Pręty EN AW-7075 produkowane są przez wytłaczanie (extrusion) i ciągnienie, a następnie poddawane obróbce cieplnej T6: przesycanie w ok. 465–475°C, gwałtowne hartowanie w wodzie lub polimero-wodzie i sztuczne starzenie w 120°C przez 24 godz. (lub 2-stopniowe: 100°C + 175°C). Stan T6511 dodatkowo obejmuje prostowanie poprzeczne (stretching 1–3 %) po hartowaniu, co redukuje naprężenia wewnętrzne i poprawia prostoliniowość – szczególnie ważne dla długich wałków i obróbki CNC głębokich wnęk.
Mechanizm wytrzymałości oparty jest na umocnieniu wydzieleniowym fazy MgZn₂ (η′) i T-fazy (Mg₃Zn₃Al₂). Miedź (Cu 1,2–2,0 %) zwiększa wytrzymałość i odporność na korozję naprężeniową (SCC), ale obniża spawalność do poziomu 1/5 . Lutowanie twarde jest jedyną praktyczną metodą łączenia termicznego. Alternatywnie: klejenie strukturalne lub mechaniczne (śruby, nity z tytanu lub aluminium – nie stali, ryzyko galwaniczne).
Odporność na korozję 7075-T6 jest niska – stop jest wrażliwy na korozję wżerową, międzykrystaliczną i naprężeniową (SCC). Wymagana ochrona: anodowanie twarde (30–50 μm), chromianowanie (Alodine/Surtec 650), powłoka epoksydowa lub lakier podkładowy. Bez ochrony materiał nie nadaje się do środowisk wilgotnych, chlorkowych ani morskich.
Norma bazowa: EN 573-3. Dominujące pierwiastki stopowe: Zn 5,1–6,1 % + Mg 2,1–2,9 % + Cu 1,2–2,0 % – tworzą wydzielenia MgZn₂ (η′) i T-fazy odpowiedzialne za wyjątkową wytrzymałość. Cr 0,18–0,28 % hamuje rekrystalizację i poprawia odporność na SCC. Niska zawartość Mn (max 0,30 %) – różnica vs. 7050 i 7055. Uwaga: stop 7075 identyczny z ASTM Alloy 7075.
* Efekt grubościenności (quench sensitivity) – duże przekroje chłodzą się wolniej podczas hartowania, co obniża gęstość wydzieleń umacniających w rdzeniu. Przy Ø > 150 mm zalecane uzgodnienie wymagań mechanicznych z dostawcą i atest EN 10204 3.1.
Tolerancja długości cięcia: -0 / +5 mm. Prostość: od ≤ 2 mm/m dla średnic od fi 8 do fi 120 mm poprzez ≤ 3 mm/m dla średnic od fi 120 do 200 mm i ≤ 6 mm/m dla średnic od fi 200 do 320 mm). Pręty T6511 zalecane do obróbki CNC i form wtryskowych – mniejsze naprężenia wewnętrzne, mniejsze odkształcenia po frezowaniu.
Tolerancja długości cięcia: -0 / +5 mm. Prostoliniowość: ≤ 2 mm/m dla średnic od fi 10 mm do 100 mm. Pręty T6511 zalecane do obróbki CNC i form wtryskowych – mniejsze naprężenia wewnętrzne, mniejsze odkształcenia po frezowaniu.
Objaśnienie skali:
1 – brak możliwości / brak przydatności technologicznej
2 – ograniczone zastosowanie, wymaga ściśle kontrolowanych środków ostrożności
3 – średnia przydatność (standardowe trudności obróbcze)
4 – dobra charakterystyka (zalecane do większości zastosowań)
5 – charakterystyka wybitna (materiał optymalizowany pod dany proces)
Stop 7075-T6 jest materiałem wzorcowym pod względem skrawalności – ostry, kruchy wiór, minimalna tendencja do przyklejania, doskonała jakość powierzchni Ra ≤ 0,4 μm przy wykończeniu. Poniższe parametry są punktem wyjścia – optymalizować wg konkretnego narzędzia i centrum CNC:
VHM = węglik spiekany monolityczny; PKD = polikrystaliczny diament; MQL = minimalne smarowanie (mgła olejowa). Unikać narzędzi HSS przy dużych prędkościach – ryzyko termicznego uszkodzenia krawędzi skrawającej. Przy obróbce Ø > 100 mm stosować mocowania o zwiększonym tłumieniu drgań.
⚠ Spawalność – praktycznie wykluczona (1/5)
Stop 7075 zawiera Cu 1,2–2,0 % i Zn 5,1–6,1 % – oba pierwiastki drastycznie poszerzają zakres krzepnięcia i powodują pęknięcia gorące w spoinie oraz SHZ. Spawanie TIG/MIG jest w praktyce wykluczone bez specjalnych spoiw i procedur (wynik: krucha, porowata spoina o Rm < 150 MPa). Dopuszczone metody łączenia: klejenie strukturalne (Loctite EA, 3M DP490), nitowanie tytanem lub aluminium (nigdy stalą – korozja galwaniczna), śruby AlSi lub tytanowe, zgrzewanie tarciowe FSW (4/5 – akceptowane w przemyśle lotniczym). Lutowanie twarde możliwe (T = 480–580°C) z ograniczeniami termicznymi.
⚠ Odporność na korozję – obowiązkowa ochrona powierzchni
Stop 7075-T6 wykazuje niską odporność na korozję wżerową (pitting) i korozję naprężeniową (SCC) – szczególnie w środowiskach chlorkowych, morskich i wilgotnych. Bez ochrony powierzchni nie nadaje się do użytku zewnętrznego. Wymagane: anodowanie ochronne (Alodine/Surtec 650 – klasa 1C wg MIL-DTL-5541), anodowanie twarde (min. 30 μm, uszczelnienie w gorącej wodzie lub PTFE), powłoka epoksydowa lub podkład chromianowy + lakier. Kontakt z nieizolowaną stalą lub miedzią – korozja galwaniczna; stosować przekładki z PTFE lub anodowany Al.
⚠ Temperatura pracy – max 80°C ciągłe; nadstarzanie powyżej 120°C
Stan T6 uzyskiwany jest przez starzenie w 120°C/24 godz. – dalsza ekspozycja w tej temperaturze lub wyżej powoduje nadstarzanie (overageing): wydzielenia MgZn₂ koagulują, Rm spada o 10–30 %. Przy pracy ciągłej w 80°C właściwości stabilne przez wiele lat. Powyżej 120°C (nawet chwilowo) – weryfikować wpływ na właściwości z inżynierem materiałowym. Do zastosowań w temp. > 100°C rozważyć stan T73 (wyżarzone nadstarzanie) – niższe Rm (~420 MPa), lecz wyższa odporność na SCC i temperaturę.
⚠ Efekt grubościenności (quench sensitivity) przy Ø > 150 mm
Pręty o Ø > 150 mm hartują się wolniej w rdzeniu podczas chłodzenia po przesycaniu – gęstość wydzieleń umacniających w centrum przekroju jest niższa. Rm i Rp0,2 w rdzeniu mogą być o 5–15 % niższe niż na obwodzie i niższe niż minimalne wartości EN 755-2. Przy elementach krytycznych (przemysł lotniczy, zbrojeniowy, formy dużych gabarytów) wymagane: badania ultradźwiękowe (UT klasa A wg EN 2094) oraz atest EN 10204 3.1 z wynikami prób z konkretnej partii. Przy projektowaniu zachować odpowiedni zapas wytrzymałości.
⚠ Gięcie – wykluczone w stanie T6 dla Ø > 20 mm
Stan T6 charakteryzuje się niską ciągliwością plastyczną przy wysokiej granicy plastyczności. Gięcie prętów Ø > 20 mm na zimno jest praktycznie niemożliwe bez ryzyka pęknięcia. Dla prętów małych średnic (Ø 10–20 mm): minimalne promienie gięcia 4–6×D w stanie T6. Alternatywnie: wyżarzenie do stanu O (415°C/30 min + powolne chłodzenie < 15°C/h), uformowanie (min. R = 1×D), następnie pełny cykl T6 – wymagane specjalistyczne piece i kontrola temperatury.
Normy, tabele skrawalności i karty technologiczne. Zdobądź absolutną pewność, że wybierasz właściwy stop dla swojego projektu.
