Liga 7075 e o que um temperamento realmente muda
7075 é uma liga de Al-Zn-Mg-Cu: zinco 5,1-6,1%, magnésio 2,1-2,9%, cobre 1,2-2,0%, cromo 0,18-0,28%, com ferro e silício mantidos baixos. A química é determinada pela especificação da liga, portanto a têmpera é a única variável que um comprador de forjamento pode usar para determinar resistência, tenacidade e comportamento à corrosão. Cada têmpera começa com o mesmo tratamento térmico de solução, normalmente 465-480 C seguido de uma têmpera, que dissolve as fases de fortalecimento. O que difere é o tratamento de envelhecimento posterior e, para as têmperas com alívio de tensões, a deformação controlada aplicada entre a têmpera e o envelhecimento.
Os quatro temperamentos e suas rotas de tratamento térmico
T6 é uma idade artificial de-estágio único a aproximadamente 120°C: produz a maior resistência da família e é a têmpera mais frequentemente especificada para acessórios com cargas pesadas. O T73 usa um tratamento de superenvelhecimento de dois-estágios que torna deliberadamente mais grossos os precipitados do limite de grão, abrindo mão de alguma resistência em troca de resistência à fissuração por corrosão sob tensão na direção transversal curta. T7352 é o mesmo tratamento de envelhecimento aplicado a um forjamento que teve sua tensão aliviada por compressão após a têmpera, o que reduz a tensão residual e melhora a estabilidade dimensional durante a usinagem. T74 é um cronograma de overageing intermediário desenvolvido para seções espessas, onde fornece desempenho de corrosão próximo ao T73 com maior resistência do que o T73 pode oferecer nesse tamanho de seção.
Comparação de resistência e corrosão
Os valores abaixo são propriedades certificadas típicas para peças forjadas e chapas 7075; a especificação de controle para cada têmpera deverá ser citada no pedido de compra, pois ali estão indicados valores mínimos por forma e espessura do produto.
| Temperamento | Resistência à tração típica (MPa) | Tensão de prova típica de 0,2% (MPa) | Alongamento (%) | Comportamento de corrosão sob tensão |
|---|---|---|---|---|
| 7075-T6 | cerca de 570 | cerca de 505 | cerca de 11 | Sensível na direção transversal curta |
| 7075-T73 | cerca de 505 | cerca de 435 | cerca de 12 | Alta resistência |
| 7075-T7352 | cerca de 505 | cerca de 435 | cerca de 12 | Alta resistência, baixa tensão residual |
| 7075-T74 | cerca de 525 | cerca de 455 | cerca de 11 | Boa resistência em seções espessas |
A tenacidade à fratura deve ser solicitada com base no método de teste aplicável, em vez de presumida a partir da tabela de resistência, porque o excesso de envelhecimento aumenta a tenacidade enquanto diminui a resistência, e porque a tenacidade cai à medida que a espessura da seção aumenta.
Especificações usadas na falsificação de pedidos de compra
AMS 4126 cobre peças forjadas e anéis laminados 7075-T6, AMS 4141 cobre peças forjadas de matriz 7075-T73, AMS 4147 cobre peças forjadas 7075-T7352 e AMS 4131 cobre a condição 7075-T74. O tratamento térmico de peças acabadas é controlado pela AMS 2770, e os requisitos gerais para peças forjadas de liga de alumínio, incluindo tolerâncias e inspeção permitidas, são fornecidos na ASTM B247. A inspeção ultrassônica do forjamento acabado é retirada da série de especificações AMS 2630, e o teste de tenacidade à fratura por deformação plana segue a ASTM B645. Um pedido completo, portanto, nomeia a especificação do material aeroespacial e o desenho, além de qualquer classe ultrassônica adicional, acabamento superficial ou requisito de fluxo de grãos.
Prática de forjamento e seleção de aplicações
O forjamento em matriz fechada produz o fluxo de grãos que torna essas peças confiáveis: o metal é trabalhado de modo que as linhas de fluxo sigam o caminho da carga, e é por isso que um forjamento supera uma parte usinada-da-placa do mesmo revenido sob fadiga. A seleção prática segue as condições de serviço. Acessórios de asa e fuselagem, componentes de atuadores e corpos de válvulas que são carregados sob tensão e protegidos contra serviço úmido sustentado são geralmente T6. As peças do trem de pouso, acessórios de asa e outros componentes mantidos sob tensão de tração sustentada na direção transversal curta são normalmente T73 ou T7352, aceitando a resistência mais baixa para remover o risco de trincas por corrosão sob tensão. Seções espessas onde o T73 forçaria um projeto com excesso de peso são o lar natural do T74, e as peças que são usinadas com tolerâncias estreitas após o tratamento térmico se beneficiam do alívio de tensão do T7352.
Perguntas frequentes
Q:O 7075-T6 é mais forte que o 7075-T73?
R: Sim, em aproximadamente 13% na resistência à tração, mas o T6 é suscetível à corrosão sob tensão quando carregado na direção transversal curta e exposto à umidade ou cloreto.
Q:Quando o T7352 deve ser escolhido em vez do T73?
R: Quando o forjamento será usinado com tolerâncias restritas após o tratamento térmico. O alívio da tensão de compressão reduz a distorção durante a usinagem enquanto as propriedades mecânicas correspondem ao T73.
Q:Um forjamento pode ser rea-tratado termicamente para mudar a têmpera?
R: Em princípio sim, por re-tratamento de solução e re-envelhecimento, mas a operação deve seguir a AMS 2770 e a peça deve ser re-qualificada mecanicamente, porque ciclos térmicos repetidos afetam a estrutura e as propriedades do grão.
Q:A têmpera altera a química da liga?
R: Não. A composição de 7075 permanece dentro dos mesmos limites em todos os temperamentos; apenas o tratamento de envelhecimento e qualquer deformação de alívio de tensão diferem.
Q:Como é verificado o fluxo de grãos?
R: Através de exame macro-de gravação de um forjamento seccionado, geralmente em uma peça de sacrifício ou peça de teste da mesma matriz, com critérios de aceitação acordados no desenho.
Q:Que inspeção é normalmente aplicada às peças forjadas aeroespaciais 7075?
A: Inspeção ultrassônica para descontinuidades internas, inspeção dimensional e visual, verificações de dureza como indicador de tratamento térmico e testes mecânicos de amostras cortadas de um prolongamento ou de uma peça de teste forjada separadamente.