แผ่นอลูมิเนียม 2024 vs. 7075
ในการเลือกโลหะผสมอลูมิเนียม แผ่นอลูมิเนียม 2024 และ แผ่นอลูมิเนียม 7075 เป็นสองตัวเลือกที่วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อพบได้บ่อยที่สุด
แม้ว่าทั้งคู่จะจัดอยู่ในประเภทอลูมิเนียมเกรดอากาศยานที่มีความแข็งแรงสูง แต่ก็มีลักษณะประสิทธิภาพและสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน การเลือกวัสดุที่ผิดอาจทำให้เกิดงบประมาณบานปลายโดยไม่จำเป็น และที่สำคัญกว่านั้นคืออาจทำให้ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ลดลง
บทความนี้ให้การเปรียบเทียบอย่างเป็นระบบระหว่างแผ่นอลูมิเนียม 2024 และ 7075 ในหลายมิติ—รวมถึงองค์ประกอบทางเคมี สมบัติเชิงกล ความสามารถในการแปรรูป ความต้านทานการกัดกร่อน และต้นทุน—โดยนำ แผ่นอลูมิเนียม 6061 มารวมไว้เป็นเกณฑ์อ้างอิงเพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจเลือกได้อย่างเหมาะสมที่สุด
แผ่นอลูมิเนียม 2024 คืออะไร?
โลหะผสมอลูมิเนียม 2024 จัดอยู่ในซีรีส์ 2000 (ระบบ Al-Cu-Mg) โดยมีทองแดงเป็นธาตุผสมหลัก มักเรียกกันทั่วไปว่า "ดูราลูมิน (Duralumin)"
ได้รับการจดทะเบียนอย่างเป็นทางการในสหรัฐอเมริกาเมื่อปี 1954 เป็นหนึ่งในอลูมิเนียมแข็งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดทั่วโลก โดยมีประวัติการใช้งานยาวนานกว่า 70 ปีในอุตสาหกรรมอากาศยาน การป้องกันประเทศ และการขนส่ง
คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของแผ่นอลูมิเนียม 2024 คือ ความต้านทานความล้า (Fatigue Resistance) ที่ยอดเยี่ยมและมีความแข็งแรงจำเพาะ (Specific Strength) สูง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ต้องรับความเค้นแบบวัฏจักร เช่น ผิวเครื่องบินและแผงปีกเครื่องบินส่วนล่าง
นอกจากนี้ 2024 ยังเป็นหนึ่งในโลหะผสมอลูมิเนียมเพียงไม่กี่ชนิดที่ยังคงทนความร้อนได้ดี เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 125°C ความแข็งแรงของมันจะสูงกว่าอลูมิเนียม 7075 ทำให้สามารถทนสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีอุณหภูมิสูงถึง 150°C ได้
เกรดเทียบเท่าระดับสากล:
- จีน GB: 2A12 (LY12)
- สหรัฐอเมริกา AA: 2024
- ยุโรป EN: EN AW-2024 (AlCu4Mg1)
- ญี่ปุ่น JIS: A2024
- มาตรฐานการปฏิบัติงาน: GB/T 3880.2-2024, ASTM B209-2020, AMS 4037
แผ่นอลูมิเนียม 7075 คืออะไร?
โลหะผสมอลูมิเนียม 7075 จัดอยู่ในซีรีส์ 7000 (ระบบ Al-Zn-Mg-Cu) โดยมีสังกะสีเป็นธาตุผสมหลัก เป็นหนึ่งในโลหะผสมอลูมิเนียมเชิงพาณิชย์ที่มีความแข็งแรงสูงที่สุดเท่าที่มีอยู่ จนได้รับฉายาว่า "ซูเปอร์ดูราลูมิน (Super Duralumin)"
พัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยบริษัท Sumitomo Metals ของญี่ปุ่นในปี 1935 จากนั้นได้รับการวิศวกรรมย้อนกลับและทำให้เป็นที่นิยมโดย Alcoa (สหรัฐอเมริกา) ในปี 1943 และได้รับการกำหนดมาตรฐานอย่างเป็นทางการสำหรับการใช้งานด้านอากาศยานในปี 1945
ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของแผ่นอลูมิเนียม 7075 คือ ความแข็งแรงแรงดึง (Tensile Strength) ขั้นสุดยอดและประสิทธิภาพความล้าที่ยอดเยี่ยม ในสภาวะ T6 ความแข็งแรงแรงดึงสามารถทำได้ถึง 572 MPa (และเกิน 590 MPa ในบางสภาวะ) ซึ่งเทียบได้กับความแข็งแรงของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
เกรดเทียบเท่าระดับสากล:
- จีน GB: 7075
- สหรัฐอเมริกา AA: 7075 (UNS A97075)
- ยุโรป EN: EN AW-7075 (AlZn5.5MgCu)
- ญี่ปุ่น JIS: A7075
- มาตรฐานการปฏิบัติงาน: GB/T 3880.2-2020, ASTM B209-20, AMS-QQ-A-250/12
ตารางเปรียบเทียบอย่างรวดเร็ว: 2024 vs. 7075 vs. 6061
| คุณสมบัติ | อลูมิเนียม 2024 | อลูมิเนียม 7075 | อลูมิเนียม 6061 |
|---|---|---|---|
| ธาตุผสมหลัก | ทองแดง (Cu) | สังกะสี (Zn) | แมกนีเซียม + ซิลิกอน (Mg+Si) |
| ความหนาแน่น (ก./ลบ.ซม.) | 2.78 | 2.81 | 2.70 |
| ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) | 469–483 (T3) | 560–572 (T6) | 290–310 (T6) |
| ความแข็งแรงคราก (MPa) | 324–345 (T3) | 480–503 (T6) | 240–276 (T6) |
| การยืดตัว (%) | 15–18 | 7–11 | 10–16 |
| ความแข็ง (HB) | 120 | 150–160 | 95 |
| ความต้านทานความล้า | อันดับ 1 | อันดับ 2 | อันดับ 3 |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | แย่ | แย่ | ดี |
| ความสามารถในการเชื่อม | แย่ | แย่ | ดีเยี่ยม |
| ความสามารถในการขึ้นรูป | ดี | ปานกลาง | ดี |
| ความสามารถในการตัดเฉือน | ดี | ดี | ดีเยี่ยม |
| อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด | 150°C | 120°C | 100°C |
| ต้นทุนโดยรวม | ปานกลาง | สูง | ต่ำ |
การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี
แม้ว่าทั้ง 2024 และ 7075 จะเป็นโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง แต่กลไกการเพิ่มความแข็งแรงของพวกมันนั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง:
- 2024: พึ่งพาทองแดง (Cu) และแมกนีเซียม (Mg) ในการสร้างการเสริมความแข็งแรงด้วยการตกตะกอนของ Al₂CuMg (S-phase)
- 7075: พึ่งพาสังกะสี (Zn) และแมกนีเซียม (Mg) ในการสร้างการเสริมความแข็งแรงด้วยการตกตะกอนของ MgZn₂ (η-phase) โดยมีทองแดงทำหน้าที่เป็นตัวเสริมรอง ความแตกต่างพื้นฐานนี้นำไปสู่ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน และความสามารถในการเชื่อม
| ธาตุ | 2024 (% น้ำหนัก) | 7075 (% น้ำหนัก) | 6061 (% น้ำหนัก) |
|---|---|---|---|
| อลูมิเนียม (Al) | 90.7–94.7 (ส่วนที่เหลือ) | 86.9–91.4 (ส่วนที่เหลือ) | 95.8–98.6 (ส่วนที่เหลือ) |
| ทองแดง (Cu) | 3.8–4.9 | 1.2–2.0 | 0.15–0.4 |
| สังกะสี (Zn) | ≤0.25 | 5.1–6.1 | ≤0.25 |
| แมกนีเซียม (Mg) | 1.2–1.8 | 2.1–2.9 | 0.8–1.2 |
| แมงกานีส (Mn) | 0.3–0.9 | ≤0.3 | ≤0.15 |
| โครเมียม (Cr) | ≤0.10 | 0.18–0.28 | 0.04–0.35 |
| ซิลิกอน (Si) | ≤0.50 | ≤0.40 | 0.4–0.8 |
| ไทเทเนียม (Ti) | ≤0.15 | ≤0.20 | ≤0.15 |
ประเด็นสำคัญ:
- ปริมาณสังกะสีใน 7075 (5.1–6.1%) สูงกว่า 2024 (≤0.25%) มาก ซึ่งเป็นเหตุผลหลักที่ทำให้ 7075 มีความแข็งแรงที่เหนือกว่า
- ปริมาณทองแดงใน 2024 (3.8–4.9%) สูงกว่า 7075 (1.2–2.0%) มาก ทำให้ 2024 มีความต้านทานความล้าที่ยอดเยี่ยม
- 6061 อาศัย แมกนีเซียม+ซิลิกอน แม้จะมีความแข็งแรงต่ำที่สุด แต่ก็มีความสามารถในการประมวลผลโดยรวมดีที่สุด
การเปรียบเทียบสมบัติเชิงกล
สมบัติเชิงกลเป็นเกณฑ์หลักในการเลือกวัสดุ ข้อมูลด้านล่างนี้แสดงค่าทั่วไปในสภาวะการอบชุบด้วยความร้อนมาตรฐาน
ความแข็งแรงแรงดึงและความแข็งแรงคราก
| คุณสมบัติ | 2024-T3 | 2024-T351 | 7075-T6 | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|---|---|---|
| ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) | 470–483 | 440–470 | 560–572 | 550–570 | 290–310 |
| ความแข็งแรงคราก (MPa) | 325–345 | 290–325 | 480–503 | 460–500 | 240–276 |
| การยืดตัว (%) | 15–18 | 13–15 | 7–11 | 8–11 | 10–16 |
| ความแข็ง (HB) | 120 | 120 | 150–160 | 150 | 95 |
| ความทนทานต่อความล้า (MPa) | 138–207 | 138 | 159–190 | 160 | 97 |
การวิเคราะห์ประสิทธิภาพหลัก
- ความแข็งแรง: ความแข็งแรงแรงดึงของ 7075-T6 (~572 MPa) สูงกว่า 2024-T3 (~470 MPa) ประมาณ 22% และความแข็งแรงครากสูงกว่าประมาณ 46% สำหรับการใช้งานที่ต้องรับน้ำหนักสถิต (Static loads) สูงสุด (เช่น ฐานล้อเครื่องบิน โครงสร้างที่รับความเค้นสูง) 7075 ถือเป็นตัวเลือกที่เหนือกว่า
- ประสิทธิภาพความล้า: อัตราการเติบโตของรอยร้าวจากความล้าของ 2024 (da/dN = 3×10⁻⁵ มม./รอบ) ต่ำกว่า 7075 อย่างเห็นได้ชัด (5×10⁻⁵ มม./รอบ) ซึ่งหมายความว่าภายใต้แรงกระทำแบบวัฏจักรซ้ำๆ (เช่น ลำตัวเครื่องบินที่ต้องรับความเค้นระหว่างการขึ้นบิน/ลงจอด) 2024 จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าและมีส่วนเผื่อความปลอดภัยที่สูงกว่า
- ความเหนียว: การยืดตัวของ 2024-T3 (15–18%) สูงกว่า 7075-T6 อย่างมีนัยสำคัญ (7–11%) บ่งชี้ถึงความเป็นพลาสติกที่ดีกว่า ทำให้ 2024 เหมาะสมกว่าสำหรับการขึ้นรูปและโครงสร้างที่ต้องการความสามารถในการเปลี่ยนรูปในระดับหนึ่ง
- ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง: ที่อุณหภูมิเกิน 125°C อลูมิเนียม 2024 สามารถรักษาความแข็งแรงได้ดีกว่า 7075 ที่ 150°C อลูมิเนียม 2024 ยังคงรักษาความแข็งแรงไว้ได้ประมาณ 85% ของความแข็งแรงที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่ 7075 จะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเกิน 120°C จึงไม่เหมาะกับการใช้งานในอุณหภูมิสูง
การเปรียบเทียบสมบัติทางกายภาพ
| พารามิเตอร์ทางกายภาพ | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| ความหนาแน่น (ก./ลบ.ซม.) | 2.78 | 2.81 | 2.70 |
| ช่วงจุดหลอมเหลว (°C) | 502–638 | 477–635 | 582–652 |
| สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (µm/m·K, 20–100°C) | 23.2 | 23.6 | 23.6 |
| การนำความร้อน (W/m·K) | 121 | 130 | 167 |
| การนำไฟฟ้า (%IACS) | 30 | 33 | 43 |
| โมดูลัสยืดหยุ่น (GPa) | 73.1 | 71.7 | 68.9 |
| อัตราส่วนปัวซอง (Poisson's Ratio) | 0.33 | 0.33 | 0.33 |
หมายเหตุ:
- ความหนาแน่น (Density) มีค่าใกล้เคียงกันมาก (~2.8 ก./ลบ.ซม.) ความแตกต่างของน้ำหนักจึงแทบไม่มีผล ความแตกต่างของความแข็งแรงจำเพาะมีผลมาจากค่าความแข็งแรงแรงดึงเป็นหลัก
- 7075 มีการนำความร้อนดีกว่าเล็กน้อย จึงมีความได้เปรียบเล็กน้อยในการใช้งานที่ต้องการการระบายความร้อน
- 2024 มีโมดูลัสยืดหยุ่นสูงกว่าเล็กน้อย บ่งชี้ถึงความทนทานต่อการเปลี่ยนรูปทรงยืดหยุ่นได้ดีกว่าเล็กน้อยในการใช้งานที่ต้องการความแข็งเกร็ง (Rigidity) สูง
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการประมวลผล
ความสามารถในการตัดเฉือน (Machinability)
โลหะผสมทั้งสองมีระดับการตัดเฉือนใน "B-rating" (ได้คะแนน 70% ตามมาตรฐาน Aluminum Association) ซึ่งถือว่าอยู่ในเกณฑ์ดี
- 2024: ดีเยี่ยมในสภาวะการอบอ่อน (Annealed) เนื่องจากมีความแข็งค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับ 7075 ทำให้เครื่องมือสึกหรอช้ากว่า จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนความแม่นยำสูงในปริมาณมาก
- 7075: วัสดุแข็งกว่า ต้องใช้เครื่องมือคาร์ไบด์หรือเพชร ความเร็วในการตัดที่แนะนำคือ 90–120 เมตร/นาที โดยมีอัตราการป้อน (Feed rate) 0.1–0.2 มม./รอบ
ความสามารถในการเชื่อม (Weldability)
| วิธีการเชื่อม | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| การเชื่อมแบบหลอมละลาย | แย่ (เกิดรอยร้าวร้อนได้ง่าย) | แย่ (เกิดรอยร้าวร้อนได้ง่ายมาก) | ดี |
| การเชื่อมแบบเสียดทานกวน (FSW) | ทำได้ (ประสิทธิภาพรอยต่อ ≥90%) | ทำได้ (ประสิทธิภาพรอยต่อ ≥95%) | ดีเยี่ยม |
| การย้ำหมุด (Riveting) | แนะนำ | แนะนำ | เป็นทางเลือก |
| การเชื่อมจุด/ตะเข็บ | ดี | ปานกลาง | ดี |
หมายเหตุ: ไม่แนะนำให้ใช้การเชื่อมแบบหลอมละลายแบบดั้งเดิมกับทั้ง 2024 และ 7075 โครงสร้างอากาศยานมักจะใช้การย้ำหมุด การติดกาว หรือการเชื่อม FSW หากจำเป็นต้องเชื่อมจริงๆ 6061 จะเป็นตัวเลือกแรก
ความสามารถในการขึ้นรูป (Formability)
- 2024: มีความสามารถในการขึ้นรูปดีเยี่ยมในสภาวะการอบอ่อน (O) หรือสภาวะหลังการชุบแข็งใหม่ๆ เนื่องจากมีการยืดตัวสูง เหมาะสำหรับการดัดงอ การดึงลึก (Deep drawing) และการขึ้นรูปที่ซับซ้อน
- 7075: ความสามารถในการขึ้นรูปค่อนข้างแย่ โดยปกติจะต้องทำการขึ้นรูปในสภาวะการอบอ่อน จากนั้นจึงนำไปผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อให้ได้ความแข็งแรงตามที่ต้องการ
การอบชุบด้วยความร้อน
| พารามิเตอร์ | 2024 | 7075 |
|---|---|---|
| อุณหภูมิการทำละลายของแข็ง (°C) | 490–505 | 465–480 |
| อุณหภูมิการบ่มเทียม (°C) | 185–195 (T6/T62) | 120 (T6 ขั้นตอนเดียว) |
| เวลาบ่มเทียม (ชั่วโมง) | 8–14 | 24 |
| สภาวะทั่วไป | T3, T351, T851 | T6, T651, T7351 |
การเปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อน
ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นจุดอ่อนที่มีร่วมกันของโลหะผสมทั้งสองชนิด แต่กลไกและความรุนแรงแตกต่างกัน
| ประเภทการกัดกร่อน | 2024 | 7075-T6 | 7075-T73 | 6061 |
|---|---|---|---|---|
| บรรยากาศทั่วไป | แย่ | แย่ | ปานกลาง | ดี |
| การกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้น (SCC) | ปานกลาง (T3/T351) | อ่อนไหว (T6/T651) | ดี (T73) | ดีเยี่ยม |
| การกัดกร่อนแบบจุด (สภาพแวดล้อมคลอไรด์) | แย่ | แย่ | ปานกลาง | ปานกลาง |
| การกัดกร่อนแบบลอกชั้น | ปานกลาง | แย่ (T6) | ดี (T76) | ดี |
หมายเหตุสำคัญ: 7075-T6 อ่อนไหวต่อการกัดกร่อนแตกร้าวจากความเค้น (SCC) เป็นอย่างมาก ต้องใช้อย่างระมัดระวังในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือมีคลอไรด์สูง สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ให้ใช้สภาวะ 7075-T73 หรือ T7351 ซึ่งยอมลดความแข็งแรงลง 15–20% เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนอย่างมหาศาล
วิธีการป้องกันทั่วไป:
- 2024: Alclad (เคลือบด้วยอลูมิเนียมบริสุทธิ์สูง, มาตรฐานสำหรับอวกาศ), การชุบอโนไดซ์ + การซีล, การเคลือบแปลงสภาพโครเมต/เซอร์โคเนต, การทาสี
- 7075: การชุบอโนไดซ์ด้วยกรดโครมิก (ผ่านการรับรองสำหรับอากาศยาน), การชุบไทเทเนียม, ฮาร์ดอโนไดซ์ (ความหนาสูงสุด 50 ไมครอน) หรือใช้ประโยชน์จากสภาวะ T73/T7351
สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
เมื่อใดควรเลือกแผ่นอลูมิเนียม 2024
ด้วยความต้านทานความล้าที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี 2024 จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:
- ผิวเครื่องบินและลำตัว: ต้องการอายุการใช้งานจากความล้าสูงเพื่อรองรับความเค้นจากการขึ้นบิน/ลงจอด
- แผงปีกส่วนล่าง: ทนทานต่อแรงดึง (2024 เป็นมาตรฐานที่ใช้)
- โครงสร้างขีปนาวุธและอวกาศ: สร้างความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความต้านทานความเสียหาย
- ดุมล้อรถบรรทุกและใบพัด: ความแข็งแรงปานกลางถึงสูงร่วมกับความเหนียว
- หมุดย้ำ (Rivets): ความเป็นพลาสติกของ 2024 ทำให้มันเป็นวัสดุคลาสสิกสำหรับหมุดอลูมิเนียม
- ชิ้นส่วนที่ทนอุณหภูมิสูง (<150°C): มีประสิทธิภาพดีกว่า 7075 เมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 125°C
เมื่อใดควรเลือกแผ่นอลูมิเนียม 7075
ด้วยความแข็งแรงขั้นสุดยอดและอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูง 7075 จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:
- ฐานล้อเครื่องบิน, โครงสร้างปีก (Wing spars), ผนังกั้น (Bulkheads): ชิ้นส่วนรับน้ำหนักที่สำคัญซึ่งต้องทนต่อภาระสถิตแบบรุนแรง
- ถังเชื้อเพลิงจรวด: ลดน้ำหนักพร้อมกับรักษาความแข็งแรงสูง
- การทหารและการป้องกันประเทศ: แผ่นเกราะ, ชิ้นส่วนอาวุธ (เช่น โครงปืนไรเฟิล M16)
- แม่พิมพ์ความแม่นยำสูง: แม่พิมพ์เป่า, แม่พิมพ์เชื่อมโซนิค (มีประสิทธิภาพการนำความร้อนและการขึ้นรูปที่ดี)
- อุปกรณ์กีฬาขั้นสูง: โครงจักรยาน, คาราไบเนอร์, หัวไม้กอล์ฟ
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์: ตัวเครื่องสมาร์ทโฟน/แล็ปท็อป (เช่น ที่ใช้ใน OPPO N3)
ตารางสรุปการใช้งาน
| การใช้งาน | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| ผิวเครื่องบิน | ตัวเลือกอันดับ 1 | ใช้ได้ | ปานกลาง |
| ฐานล้อ / โครงสร้างปีก | ปานกลาง | ตัวเลือกอันดับ 1 | ไม่เกี่ยวข้อง |
| โครงสร้างอวกาศ/ขีปนาวุธ | เหมาะสม | เหมาะสม | ไม่เกี่ยวข้อง |
| แม่พิมพ์ความแม่นยำสูง | ปานกลาง | ตัวเลือกอันดับ 1 | ปานกลาง |
| อุปกรณ์กีฬา | ปานกลาง | ตัวเลือกอันดับ 1 | เหมาะสม |
| โครงสร้างเชื่อม | ไม่แนะนำ | ไม่แนะนำ | ตัวเลือกอันดับ 1 |
| สถาปัตยกรรม / หน้าต่าง | ไม่แนะนำ | ไม่แนะนำ | ตัวเลือกอันดับ 1 |
| โครงสร้างยานยนต์ | เหมาะสม | เฉพาะรุ่นไฮเอนด์ | ตัวเลือกอันดับ 1 |
| อุณหภูมิสูง (>125°C) | ตัวเลือกอันดับ 1 | ไม่เหมาะสม | ไม่เหมาะสม |
ต้นทุนและคำแนะนำในการซื้อ
ราคาอ้างอิง
ลำดับชั้นราคาโดยทั่วไปคือ: 6061 < 2024 < 7075
- 6061: ราคาและต้นทุนการตัดเฉือนต่ำที่สุด อัตราส่วนความคุ้มค่าสูงสุดสำหรับการใช้งานเชิงโครงสร้างทั่วไป
- 2024: ราคาปานกลาง ความสามารถในการแปรรูปดี มีคุณค่ามากสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมอากาศยานและการทหาร
- 7075: ราคาสูงที่สุด ธาตุผสม (โดยเฉพาะสังกะสี) และกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่เข้มงวด ทำให้ทั้งวัตถุดิบและต้นทุนการแปรรูปมีราคาสูงสุด
หมายเหตุ: ใบเสนอราคาเฉพาะเจาะจงจะแตกต่างกันมากตามขนาด สภาวะ การรับรอง และปริมาณ ติดต่อ Worthwill (Henan Worthwill Industry Co., Ltd.) สำหรับใบเสนอราคาแบบกำหนดเอง
คลังสินค้าและข้อมูลจำเพาะอ้างอิง (Worthwill)
| รูปแบบผลิตภัณฑ์ | ข้อมูลจำเพาะ 2024 | ข้อมูลจำเพาะ 7075 |
|---|---|---|
| ความหนาแผ่น | 0.3–350 มม. | 0.5–250 มม. |
| ความกว้างแผ่น | 200–2000 มม. | 1500–4000 มม. (หน้ากว้างพิเศษ) |
| เส้นผ่านศูนย์กลางแท่ง/เพลา | Φ3–500 มม. | Φ15–800 มม. |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกท่อ | Φ20–500 มม. | Φ8–300 มม. |
| เส้นผ่านศูนย์กลางลวด | 0.1–20 มม. | 0.1–20 มม. |
สภาวะทั่วไปที่มีจำหน่าย: 2024 (T3/T351/T851/O), 7075 (O/T6/T651/T73/T7351)
วิธีการเลือกแผ่นอลูมิเนียมที่เหมาะสม?
ทำตามคู่มือการตัดสินใจ 5 ขั้นตอนนี้:
- 1. ยืนยันความต้องการความแข็งแรง
-
- ต้องการความแข็งแรงสูงสุด (>500 MPa)? เลือก 7075-T6/T651
- ต้องการ 400–500 MPa? เลือก 2024-T3/T351 หรือ 7075-T73
- 2. ประเมินภาระความล้า (Fatigue Loads)
-
- ความเค้นแบบวัฏจักรซ้ำๆ (เช่น ผิวเครื่องบิน)? เลือก 2024
- ความเค้นสถิตสูง (เช่น ฐานล้อเครื่องบิน, แม่พิมพ์)? เลือก 7075
- 3. พิจารณาอุณหภูมิการทำงาน
-
- สูงกว่า 125°C? เลือก 2024
- ต่ำกว่า 120°C และเน้นเรื่องความแข็งแรง? เลือก 7075
- 4. ประเมินความต้องการในการแปรรูป
-
- ต้องมีการเชื่อมแบบหลอมละลาย? ข้าม 2024/7075 ไปเลย เลือก 6061
- ต้องมีการขึ้นรูปที่ซับซ้อน? เลือก 2024 (มีความเหนียวดีกว่า)
- กลึง CNC อย่างเดียว? ใช้ได้ทั้งคู่; แต่ 2024 จะทำให้เครื่องมือสึกหรอน้อยกว่า
- 5. ตรวจสอบงบประมาณ
-
- โครงการที่คำนึงถึงต้นทุน? เลือก 2024 หรือ 6061
- โครงการที่เน้นประสิทธิภาพเป็นหลัก? เลือก 7075 (ต้นทุนเป็นเรื่องรอง)
ข้อสรุป (The Bottom Line):
- เลือก 2024 = อายุการใช้งานความล้ามาก่อน + ต้องมีการขึ้นรูป + สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิปานกลางถึงสูง
- เลือก 7075 = ความแข็งแรงสูงสุดมาก่อน + ความแข็ง/ทนทานต่อการสึกหรอ + รับแรงสถิตสูงที่อุณหภูมิห้อง
- เลือก 6061 = ต้องมีการเชื่อม + โครงสร้างทั่วไป + เน้นควบคุมต้นทุน
เกี่ยวกับ Worthwill
Henan Worthwill Industry Co., Ltd. เป็นซัพพลายเออร์มืออาชีพด้านแผ่นโลหะผสมอลูมิเนียมระดับพรีเมียม นำเสนอผลิตภัณฑ์ แผ่นอลูมิเนียม แท่ง และท่อ ในซีรีส์ 2024, 7075, 6061 และอื่นๆ เราพร้อมรองรับทั้งขนาดสินค้าคงคลังมาตรฐานและขนาดที่กำหนดเอง ด้วยระบบการรับรองคุณภาพที่ครอบคลุม เรามีใบรับรองการทดสอบวัสดุที่ได้มาตรฐานตามข้อกำหนด ASTM, AMS และ GB/T
สำหรับข้อมูลทางเทคนิค (Data sheets) การขอตัวอย่าง หรือต้องการขอใบเสนอราคา โปรดติดต่อทีมงานมืออาชีพของเราวันนี้!
ภาคผนวก: ตารางข้อมูลที่ครอบคลุมสำหรับ 2024, 7075 และ 6061
A1. องค์ประกอบทางเคมี (% โดยน้ำหนัก)
| ธาตุ | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Al | 90.7–94.7 (ส่วนที่เหลือ) | 86.9–91.4 (ส่วนที่เหลือ) | 95.8–98.6 (ส่วนที่เหลือ) |
| Cu | 3.8–4.9 | 1.2–2.0 | 0.15–0.40 |
| Zn | ≤0.25 | 5.1–6.1 | ≤0.25 |
| Mg | 1.2–1.8 | 2.1–2.9 | 0.80–1.20 |
| Mn | 0.30–0.90 | ≤0.30 | ≤0.15 |
| Cr | ≤0.10 | 0.18–0.28 | 0.04–0.35 |
| Si | ≤0.50 | ≤0.40 | 0.40–0.80 |
| Fe | ≤0.50 | ≤0.50 | ≤0.70 |
| Ti | ≤0.15 | ≤0.20 | ≤0.15 |
A2. สมบัติเชิงกลแบ่งตามสภาวะการอบชุบด้วยความร้อน
โลหะผสมอลูมิเนียม 2024
| สภาวะ | ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) | ความแข็งแรงคราก (MPa) | การยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) | ความทนทานต่อความล้า (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024-O | 186 (ทั่วไป) / ≤220 | 75.8 (ทั่วไป) / ≤96 | 20–22 | 47 | 90 |
| 2024-T3 | 469–483 | 324–345 | 15–18 | 120 | 138–207 |
| 2024-T351 | 440–470 | 290–325 | 13–15 | 120 | 138 |
| 2024-T4 | 469 | 324 | 16–19 | 120 | 138 |
| 2024-T6 | 427–476 | 345–393 | 5–10 | 125 | 124 |
| 2024-T851 | ≥455 | ≥400 | 4.9–5.0 | 140 | 117 |
โลหะผสมอลูมิเนียม 7075
| สภาวะ | ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) | ความแข็งแรงคราก (MPa) | การยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) | ความทนทานต่อความล้า (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|
| 7075-O | 240 (ทั่วไป) / ≤280 | 120 (ทั่วไป) / ≤140 | 9–12 | 59 | 120 |
| 7075-T6 | 560 | 480 | 7.9 | 150 | 160 |
| 7075-T62 | 560 | 460 | 7.2 | 160 | 170 |
| 7075-T651 | 550–570 | 460–500 | 7–9 | 150 | 160 |
| 7075-T6510 | 590 | 510 | 5.7 | — | 180 |
| 7075-T73 | 500 | 410 | 7.1 | 140 | 160 |
| 7075-T7351 | 510 | 410 | 7.5 | 140 | 160 |
| 7075-T76 | 560 | 480 | 7.9 | 150 | 190 |
| 7075-T7651 | 550 | 470 | 7.3 | 150 | 190 |
A3. สมบัติทางกายภาพ
| พารามิเตอร์ | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| ความหนาแน่น (ก./ลบ.ซม.) | 2.78 | 2.81 | 2.70 |
| จุดหลอมเหลว (เส้นโซลิดัส, °C) | 502 | 477 | 582 |
| จุดหลอมเหลว (เส้นลิควิดัส, °C) | 638 | 635 | 652 |
| CTE (µm/m·K, 20–100°C) | 23.2 | 23.6 | 23.6 |
| การนำความร้อน (W/m·K) | 121 | 130 | 167 |
| การนำไฟฟ้า (%IACS) | 30 | 33 | 43 |
| ความต้านทานไฟฟ้า (µΩ·cm) | 5.82 | 5.15 | 3.99 |
| โมดูลัสยืดหยุ่น (GPa) | 73.1 | 71.7 | 68.9 |
| โมดูลัสเฉือน (GPa) | 28.0 | 26.9 | 26.0 |
| อัตราส่วนปัวซอง | 0.33 | 0.33 | 0.33 |
| ความจุความร้อนจำเพาะ (J/g·°C) | 0.875 | 0.96 | 0.90 |
A4. การประเมินประสิทธิภาพโดยรวม
| มิติประสิทธิภาพ | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| ความแข็งแรง | สูง | สูงสุด | ปานกลาง |
| ความต้านทานความล้า | ดีเยี่ยม | ดี | ปานกลาง |
| ความเหนียว/การขึ้นรูป | ดี | ปานกลาง | ดี |
| ความสามารถในการเชื่อม | แย่ | แย่ | ดีเยี่ยม |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | แย่ | แย่ (T6) / ปานกลาง (T73) | ดี |
| ความสามารถในการตัดเฉือน | ดี (70%) | ดี (70%) | ดี (70%+) |
| การตอบสนองต่อการอบชุบ | มาก | มาก | มาก |
| ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง (>125°C) | ดีกว่า 7075 | แย่ | แย่ |
| ต้นทุนโดยรวม | ปานกลาง | สูง | ต่ำ |
| ผลลัพธ์การชุบอโนไดซ์ | ปานกลาง | ดี | ดีเยี่ยม |
A5. ความแข็งแรงจำเพาะ & ตัวชี้วัดขั้นสูง
| ตัวชี้วัด | 2024-T3 | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|---|
| ความแข็งแรงจำเพาะ (MPa·cm³/g) | 170 | 192 | 120 |
| การทนต่อความเสียหาย (da/dN, มม./รอบ) | 3×10⁻⁵ | 5×10⁻⁵ | 8×10⁻⁵ |
| เกณฑ์จำกัด SCC KISCC (MPa√m) | 15 | 20 | สูง |
| การรักษาความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง (150°C) | 85% | 75% | 60% |
| ขีดจำกัดความล้า (MPa, 10⁷ รอบ) | 180 | 210 | — |
