एल्यूमिनियम 7075-T6
Aluminum 7075-T6 का परिचय
Aluminum 7075-T6 एक हाई-स्ट्रेंथ, एयरोस्पेस-ग्रेड एल्युमिनियम मिश्रधातु है, जो अपने सबसे सामान्य टेम्पर (Temper) में उपयोग होती है। T6 पदनाम का अर्थ है solution heat treatment के बाद artificial aging, जिससे इसमें पीक स्ट्रेंथ और हार्डनेस प्राप्त होती है। यही कारण है कि यह उन स्ट्रक्चरल अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहाँ अधिकतम fatigue resistance और dimensional stability की आवश्यकता होती है।
Aluminum 7075-T6 की उत्कृष्ट मशीनबिलिटी और हाई strength-to-weight ratio के कारण यह एयरोस्पेस, मोटरस्पोर्ट्स, डिफेंस, और इंडस्ट्रियल-ग्रेड फिक्सचर्स व हाउसिंग्स के लिए CNC मशीनिंग में व्यापक रूप से उपयोग होता है।
Aluminum 7075-T6 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
एल्युमिनियम (Al) | शेष | हल्का आधार, जंग प्रतिरोध के साथ |
जिंक (Zn) | 5.1–6.1 | प्रेसिपिटेशन हार्डनिंग के माध्यम से प्रमुख मजबूती बढ़ाने वाला तत्व |
मैग्नीशियम (Mg) | 2.1–2.9 | मजबूती और कठोरता बढ़ाता है |
कॉपर (Cu) | 1.2–2.0 | कठोरता और तापीय चालकता में सुधार करता है |
क्रोमियम (Cr) | 0.18–0.28 | जंग प्रतिरोध और संरचनात्मक इंटीग्रिटी बढ़ाता है |
आयरन (Fe) | ≤0.50 | अवशिष्ट तत्व |
सिलिकॉन (Si) | ≤0.40 | अवशिष्ट तत्व |
मैंगनीज़ (Mn) | ≤0.30 | अवशिष्ट तत्व |
टाइटेनियम (Ti) | ≤0.20 | ग्रेन रिफाइनिंग तत्व |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 2.81 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक | 477–635°C | ASTM E299 |
तापीय चालकता | 25°C पर 130 W/m·K | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता | 20°C पर 33% IACS | ASTM B193 |
विस्तार गुणांक | 21.2 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 960 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोच मापांक | 71.7 GPa | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (T6 टेम्पर)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 570 MPa | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 505 MPa | ASTM E8/E8M |
विस्तार | ≥7% | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 175 HB | ASTM E10 |
थकान शक्ति | 160 MPa | ASTM E466 |
इम्पैक्ट प्रतिरोध | उच्च | ASTM E23 |
Aluminum 7075-T6 की प्रमुख विशेषताएँ
असाधारण मजबूती और थकान प्रतिरोध: 7075-T6 उपलब्ध सबसे मजबूत एल्युमिनियम मिश्रधातुओं में से एक है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहाँ कंपोनेंट्स को समय के साथ डायनेमिक और रिपीटेड लोडिंग का सामना करना पड़ता है। लगभग ~160 MPa का fatigue limit, वजन के आधार पर कई स्टील विकल्पों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन देता है।
उत्कृष्ट मशीनबिलिटी: T6 टेम्पर, उच्च स्ट्रेंथ के साथ अच्छी मशीनबिलिटी बनाए रखता है। यह कार्बाइड टूलिंग के साथ हाई स्पीड पर संगत है, जिससे उत्कृष्ट सतह फिनिश के साथ ±0.005 mm तक टाइट टॉलरेंस प्राप्त किए जा सकते हैं।
कम घनत्व, उच्च प्रदर्शन: 2.81 g/cm³ के घनत्व और 570 MPa की तन्य शक्ति के साथ, 7075-T6 लगभग 200 kNm/kg से अधिक specific strength प्राप्त करता है—जो इसे हल्के एयरोस्पेस-ग्रेड डिज़ाइनों के लिए आदर्श बनाता है।
मध्यम जंग प्रतिरोध: प्राकृतिक रूप से जंग-रोधी न होने के बावजूद, 7075-T6 एनोडाइजिंग या अलोडाइन कोटिंग के साथ बेहतर प्रदर्शन करता है।
थर्मल स्थिरता: 125–150°C तक के वातावरण में यांत्रिक प्रदर्शन बनाए रखता है, इसलिए यह घर्षण या ऑपरेशनल हीट एक्सपोज़र वाले पार्ट्स के लिए उपयुक्त है।
Aluminum 7075-T6 के लिए CNC मशीनिंग चुनौतियाँ और समाधान
मशीनिंग चुनौतियाँ
टूल वियर: इसकी कठोरता के कारण, उचित टूल चयन या कूलेंट के बिना कटिंग टूल्स समय से पहले घिस सकते हैं।
वर्क हार्डनिंग: टूल बाउंस या लोकल हार्ड ज़ोन्स से बचने के लिए निरंतर फीड रेट आवश्यक है।
हीट बिल्डअप: पर्याप्त कूलिंग न होने पर कटिंग के दौरान उत्पन्न गर्मी टॉलरेंस को प्रभावित कर सकती है।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | सिफारिश | तर्क |
|---|---|---|
टूल सामग्री | TiAlN-कोटेड कार्बाइड | उच्च तापमान और एब्रैसिव वियर को सहन करता है |
ज्यामिति | मीडियम रेक एंगल, शार्प एज | टूल लाइफ और चिप रिमूवल के बीच संतुलन |
कटिंग गति | 150–250 m/min | थर्मल डिस्टॉर्शन और एज फेल्योर से बचाता है |
फीड दर | 0.08–0.20 mm/rev | कंसिस्टेंट चिप लोड सुनिश्चित करता है |
कूलेंट | हाई-प्रेशर फ्लड (≥30 bar) | गर्मी और चिप इवैक्यूएशन को मैनेज करता है |
Aluminum 7075-T6 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)
ऑपरेशन | गति (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 150–200 | 0.15–0.20 | 2.0–4.0 | 30–50 (फ्लड) |
फिनिशिंग | 200–250 | 0.05–0.10 | 0.2–1.0 | 50–80 (मिस्ट/फ्लड) |
Aluminum 7075-T6 CNC पार्ट्स के लिए सतह उपचार
एनोडाइजिंग: Type II सल्फ्यूरिक एनोडाइजिंग 5–25 µm की जंग-रोधी परत देता है। Type III हार्ड एनोडाइजिंग 50 µm तक की ऑक्साइड लेयर बना सकता है और 400–600 HV की सतह कठोरता प्रदान कर wear resistance बढ़ाता है।
पाउडर कोटिंग: 60–120 µm फिल्म थिकनेस के साथ UV, abrasion और chemical protection में सुधार। सामान्य cure temperature 150–200°C।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: सतह खुरदरापन Ra 1.2 µm से घटाकर ≤0.2 µm तक कर सकती है; हाई-फिनिश और बेहतर जंग सुरक्षा के लिए उपयोगी।
पैसिवेशन: मशीनिंग के बाद सतह पर मौजूद दूषकों को कम करने/प्री-ट्रीटमेंट के रूप में उपयोग (कोटिंग/पेंट से पहले)।
ब्रशिंग: Ra 0.8–1.6 µm की मैट/सैटिन टेक्सचर फिनिश, कोटिंग प्रेप के लिए भी अच्छा।
अलोडाइन कोटिंग: कंडक्टिविटी बनाए रखते हुए जंग सुरक्षा; डाइमेंशनल बदलाव के बिना एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोगी।
UV कोटिंग: 5–15 µm परतें, फास्ट-क्योर; स्क्रैच रेज़िस्टेंस और सीलिंग में सुधार।
लैकर कोटिंग: 10–30 µm ग्लॉसी/मैट परत, ऑक्सिडेशन और विज़ुअल डिग्रेडेशन से सुरक्षा।
Aluminum 7075-T6 के औद्योगिक अनुप्रयोग
एयरोस्पेस: विंग स्पार्स, स्ट्रक्चरल ब्रैकेट्स, बल्कहेड्स, और इंजन माउंट्स—जहाँ fatigue loads प्रमुख हों।
Defense & Tactical: CNC मशीन्ड टैक्टिकल कंपोनेंट्स, ड्रोन फ्रेम्स, मिलिट्री-ग्रेड ब्रैकेट्स और माउंट्स।
ऑटोमोटिव: हाई-परफॉर्मेंस रेसिंग पार्ट्स—सस्पेंशन आर्म्स, स्टीयरिंग नकल्स, और ड्राइवशाफ्ट योक्स।
रोबोटिक्स: हल्के स्ट्रक्चरल आर्म्स, एंड-इफेक्टर्स, और पेलोड ब्रैकेट्स—जहाँ रिगिडिटी और स्पीड चाहिए।
टूलिंग & फिक्सचर्स: हाई-प्रिसिजन जिग्स, डाइज, और एयरोस्पेस मोल्ड बेस—लोड के तहत स्थिरता के लिए।
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