As ligas de alumínio são altamente valorizadas por sua relação resistência-peso, alta resistência relativa, resistência à corrosão e processabilidade, tornando-as uma escolha popular em uma ampla gama de indústrias, incluindo construção, aeroespacial, eletrônica, novas energias, equipamentos esportivos e automóveis.
No entanto, com uma variedade tão grande de ligas de alumínio disponíveis, pode ser difícil determinar qual liga é a mais adequada para um projeto específico. Neste artigo, compararemos duas das ligas mais comuns, 6061 e 7075, para auxiliar na tomada de uma decisão informada.
O que é alumínio 6061?
6061 é uma liga de alumínio da série 6000 composta principalmente de magnésio e silício, com uma proporção relativamente baixa de outros componentes. Essa composição simples resulta em menor resistência em comparação ao alumínio 7005, mas também facilita a soldagem e a prensagem, resultando em menor custo.
Os principais elementos de liga do 6061 são o magnésio e o silício, que proporcionam resistência moderada. Esta liga também possui boa resistência à corrosão, soldabilidade e oxidação. É comumente usado em peças estruturais industriais que requerem um certo nível de resistência e resistência à corrosão.
Devido ao seu baixo custo, peso leve e resistência, o 6061 é um material de alumínio amplamente utilizado. É frequentemente utilizado em produtos de construção e estruturais, bem como nas indústrias aeroespacial e de entretenimento. É também a liga de alumínio mais comumente usada.
Aplicação da liga de alumínio 6061 na arquitetura
A liga de alumínio 6061 possui boa resistência à tração, que pode ser aprimorada por meio de revenido, e também possui excelente resistência à corrosão, soldabilidade e usinabilidade. Sua usinabilidade o torna a escolha ideal para muitos projetos de extrusão, pois é fácil de moldar.
Dado o seu baixo custo, o 6061 é amplamente utilizado para produzir uma variedade de peças de precisão em diferentes formatos. Sua versatilidade, combinada com suas boas propriedades mecânicas, o torna uma escolha popular para diversas aplicações.
O que é alumínio 7075?
O alumínio 7075 é conhecido por ser o material mais leve e resistente de sua classe, porém tem um preço alto. Esta liga é comparável em resistência a muitos tipos de aço, mas tem uma densidade muito menor, o que a torna um excelente substituto para o aço em aplicações de alta tensão. Sua excepcional resistência ao estresse por fadiga o torna uma escolha confiável.
A placa de alumínio 7075 é uma liga forjada tratada a frio com resistência excepcional, superando a do aço-carbono. É uma das ligas mais poderosas em uso comercial, possuindo resistência à corrosão comum, boas propriedades mecânicas e reação anódica. Sua estrutura de grão fino melhora o desempenho de furação profunda, aumenta a resistência ao desgaste da ferramenta e proporciona uma vantagem distinta na laminação de roscas em comparação com materiais mais pesados.
O 7075 faz parte da série Al-Zn-Mg-Cu de alumínio superduro e é amplamente utilizado na indústria da aviação, principalmente na fabricação de aeronaves. Tem sido utilizado na indústria desde o final da década de 1940 devido à sua resistência ultra-alta, boa plasticidade após o tratamento da solução e, particularmente, ao seu efeito eficaz de fortalecimento do tratamento térmico.
No entanto, o alumínio 7075 tem baixo desempenho de soldagem e tendência à corrosão sob tensão. Para melhorar sua resistência à corrosão sob tensão, pode ser necessário um envelhecimento em dois estágios. Tratamentos de proteção, como revestimento de alumínio, também são necessários.
De acordo com o padrão executivo GB/T3880.2-2006 da China, o alumínio 7075 é estável em solução sólida e possui boa plasticidade após o tratamento, tornando-o uma excelente escolha para fortalecimento por tratamento térmico. Este material super resistente também é conhecido como “aço”.
A liga de alumínio 7075 é um material poderoso com resistência comparável a muitos aços. O zinco é o principal elemento de liga deste material, o que lhe confere boa resistência à fadiga e usinabilidade média. No entanto, tem baixa resistência à corrosão e é mais suscetível à corrosão em comparação com outras ligas de alumínio.
Esta liga pertence à série 7000 de materiais de alumínio e possui composição semelhante à 7005, mas com maior teor de zinco. A dureza do 7075 é muito superior à do 6061 e até supera a do aço. Apesar de sua alta dureza, é difícil de soldar e prensar, o que torna seu trabalho mais desafiador. Além disso, seu custo relativamente alto limita seu uso e o torna inadequado para aplicações que exigem ligas mais acessíveis.
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A liga de alumínio 7075 proporciona média resistência à corrosão devido à sua pequena quantidade de cobre em sua composição química. Também é conhecido por ter boa usinabilidade, mas baixa conformabilidade e soldabilidade. Esta liga tem um custo mais elevado em comparação com outras ligas de alumínio, tornando-a menos rentável em algumas aplicações.
Diferenças entre 6061 e 7075
Comparação das propriedades das ligas 6061 e 7075
| liga de alumínio 6061 | liga de alumínio 7075 |
| O alumínio é ligado com silício e magnésio. | Liga de alumínio ligada principalmente com zinco e uma pequena quantidade de magnésio e cobre. |
| Liga de alumínio de grau estrutural | Liga de alumínio de grau estrutural |
| Resistência média, pode ser muito alta após o revenido. | Alta resistência, ainda maior após o revenido. |
| Alta relação resistência/peso, baixa densidade. | A relação resistência/peso é muito elevada mesmo considerando uma densidade superior a 6061. |
| Boa resistência à corrosão. | Resistência média à corrosão. |
| Boa soldabilidade, usinabilidade e usinabilidade. Muito adequado para projetos de usinagem e extrusão CC. | A usinabilidade convencional, soldabilidade e usinabilidade são ruins. |
| Possui alta versatilidade e pode ser utilizado em diversos setores. | Aplicações de alta resistência, principalmente na indústria aeroespacial |
1. Diferença de composição:
A liga de alumínio 6061 é composta por 97,9% de alumínio, 1% de magnésio, 0,6% de silício, 0,28% de cobre e 0,2% de cromo. Esses elementos são combinados para formar um material versátil e durável.
A liga de alumínio 7075, por outro lado, geralmente consiste em 5,6-6,1% de zinco, 2,1-2,5% de magnésio, 1,2-1,6% de cobre e vestígios de silício, ferro, manganês, titânio, cromo e outros metais. Essa combinação confere à liga de alumínio 7075 alta resistência e durabilidade, tornando-a uma escolha popular para aplicações de alto estresse.
2. Diferença de dureza:
A dureza do 6061 é 90HB.
A dureza do 7075 pode chegar a 150HB.
3. Diferença de série:
6061 é uma liga de alumínio da série 6000.
7075 é uma liga de alumínio da série 7000, que é uma liga de zinco e magnésio e alumínio.
4. Diferenças nas propriedades mecânicas:
| Código de liga de alumínio | Colheita | Cisalhamento | Tração |
| 6061 | 7KSI | 10KSI | 13KSI |
| 7075 | 15KSI | 22KSI | 33KSI |
| 6061-T6 | 31KSI | 17KSI | 35KSI |
| 7075-T6 | 73KSI | 48 KSI | 83KSI |
5. Diferença de finalidade:
Normalmente, o alumínio 7075 é 20-40% mais caro que o alumínio 6061. Como resultado, o alumínio 6061 é comumente usado em aplicações onde não é necessária uma liga de alumínio de preço mais elevado.
O alumínio 7075 e 7005 são frequentemente usados em indústrias comerciais, como a aeroespacial, devido à sua alta dureza e baixa densidade.
Portanto, o alumínio 7075 é frequentemente usado como liga de alumínio comercial.
6. Diferença de preço:
O preço do alumínio 6.061 é normalmente de 18 a 30 yuans por quilograma, enquanto o preço do alumínio 7.075 é geralmente de 40 a 60 yuans por quilograma. Devido ao seu custo mais baixo, o alumínio 6.061 tem um volume de vendas relativamente alto, enquanto o alumínio 7.075 tem um volume de vendas relativamente baixo devido ao seu preço mais elevado.
7. Comparação de componentes químicos
|
Composição química, % em peso |
|||||||||
|
Liga |
Si |
Fé |
Cu |
Mn |
mg |
Cr |
Zn |
Zr |
Ti |
|
6061 |
0,40-0,80 |
0,70 |
0,15-0,40 |
0,15 |
0,80-1,20 |
0,10 |
0,10 |
– |
0,10 |
|
7075 |
0,40 |
0,50 |
1,2-2,0 |
0h30 |
2.1-2.9 |
0,18-0,28 |
5.1-6.1 |
0,05 |
0,20 |
(A proporção de oligoelementos na figura acima é calculada com base no limite superior do valor padrão)
Os principais oligoelementos da liga são o magnésio e o silício, que formam a fase Mg2Si. Uma quantidade limitada de cobre ou zinco é adicionada para aumentar a resistência da liga, mantendo ao mesmo tempo sua resistência à corrosão.
Entretanto, a alta proporção de oligoelementos resulta em um custo mais caro.
O elemento principal da liga é o zinco, e a adição de cobre e magnésio cria a liga Al Zn Mg Cu, que tem o maior efeito de fortalecimento entre todas as ligas de alumínio.
8. Comparação de propriedades mecânicas importantes
O alumínio 7075 é frequentemente chamado de alumínio de aviação devido ao excepcional desempenho do material. 7075-T6 é atualmente a liga de alumínio com maior resistência, superando até mesmo o aço comum.
| Alta resistência, alta dureza | Excelente resistência a forças externas, especialmente adequada para tamanhos pequenos e altas exigências. |
| Excelente resistência ao desgaste e bom desempenho de corte | CNC é conveniente para fazer peças de trabalho e os materiais são compactos, resistentes ao desgaste e duráveis. |
| Alta resistência à fadiga e longa vida útil | Aumente o intervalo de inspeção de instrumentos de precisão e reduza o custo de manutenção. |
| Alta precisão, alta tolerância a danos | Mais preciso, boa tenacidade, não é fácil de deformar sob pressão ou impacto por muito tempo. |
Manufaturação industrial
O alumínio 7075 é frequentemente utilizado em aplicações que possuem padrões elevados e suas vantagens são claramente aparentes.
Não só possui um alto nível de precisão, mas também uma vida útil mais longa, o que aprimora o produto de vários ângulos e é difícil de obter por outros métodos.
Eletrônicos de consumo:
A Apple utiliza amplamente ligas de alumínio da série 7.
Por exemplo, a Apple usa alumínio da série 7 para fabricar a moldura intermediária e a tampa traseira do iPhone.
Outros produtos, como os perfis de alumínio, também são feitos de ligas de alumínio da série 7.
A moldura intermediária do Xiaomi 8 também é feita de liga de alumínio da série 7.
Materiais do dispositivo:
As ligas de alumínio da série 7 apresentam vantagens exclusivas em diversas aplicações especiais.
Por exemplo, bastões de esqui e cabeças de tacos de golfe são frequentemente submetidos a forças externas repetidas e contínuas, tornando o alumínio de aviação um material preferido.
Atualmente, um número crescente de indústrias está utilizando materiais de alumínio para aviação para melhorar a aparência e o desempenho de seus produtos, diferenciando-os de seus concorrentes.
9. Comparação do desempenho de processamento
| Itens de comparação | 6061 | 7075 |
| Maquinabilidade | excelente | Excelente+ |
| Soldabilidade | Pode ser soldado | Difícil de soldar |
| Tratamento da superfície | facilmente | dificuldade |
| Resistência à corrosão | excelente | diferença |
Tanto o alumínio 6061 quanto o 7075 podem ser usinados de maneira eficaz usando máquinas-ferramentas CNC.
O alumínio 6061 é soldável, enquanto o alumínio 7075 é mais difícil de soldar.
O alumínio 6061 também é facilmente submetido a tratamentos de superfície, como coloração por oxidação, enquanto o alumínio 7075 tem um efeito de oxidação inconsistente.
Em termos de resistência à corrosão, o alumínio 6061 tem melhor desempenho quando não tratado, em comparação com o alumínio 7075.
Os materiais 6061T6 e 7075T6 possuem um alto grau de dureza e não podem ser dobrados.
10. Aplicação de ligas de alumínio 6061 e 7075
A seguir estão algumas aplicações comuns para cada uma dessas ligas:
É importante que os engenheiros considerem essas aplicações típicas ao determinar qual liga é mais adequada para um projeto específico.
| liga de alumínio 6061 | liga de alumínio 7075 |
| Produtos de construção | Asas e fuselagem de aeronaves |
| Produtos elétricos | Peças aeroespaciais |
| O Conduíte | Engrenagens e eixos |
| Quadro de bicicleta | Engrenagem helicoidal |
| mobília | Válvula reguladora |
| Autopeças | Peças de fusíveis |
Avaliação completa
Na maioria dos casos, o alumínio 7075 tem propriedades superiores em comparação com o alumínio 6061.
No entanto, não é correto simplesmente presumir que 7075 é sempre melhor.
É crucial considerar primeiro o propósito específico e o orçamento antes de chegar a uma conclusão.
O alumínio 6061 geralmente pode satisfazer os requisitos da fabricação industrial em geral.
O alumínio 7075 é normalmente usado em aplicações de alta demanda, como aeroespacial, suprimentos militares, equipamentos de precisão, eletrônicos de última geração e produtos de última geração.
Você deve escolher a liga de alumínio 6061 ou 7075?
Ambas as ligas de alumínio 6061 e 7075 têm uma alta relação resistência/peso e se destacam em aplicações específicas.
A seleção de qual liga usar depende do uso pretendido e do orçamento.
Quando a soldagem ou conformação é necessária, ou quando a resistência à tração e a resistência à corrosão de média a alta são fatores importantes, o alumínio 6061 é a melhor escolha. Esta também é uma opção econômica para extrusão de formas complexas.
A característica definidora do alumínio 7075 é sua resistência extremamente alta. Como resultado, é mais adequado quando é necessária uma resistência à tração excepcionalmente alta, mantendo ao mesmo tempo uma alta relação resistência-peso e alta resistência à fadiga.
