ण एयरोस्पेस, सैन्य और हाई-परफॉर्मेंस संरचनात्मक घटकों के लिए जो उच्च तनाव, थकान (फैटिग) और पर्यावरणीय एक्सपोज़र के तहत कार्य करते हैं।

एल्यूमिनियम 7050 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण

रासायनिक संरचना (सामान्य)

तत्व	संरचना सीमा (wt.%)	मुख्य भूमिका
एल्यूमिनियम (Al)	शेष	हल्कापन और जंग प्रतिरोध प्रदान करने वाली आधार धातु
जिंक (Zn)	5.7–6.7	प्रेसिपिटेशन हार्डनिंग में प्रमुख शक्ति-वर्धक तत्व
मैग्नीशियम (Mg)	1.9–2.6	शक्ति बढ़ाता है और जंग प्रतिरोध को बेहतर करता है
कॉपर (Cu)	2.0–2.6	हार्डनेबिलिटी और फैटिग प्रतिरोध में सुधार
ज़िरकोनियम (Zr)	0.08–0.15	दाने (ग्रेन) संरचना को परिष्कृत करता है और टफनेस बढ़ाता है
आयरन (Fe)	≤0.15	अवशिष्ट तत्व
सिलिकॉन (Si)	≤0.12	अवशिष्ट तत्व
अन्य	≤0.15 (कुल)	संगति बनाए रखने के लिए अवशिष्ट तत्व नियंत्रित

भौतिक गुण

गुण	मान (सामान्य)	परीक्षण मानक/स्थिति
घनत्व	2.85 g/cm³	ASTM B311
गलन तापमान सीमा	475–635°C	ASTM E299
थर्मल चालकता	25°C पर 130 W/m·K	ASTM E1952
विद्युत चालकता	20°C पर 38% IACS	ASTM B193
थर्मल विस्तार गुणांक	23.5 µm/m·°C	ASTM E228
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता	870 J/kg·K	ASTM E1269
लोच मापांक	71 GPa	ASTM E111

यांत्रिक गुण (T7451 टेम्पर)

गुण	मान (सामान्य)	परीक्षण मानक
तन्य शक्ति	510–570 MPa	ASTM E8/E8M
यील्ड शक्ति (0.2%)	430–480 MPa	ASTM E8/E8M
लंबाई वृद्धि	≥10%	ASTM E8/E8M
कठोरता	150–170 HB	ASTM E10
फैटिग शक्ति	200–240 MPa	ASTM E466
फ्रैक्चर टफनेस (K_IC)	40 MPa√m तक	ASTM E399

एल्यूमिनियम 7050 की प्रमुख विशेषताएँ

असाधारण शक्ति-से-वज़न अनुपात: कम घनत्व बनाए रखते हुए उच्च यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है, इसलिए यह एयरोस्पेस फ्रेम, फ्यूज़लाज रिब्स और बल्कहेड्स के लिए आदर्श है।

उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध: 7075 की तुलना में 7050 स्ट्रेस कोरोजन क्रैकिंग (SCC) और एक्सफोलिएशन कोरोजन के प्रति बेहतर प्रतिरोध देता है, विशेषकर मोटे सेक्शन में।

उच्च फ्रैक्चर टफनेस: 7050-T7451 उत्कृष्ट डैमेज टॉलरेंस देता है, जिससे यह चक्रीय लोडिंग के तहत फैटिग-प्रवण घटकों के लिए उपयुक्त है।

T7451 टेम्पर में बेहतरीन मशीनबिलिटी: 6061 से कठोर होने के बावजूद, उचित टूलिंग के साथ 7050 अच्छी तरह मशीन होता है और टाइट-टॉलरेंस एयरोस्पेस-ग्रेड पार्ट्स बनाता है।

वेल्डेबिलिटी कमजोर, लेकिन फास्टनिंग के लिए उत्कृष्ट: उच्च जिंक और कॉपर सामग्री के कारण फ्यूज़न वेल्डिंग अनुशंसित नहीं है। पसंदीदा जॉइनिंग तरीकों में मैकेनिकल फास्टनर्स और बोल्टेड असेंबली शामिल हैं।

एल्यूमिनियम 7050 के लिए CNC मशीनिंग चुनौतियाँ और समाधान

मशीनिंग चुनौतियाँ

उच्च शक्ति = अधिक टूल वियर: आक्रामक फीड पर कार्बाइड टूल्स जल्दी खराब हो सकते हैं।
वर्क हार्डनिंग का जोखिम: गलत पास के कारण स्प्रिंगबैक और किनारों के पास तनाव बढ़ सकता है।
चिप कंट्रोल समस्याएँ: लंबी चिप्स सतह अखंडता और टूल पाथ में बाधा डाल सकती हैं।

अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ

टूल चयन

पैरामीटर	सिफारिश	कारण
टूल सामग्री	TiAlN या TiCN कोटेड कार्बाइड टूल्स	ऊष्मा को संभालता है और घिसाव को कम करता है
ज्यामिति	पॉज़िटिव रेक, चिपब्रेक़र इन्सर्ट्स	चिप निकासी और कटिंग स्थिरता में सुधार
कटिंग स्पीड	100–250 m/min	टूल लाइफ और सामग्री कठोरता के बीच संतुलन
फीड रेट	0.08–0.25 mm/rev	सटीकता से समझौता किए बिना फाइन फिनिश में मदद
कूलेंट	हाई-प्रेशर फ्लड (≥30 bar)	ऊष्मा अपसारण करता है और टूल वियर घटाता है

एल्यूमिनियम 7050 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)

ऑपरेशन	स्पीड (m/min)	फीड (mm/rev)	कट की गहराई (mm)	कूलेंट प्रेशर (bar)
रफिंग	100–150	0.20–0.25	2.0–3.5	30–50 (फ्लड)
फिनिशिंग	180–250	0.08–0.15	0.2–1.0	50–70 (फ्लड)

एल्यूमिनियम 7050 CNC भागों के लिए सतह उपचार

एनोडाइजिंग: घिसाव और जंग से सुरक्षा प्रदान करता है; T7451 उपचार के बाद टाइप II या हार्ड एनोडाइजिंग (25–50 µm) की सिफारिश की जाती है।
पाउडर कोटिंग: सौंदर्य और पर्यावरणीय शील्डिंग के लिए प्रभावी। परत मोटाई 60–100 µm।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: आम नहीं है, लेकिन प्रिसिजन एयरोस्पेस घटकों में फैटिग लाइफ सुधार सकता है।
पैसिवेशन: आमतौर पर कोटिंग से पहले सतह की सफाई और चिपकाव (एडहेज़न) सुधारने के लिए उपयोग किया जाता है।
ब्रशिंग: एयरोस्पेस कंट्रोल पैनलों पर समान सैटिन फिनिश (Ra 0.8–1.6 µm) प्राप्त करता है।
एलोडाइन कोटिंग: एवियोनिक्स एनक्लोज़र और डिफेंस-ग्रेड पार्ट्स के लिए MIL-DTL-5541 अनुरूप क्रोमेट कोटिंग।
UV कोटिंग: खुले भागों के लिए स्क्रैच रेज़िस्टेंस और ग्लॉस जोड़ता है।
लैकर कोटिंग: सील्ड घटकों पर आयामी स्थिरता और फिनिश को सुरक्षित रखता है।

एल्यूमिनियम 7050 के औद्योगिक अनुप्रयोग

एयरोस्पेस और एविएशन: संरचनात्मक रिब्स, लैंडिंग गियर फिटिंग्स, फ्यूज़लाज फ्रेम्स और विंग कंपोनेंट्स जिनमें फैटिग प्रतिरोध आवश्यक हो।

डिफेंस: CNC-मशीन किए गए हाउसिंग्स और आर्मर इंटरफेस जिनमें इम्पैक्ट स्ट्रेंथ और फ्रैक्चर टफनेस चाहिए।

ऑटोमोटिव (मोटरस्पोर्ट): रेसिंग और परफॉर्मेंस वाहनों में हाई-स्टेस सस्पेंशन ब्रैकेट्स, नकल्स और डिफरेंशियल हाउसिंग्स।

औद्योगिक मशीनरी: कंपन और बार-बार लोड के अधीन प्रिसिजन संरचनात्मक घटक।

रोबोटिक्स और ऑटोमेशन: उच्च-चक्रीय गति के तहत हल्के रोबोट आर्म्स, एक्ट्यूएटर्स और जॉइंट कनेक्टर्स।