Aluminiumlegierungen wie 6061 und 7075 sind wichtige Werkstoffe für moderne Maschinen. 6061 l?sst sich leicht biegen, ist hochgradig korrosionsbest?ndig und l?sst sich für allgemeine Zwecke schwei?en. 7075 bietet fast die doppelte Festigkeit, ist aber aufgrund seiner geringeren Korrosionsbest?ndigkeit und schlechten Schwei?eigenschaften auf bestimmte Anwendungen wie Flugzeuge und Rennwagen beschr?nkt. In diesem Artikel werden die Unterschiede in der mechanischen Leistung und den Anwendungen der Legierungen 6061 und 7075 erl?utert.

überblick über 6061 Aluminium-Legierung

6061 Aluminium geh?rt zur 6000er Serie von Aluminiumlegierungen. Seine Hauptelemente sind Magnesium und Silizium. Die typische Zusammensetzung nach Gewicht ist:

Al	Si	Zn	Mg	Mn	Cr	Cu	Fe	Ti
Bilanz	0,40 - 0,80 %	0-0.25 %	0,80 - 1,20 %	0-0.15 %	0,04 - 0,35 %	0,15 - 0,40 %	0-0.70 %	0-0.15 %

Diese Mischung verleiht dem Aluminium 6061 eine gute Festigkeit, Schwei?barkeit und Rostbest?ndigkeit. Es wird h?ufig für Strukturkomponenten und Automobilteile verwendet.

überblick über 7075-Aluminium-Legierung

7075 Aluminium geh?rt zur Serie 7000 und enth?lt als Hauptlegierungselement Zink. Seine typische Zusammensetzung nach Gewicht ist:

Al	Si	Zn	Mg	Mn	Cr	Cu	Fe	Ti	Zr
Bilanz	0 - 0,40 %	5.6 - 6.10 %	2.1 - 2.50 %	0 - 0,30 %	0,07 - 0,23 %	1,20 - 1,60 %	0 - 0,50 %	0 - 0,2 %	0 - 0,25 %

Der hohe Zinkgehalt verleiht dem Aluminium 7075 eine hohe Festigkeit, die bis zu 560 MPa erreicht. Es hat auch eine gute Ermüdungsbest?ndigkeit. Allerdings ist es weniger korrosionsbest?ndig als 6061, so dass h?ufig Schutzbeschichtungen erforderlich sind.

Beide Legierungen sind stark und nützlich, aber ihre unterschiedlichen Zusammensetzungen wirken sich auf ihre Leistung aus. 6061-Aluminium eignet sich am besten für allgemeine Anwendungen, da es sich gut schwei?en l?sst und korrosionsbest?ndig ist. 7075-Aluminium ist viel st?rker und eignet sich daher ideal für hoch beanspruchte Teile wie in der Luft- und Raumfahrt. Die genaue Kenntnis ihrer Zusammensetzung kann Herstellern und Ingenieuren helfen, das richtige Material für ihre Bedürfnisse auszuw?hlen.

Legierungsvergleich: 6061 vs. 7075

6061 und 7075 Aluminium haben unterschiedliche mechanische Eigenschaften und sind daher für verschiedene Aufgaben geeignet.

Eigenschaften	6061 Aluminium-Legierung	7075-Aluminium-Legierung
Zugfestigkeit	310 MPa	560 MPa
Streckgrenze	276 MPa	480 MPa
H?rte	95 HB	150 HB
W?rmeleitf?higkeit	167 W/m-K	130 W/m-K
Schmelzpunkt	582 - 652 ℃	477-635 ℃
Elektrische Leitf?higkeit	43% IACS	33% IACS
Bearbeitbarkeit	Gut	Messe

Zugfestigkeit und Streckgrenze

7075 Aluminium ist viel st?rker als 6061. Im T6-Zustand hat es eine Zugfestigkeit von etwa 560 MPa, fast doppelt so hoch wie die von 6061, das etwa 310 MPa erreicht. Auch die Streckgrenze ist mit etwa 480 MPa h?her als bei 6061 T6 mit etwa 276 MPa. Diese Eigenschaft macht 7075 zu einer guten Wahl für hoch beanspruchte Anwendungen wie Flugzeugteile und milit?rische Ausrüstung.

H?rte und Duktilit?t

7075 hat eine Brinell-H?rte von 150 HB, d. h. es ist widerstandsf?hig gegen Beulen und verschlei?t gut. Damit eignet es sich hervorragend für eine harte, langlebige Anwendung. 6061 hingegen ist flexibler und kann gebogen werden, ohne zu brechen, und ist daher leichter zu formen und zu bearbeiten.

Scherfestigkeit

Die Scherfestigkeit von 7075 ist etwa 1,5-mal so hoch wie die von 6061, so dass 7075 bei Strukturen, die Scherkr?ften ausgesetzt sind, besser geeignet ist als letzteres. Diese Festigkeit ist vor allem in der Luft- und Raumfahrttechnik wichtig, wo die Werkstoffe schweren Belastungen standhalten müssen, ohne zu zerbrechen.

Korrosionsbest?ndigkeit

Beide Legierungen sind korrosionsbest?ndig, aber 6061 funktioniert im Freien besser. Seine natürliche Oxidschicht schützt es vor den Angriffen der Witterung. 7075 enth?lt mehr Kupfer, was es weniger resistent gegen Feuchtigkeit und Korrosion macht.

Dichte

6061er Aluminium hat einen Durchschnittswert von 2,70 g/cm3, 7075er Aluminium ist mit 2,81 g/cm3 etwas dichter. Obwohl 7075 schwerer ist, bringt die zus?tzliche Dichte eine h?here Festigkeit mit sich, so dass es sich besser für hochbelastete Anwendungen eignet.

W?rmeleitf?higkeit

6061 hat eine W?rmeleitf?higkeit von etwa 167 W/m-K, was bedeutet, dass es W?rme gut übertr?gt. Die W?rmeübertragungsf?higkeit macht es für Dinge wie W?rmetauscher nützlich. 7075-Aluminium hat eine geringere W?rmeleitf?higkeit von etwa 130 W/m-K und sollte bei Anwendungen, bei denen die Temperaturkontrolle wichtig ist, sorgf?ltig geprüft werden.

Schmelzpunkt

6061 schmilzt zwischen 582 und 652°C (1080-1205°F) und l?sst sich leicht w?rmebehandeln und schwei?en, um seine Festigkeit zu verbessern. 7075 Aluminium schmilzt in einem niedrigeren Bereich von 477 bis 635°C (890-1175°F), was sich auf seine Verarbeitung auswirkt.

Elektrische Leitf?higkeit

6061 Aluminium hat eine Leitf?higkeit von etwa 43% IACS, w?hrend 7075 einen niedrigeren Wert von 33% IACS hat. Damit ist 6061 die bessere Wahl für Anwendungen, die eine gute elektrische Leistung erfordern.

Korrosionsbest?ndigkeit

Beide Legierungen sind aufgrund der schützenden Oxidschicht, die sich an der Oberfl?che an der Luft bildet, korrosionsbest?ndig. Ihre Zusammensetzung beeinflusst jedoch, wie gut sie sich halten. 6061 enth?lt mehr Kupfer, was unter bestimmten Bedingungen zu Korrosion führen kann. 7075 mit seiner anderen Legierungszusammensetzung ist in der Regel besser gegen Korrosion geschützt.

Eloxieren

Eloxieren beschichtet Metall mit einer z?hen, dekorativen Schicht unter Verwendung von elektrischem Strom in einem chemischen Bad. Aluminiumlegierungen wie 6061 (Serie 6XXX) lassen sich gut damit beschichten. Die klare Beschichtung schirmt das darunter liegende Metall ab. Die Legierung 7075 funktioniert ebenfalls. Sie bildet die gleiche klare Beschichtung, aber achten Sie auf den Zinkgehalt - viel Zink kann die Beschichtung braun werden lassen.

Verfahren für diese Legierungen

CNC-Bearbeitung

CNC-Bearbeitung Die Herstellung von Aluminium, insbesondere von Legierungen wie 6061 und 7075, umfasst mehrere Schlüsselprozesse:

CNC-Fr?sen: Mit rotierenden Schneidewerkzeugen wird Aluminiummaterial abgetragen, wodurch detaillierte Formen und Merkmale entstehen.

CNC-Drehen: Ein Schneidewerkzeug bleibt an seinem Platz, w?hrend sich das Aluminiumwerkstück dreht, ideal für die Herstellung zylindrischer Teile.

CNC-Bohren: Ein rotierender Bohrer erzeugt pr?zise L?cher mit gleichbleibender Gr??e und Tiefe.

Schweissverfahren

7075-Aluminium: Schwer zu schwei?en. Erfordert in der Regel WIG- oder Laserschwei?en. Durch Vorw?rmen (150-200°C) wird die Spannung reduziert, und durch Altern nach dem Schwei?en wird die Festigkeit wiederhergestellt.

6061-Aluminium: Leichter zu schwei?en. Kann mit WIG, MIG oder Laser geschwei?t werden. Normalerweise ist kein Vorw?rmen erforderlich, aber dicke Bleche k?nnen eine m??ige Erw?rmung erfordern.

W?rmebehandlung

Aluminium 7075

• Behandlung der L?sung: Erhitzen auf 470-490°C, 1-2 Stunden halten, dann schnell in Wasser abschrecken.
• Alterungsbehandlung: Erhitzen auf 120-160°C und 16-24 Stunden lang halten, um die Festigkeit und H?rte zu erh?hen.

Aluminium 6061

• Behandlung der L?sung: Erhitzen auf 530-550°C, 1-2 Stunden halten, dann schnell in Wasser abschrecken.
• Alterungsbehandlung: Erhitzen auf 160-180°C und 8-12 Stunden lang halten, um die Festigkeit und H?rte zu verbessern.

Anwendungen

Die Aluminiumlegierungen 6061 und 7075 werden aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften, die den spezifischen Anwendungsanforderungen gerecht werden, in verschiedenen Branchen eingesetzt.

Luft- und Raumfahrtindustrie

In der Luft- und Raumfahrtindustrie ist 6061-Aluminium ein ideales Materialsegment für Flugzeugrahmen, -rümpfe und -tragfl?chen, da es eine hohe Best?ndigkeit gegen Korrosionseinflüsse bietet und in Bezug auf seine mechanischen Eigenschaften dauerhaft funktional ist. 7075-Aluminium wird in erster Linie als effizienter Werkstoff für hoch beanspruchte Flugzeugkomponenten in der kommerziellen und milit?rischen Luftfahrt angesehen, die eine hohe Festigkeit und strukturelle Integrit?t erfordern.

Marine Anwendungen

Zu den maritimen Anwendungen geh?ren Schiffsrümpfe, Masten und Yachtstrukturen sowie Nutzboote, bei denen 6061-Aluminium aufgrund seiner hervorragenden Best?ndigkeit gegen Salzwasserkorrosion h?ufig verwendet wird. 7075-Aluminium wird gelegentlich in Hochleistungsschiffen verwendet, die eine extreme Festigkeit erfordern, obwohl seine geringere Korrosionsbest?ndigkeit seine breite Anwendung einschr?nkt.

Autoindustrie

In der Automobilindustrie wird 6061 Aluminium als leichtes und dennoch enorm starkes Material zur Steigerung der Kraftstoffeffizienz und der Leistung für Auto- und Fahrradrahmen verwendet, w?hrend 7075 Aluminium für Hochleistungskomponenten wie Aufh?ngungsteile und Rahmen verwendet wird, bei denen es auf maximale Festigkeit ankommt.

Allgemeine Fertigung

Die allgemeine Fertigung umfasst die Anwendung 6061-Aluminium, das h?ufig für Maschinenkomponenten und Formen verwendet wird, die eine gute Schwei?barkeit und Korrosionsbest?ndigkeit erfordern. 7075-Aluminium wird für hoch beanspruchte Teile in Industriemaschinen und Werkzeugen verwendet, bei denen es in erster Linie auf extreme Festigkeit ankommt.