Descripción general de las dos aleaciones
6061 es una aleación de aluminio-de resistencia media cuyos principales elementos de aleación son magnesio (0,8 a 1,2 %) y silicio (0,4 a 0,8 %), que se combinan durante el envejecimiento para formar precipitados de siliciuro de magnesio. Se valora por su excelente soldabilidad, buena resistencia a la corrosión y maquinabilidad moderada, y se utiliza en componentes estructurales, piezas de automóviles, cuadros de bicicletas y equipos recreativos.. 7075 es una aleación de alta-resistencia con zinc (5,1 a 6,1 %), magnesio (2,1 a 2,9 %) y cobre (1,2 a 2,0 %) como sus principales adiciones; estos forman precipitados finos durante el envejecimiento que producen una resistencia significativamente mayor.. 7075 se usa ampliamente en la industria aeroespacial y otras aplicaciones de alto-estrés.
Proceso de tratamiento térmico 6061-T6
El templado T6 para 6061 sigue una secuencia de tres-pasos. El tratamiento térmico de la solución calienta la aleación a aproximadamente 510 a 530 grados y la mantiene el tiempo suficiente para que el magnesio y el silicio se disuelvan completamente en la matriz de aluminio; El tiempo de remojo varía según el espesor de la pieza, normalmente de una a varias horas. Luego, el enfriamiento enfría el material rápidamente a temperatura ambiente, utilizando agua para obtener la máxima resistencia o enfriamientos de polímeros para reducir la distorsión. El envejecimiento artificial a alrededor de 160 grados durante varias horas permite que se formen uniformemente precipitados finos de Mg₂Si, lo que dificulta el movimiento de las dislocaciones y mejora la resistencia y la dureza. El resultado es una-combinación completa de propiedades: resistencia a la tracción de aproximadamente 290 MPa, límite elástico de aproximadamente 240 MPa, alargamiento de aproximadamente 12 a 17 % y una dureza Brinell de aproximadamente 95 HB, dependiendo de la forma y el estándar del producto.
Proceso de tratamiento térmico 7075-T6
7075-T6 implica una secuencia más exigente. El tratamiento térmico de la solución calienta la aleación a aproximadamente 460 a 480 grados para disolver el zinc, el magnesio y el cobre; El enfriamiento rápido es fundamental porque el 7075 es sensible a la formación de precipitados gruesos y cualquier retraso puede comprometer las propiedades finales. Sigue un envejecimiento artificial en dos etapas: la etapa uno a 120 a 130 grados durante 6 a 8 horas forma zonas GP finas y precipitados intermedios, y la etapa dos a 160 a 170 grados durante 2 a 4 horas crece y los transforma para alcanzar la fuerza máxima. El resultado es una resistencia sustancialmente mayor que la del 6061-T6: resistencia a la tracción de alrededor de 570 MPa, límite elástico de alrededor de 500 MPa, alargamiento de aproximadamente 10 a 11 % y una dureza Brinell de aproximadamente 150 HB, nuevamente dependiendo de la forma y el estándar del producto.
Comparación directa de los dos temperamentos
Las diferencias reflejan las dos químicas: 6061 utiliza un envejecimiento de una sola-etapa más simple y forma siliciuro de magnesio, mientras que 7075 utiliza un envejecimiento de dos-etapas para optimizar la formación de precipitado y logra su resistencia a partir de la precipitación de zinc-magnesio-cobre. En cuanto a potencia, el 7075-T6 lidera por un amplio margen. En soldabilidad, el 6061 es excelente y el 7075 es deficiente; las uniones soldadas del 7075 generalmente no se recomiendan para servicios estructurales. En cuanto a resistencia a la corrosión, el 6061 es alto, mientras que el 7075 es moderado y puede necesitar recubrimientos protectores o templados adecuados para ambientes agresivos.. 6061 también tiene una densidad más baja, lo cual es importante en diseños sensibles al peso.
Elegir entre 6061-T6 y 7075-T6
Elija 6061-T6 cuando el componente requiera soldabilidad, buena resistencia a la corrosión, resistencia moderada y fabricación rentable-: marcos estructurales, piezas de automóviles, accesorios marinos e ingeniería general. Elija 7075-T6 cuando el diseño exija máxima resistencia-rendimiento en relación con el peso y no se requiera soldadura: piezas estructurales aeroespaciales, componentes de bicicletas de alto rendimiento, moldes y herramientas. Cuando la resistencia a la corrosión bajo tensión es crítica en una aleación 7xxx, la selección y orientación del temple deben seguir la especificación del material aplicable, ya que el 7075 en ciertos temples es más susceptible que el 6061.
Conclusión
El tratamiento térmico es un factor crítico en la definición del rendimiento de la aleación de aluminio. La comparación de 6061-T6 y 7075-T6 resalta cómo la química de la aleación impulsa el tratamiento de la solución, el enfriamiento, el envejecimiento y las propiedades mecánicas resultantes. Seleccionar la aleación y el temple correctos para las condiciones de servicio específicas es la clave para un diseño de componentes confiable y económico.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es más resistente, el 6061-T6 o el 7075-T6?
R: 7075-T6 es sustancialmente más fuerte, con una resistencia a la tracción de alrededor de 570 MPa frente a aproximadamente 290 MPa para 6061-T6, razón por la cual domina las aplicaciones aeroespaciales de alto estrés.
P: ¿Se puede soldar el 7075-T6?
R: Soldar 7075 es difícil y generalmente no se recomienda para juntas estructurales debido al riesgo de agrietamiento y pérdida significativa de resistencia en la zona-afectada por el calor.
P: ¿Por qué el 7075-T6 utiliza envejecimiento en dos etapas?
R: El envejecimiento en dos-etapas optimiza la secuencia de precipitación, formando primero zonas GP finas y precipitados intermedios, y luego haciéndolos crecer hasta alcanzar su máxima resistencia con un mejor control.
P: ¿Es el 6061-T6 lo suficientemente bueno para uso aeroespacial?
R: 6061-T6 se utiliza en componentes aeroespaciales no críticos, como escaleras, pasillos y herramientas, donde una resistencia moderada y una excelente soldabilidad son suficientes.
P: ¿Cómo debo especificar el material T6?
R: Especifique la aleación, el temperamento, la forma del producto, las dimensiones, la norma aplicable y las propiedades mecánicas requeridas para que la fábrica pueda suministrar el material que cumpla con la intención del diseño.
