7005是一种高强度、可热处理强化的Al-Zn-Mg系合金,其性能介于7003和7075之间,具有优异的力学性能、耐腐蚀性和加工适应性,广泛应用于航空航天、轨道交通、运动器材等领域。
化学成分
主要合金元素:锌(Zn,约4.0-5.0%)、镁(Mg,约1.0-1.8%)、铜(Cu,约0.1%),少量铬(Cr)或锆(Zr)用于细化晶粒。
特点:高锌含量赋予其高强度,镁和铜的协同作用提升抗疲劳性和耐腐蚀性。
耐腐蚀性:通过阳极氧化或表面处理(如涂层)可显著提升耐蚀性,但自然状态下耐蚀性弱于5xxx系铝合金。
可焊性:需采用TIG或MIG焊,但热影响区易软化,需后续热处理恢复性能。
可锻性:中等,需控制变形温度和速率以避免开裂。
可切削性:良好,适合高速加工,但需使用硬质合金刀具。
热加工(锻造/热轧)
1、温度控制
加热范围:400-480℃,避免超过500℃(防止晶粒粗化或低熔点共晶熔化)。
保温时间:根据工件厚度,按1-3分钟/毫米计算,确保温度均匀。
终锻温度:≥350℃,低于此温度易产生裂纹。
2、变形速率
高速锻造(如锤锻)需控制单次变形量≤30%,低速挤压可适当增加至50%。
避免局部过热,建议采用多道次小变形量工艺。
jrhz.info3、冷却方式
锻后空冷或风冷,避免水冷导致残余应力过大。
需后续热处理(如T6)以恢复强度。
冷加工(冷轧/拉伸/冲压)
1、冷轧
道次压下量:≤15%,总变形量建议≤60%(防止边裂)。
润滑:使用油基或水基润滑剂,减少摩擦和加工硬化。
退火处理:中间退火温度350-400℃,保温1-2小时后空冷,消除加工硬化。
2、拉伸/冲压
拉伸率:≤5%(单向拉伸),避免颈缩断裂。
冲压:需预加热模具至150-200℃降低变形抗力,或采用液压成型技术。
热处理强化
1、固溶处理
温度:470-480℃(接近共晶温度),保温时间按厚度1-2分钟/毫米计算。
冷却:水淬(水温≤30℃),淬火转移时间≤15秒,防止析出相粗化。
2、人工时效
T6状态:120-125℃保温18-24小时,强度达峰值(抗拉强度≥550 MPa)。
T7状态:165℃保温8小时+120℃保温18小时,牺牲部分强度(约降低10%)以提升抗应力腐蚀性。
机加工(切削/钻孔)
1、刀具选择
硬质合金刀具:涂层类型推荐TiAlN或TiCN,提高耐磨性。
几何参数:前角5-10°,后角8-12°,刃倾角0-5°。
2、切削参数
转速:800-1200 rpm(粗加工),1500-2000 rpm(精加工)。
进给量:0.1-0.3 mm/rev(粗加工),0.05-0.15 mm/rev(精加工)。
切削深度:≤刀具直径的50%,避免振动。
3、冷却润滑
使用乳化液或微量润滑(MQL),减少刀具磨损和工件变形。