6061 ve 7075 alüminyum
Alüminyum alaşımlarının malzeme seçiminde 6061 ve 7075 en sık bahsedilen iki kalitedir. Bunlar sırasıyla Al-Mg-Si serisinin ve Al-Zn-Mg-Cu serisinin tipik ürünlerini temsil eder ve havacılık, otomotiv üretimi, hassas aletler ve diğer alanlarda hayati roller oynarlar.
Temel konumlandırma
- 6061 Alüminyum: Orta dayanım, kolay işlenebilirlik, iyi korozyon direnci. Genel yapısal parçalar için uygundur (örn. bisiklet iskeletleri, denizcilik donanımları, boru hatları).
- 7075 Alüminyum: Çeliğe kıyaslanabilir ultra yüksek dayanım, ancak gerilmeli korozyon çatlamasına (SCC) karşı hassas. Temel olarak uçaklarda ve aşırı dayanım gerektiren diğer uygulamalarda kullanılır.
6061 ve 7075: Kimyasal bileşim karşılaştırması
Kimyasal bileşim (Ağırlıkça %)
| Element | 6061 | 7075 |
| Si (Silisyum) | 0.40–0.80 | ≤ 0.40 |
| Mg (Magnezyum) | 0.80–1.20 | 2.10–2.90 |
| Cu (Bakır) | 0.15–0.40 | 1.20–2.00 |
| Zn (Çinko) | ≤ 0.25 | 5.10–6.10 |
| Cr (Krom) | 0.04–0.35 | 0.18–0.28 |
| Mn (Mangan) | ≤ 0.15 | ≤ 0.30 |
| Fe (Demir) | ≤ 0.70 | ≤ 0.50 |
| Ti (Titanyum) | ≤ 0.15 | ≤ 0.20 |
| Al (Alüminyum) | Kalan (yaklaşık %95–98) | Kalan (yaklaşık %87–91) |
En önemli dört fark
- Çinko içeriği: 7075, ona son derece yüksek bir dayanım kazandıran yüksek miktarda çinko içerir. 6061 ise neredeyse hiç çinko içermez ve orta düzeyde dayanım sunar.
- Magnezyum içeriği: 7075, 6061'in iki katından fazla magnezyum içererek dayanımını daha da artırır.
- Silisyumun rolü: 6061, kendi güçlendirici fazını (Mg2Si) oluşturmak için silisyuma ihtiyaç duyar. 7075 ise kendi güçlendirme mekanizmalarına müdahale etmesini önlemek için silisyumu mümkün olduğunca düşük tutar.
- Bakır ödünü: 7075, 6061'den daha fazla bakır içerir; bu da daha yüksek dayanım ancak daha zayıf korozyon direnci sağlar. 6061 düşük bakır içeriğine sahiptir, bu da daha iyi korozyon direnci sağlar.
6061 ve 7075: Yaygın temper karşılaştırması
6061'in ana temperleri ve özellikleri
| Temper | Çekme dayanımı (MPa) | Akma dayanımı (MPa) | Uzama (%) | Sertlik (HB) |
| 6061-O | 125 | 55 | 25-30 | 30 |
| 6061-F | 130-180 | 60-110 | 16-25 | 35-55 |
| 6061-T4 | 240 | 145 | 20-25 | 65 |
| 6061-T6 | 310 | 276 | 12 | 95 |
| 6061-T651 | 310 | 276 | 12 | 95 |
| 6061-T6511 | 290-310 | 250-276 | 10-12 | 95 |
6061 temper seçim rehberi:
- O temperi: Tamamen tavlanmış; şekillendirilecek ve ardından tekrar ısıl işleme tabi tutulacak parçalar için uygundur.
- T4 temperi: Doğal yaşlandırılmış; orta düzeyde dayanım gerektiren ancak daha fazla soğuk şekillendirme yapılacak uygulamalar için.
- T6 temperi: En yaygın temper; optimum genel performans.
- T651 temperi: Germe işlemi ile gerilimi giderilmiş; ağır işleme veya hassas parçalar için ilk tercih.
- T6511 temperi: Ekstrüzyon profilleri için standart temper.
7075'in ana temperleri ve özellikleri
| Temper | Çekme dayanımı (MPa) | Akma dayanımı (MPa) | Uzama (%) | Sertlik (HB) | SCC direnci |
| 7075-O | 230-280 | 105-170 | 14-17 | 60 | İyi |
| 7075-T6 | 572 | 503 | 11 | 150 | Zayıf |
| 7075-T62 | 560 | 460 | 7.2 | 160 | Zayıf |
| 7075-T651 | 550 | 460 | 8.2 | 150 | Zayıf |
| 7075-T6510 | 590 | 510 | 5.7 | - | Zayıf |
| 7075-T6511 | 580 | 510 | 5.6 | - | Zayıf |
| 7075-T73 | 505 | 435 | 13 | 140 | Mükemmel |
| 7075-T7351 | 510 | 410-440 | 7.5 | 140 | Mükemmel |
| 7075-T7352 | 470 | 380 | 3.1 | 140 | Mükemmel |
| 7075-T76 | 560 | 480 | 7.9 | 150 | İyi |
| 7075-T7651 | 550 | 470 | 7.3 | 150 | İyi |
7075 temper seçim rehberi:
- T6 serisi: Maksimum dayanım hedefler; kuru, iç mekan ortamları için uygundur.
- T651: Gerilimi giderilmiş T6; hassas işleme için zorunludur.
- T73 serisi: Havacılık yapısal standardı; SCC (Gerilmeli Korozyon Çatlaması) direncini 3-5 kat artırmak için aşırı yaşlandırılmıştır.
- T7351: Uçaklardaki ana yük taşıyıcı yapılar için zorunlu gereklilik.
- T76 serisi: Pul pul dökülme korozyonu direncine göre optimize edilmiştir; genellikle kalın plakalarda kullanılır.
Yaygın temperlerin karşılaştırma matrisi
| Boyut / Özellik | 6061-T6 | 6061-T651 | 7075-T6 | 7075-T651 | 7075-T7351 |
| Çekme dayanımı (MPa) | 310 | 310 | 572 | 550 | 510 |
| Akma dayanımı (MPa) | 276 | 276 | 503 | 460 | 410-440 |
| Uzama (%) | 12 | 12 | 11 | 8.2 | 7.5 |
| Sertlik (HB) | 95 | 95 | 150 | 150 | 140 |
| Özgül dayanım (MPa·cm³/g) | 115 | 115 | 203 | 196 | 181 |
| Yorulma dayanımı (MPa) | 96 | 96 | 160 | 160 | 160 |
| SCC hassasiyeti | Düşük | Düşük | Son derece yüksek | Son derece yüksek | Düşük |
| Kalıntı gerilme seviyesi | Orta (80-120MPa) | Düşük (<30MPa) | Yüksek (100-150MPa) | Düşük (<40MPa) | Düşük (<40MPa) |
| İşlemede bozulma eğilimi | Orta | Düşük | Yüksek | Orta | Orta |
| Kaynaklanabilirlik | İyi | İyi | Zayıf | Zayıf | Zayıf |
| Göreceli maliyet | 1.0 | 1.05 | 1.45 | 1.55 | 1.70 |
| Tedarik süresi (Hafta) | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-6 | 5-8 |
| Uygulama senaryosu | Genel yapılar | Hassas parçalar | Yüksek dayanımlı parçalar (iç mekan) | Hassas yüksek dayanım | Havacılık yapıları |
Önemli çıkarımlar:
- Dayanım farkı: 7075-T6, 6061-T6'dan %85 daha dayanıklıdır, ancak uzama sadece %8 oranında düşer.
- Gerilim giderme etkisi: T651/T7351 temperleri kalıntı gerilmeyi %70-80 oranında azaltır.
- Korozyon tersine dönüşü: 7075-T7351'in anti-SCC performansı 7075-T6'dan daha iyidir ve 6061 ile sıkı bir şekilde rekabet eder.
6061 ve 7075: Mekanik özellikler (T6 temperine dayalı olarak)
Dayanımın mühendislik açısından önemi
Çekme dayanımı (UTS):
- 6061-T6: 310 MPa
- 7075-T6: 572 MPa
- Fark: 7075, 6061'den 1.85 kat daha dayanıklıdır.
Örnek: Kesiti 10 mm × 10 mm = 100 mm² olan bir plaka için teorik yük taşıma kapasitesi şöyledir:
- 6061-T6: F = 310 MPa × 100 mm² = 31.000 N ≈ 3.1 ton kuvvet
- 7075-T6: F = 572 MPa × 100 mm² = 57.200 N ≈ 5.8 ton kuvvet
Yapısal tasarımda, izin verilebilir gerilme genellikle akma dayanımının %60-70'i olarak alınır (Güvenlik faktörü 1.5-1.67):
- 6061-T6 İzin Verilebilir Tasarım Gerilmesi: 276 × 0.67 = 185 MPa
- 7075-T6 İzin Verilebilir Tasarım Gerilmesi: 503 × 0.67 = 337 MPa
Bu, 7075 kullanıldığında aynı yük altında kesit alanını yaklaşık %45 oranında azaltabileceğiniz ve önemli bir ağırlık düşüşü sağlayabileceğiniz anlamına gelir.
Akma-çekme oranı analizi:
| Malzeme temperi | Akma dayanımı | Çekme dayanımı | Oran | Mühendislik açısından önemi |
| 6061-T6 | 276 MPa | 310 MPa | 0.89 | Daha büyük plastik rezerv, iyi güvenlik marjı |
| 7075-T6 | 503 MPa | 572 MPa | 0.88 | Küçük plastik rezerv, gerilme yığılmasına karşı hassas |
| 7075-T73 | 435 MPa | 505 MPa | 0.86 | Hafifçe iyileştirilmiş plastisite |
Sertlik ve aşınma direnci
Brinell sertlik karşılaştırması:
| Malzeme | Sertlik (HB) | Göreceli aşınma direnci | Göreceli takım ömrü | Yüzey kalitesi |
| 6061-T6 | 95 | 1.0 | 1.5 | Mükemmel (Ra 0.4-0.8μm) |
| 7075-T6 | 150 | 1.6 | 1.0 | İyi (Ra 0.8-1.6μm) |
7075'in yüksek sertliği, sürtünme çiftleri ve kılavuz raylar gibi aşınma uygulamalarında daha iyi performans göstermesini sağlar, ancak aynı zamanda şunlara neden olur:
- Artan takım aşınması (işleme maliyeti +%30-50).
- Kesme hızlarının %30-40 oranında düşürülmesi gerekir.
- Karbür veya seramik uçlu takımlar gerektirir.
Yorulma performansı
Yorulma dayanımı (Döner eğilme, 5×10^8 döngü):
| Temper | Yorulma dayanımı | Yorulma/Çekme oranı | Döngü ömrü avantajı |
| 6061-T6 | 96 MPa | 0.31 | Temel referans |
| 7075-T6 | 160 MPa | 0.28 | >100x daha uzun (aynı gerilmede) |
S-N eğrisi özellikleri:
| Döngüler | 6061-T6 Gerilmesi | 7075-T6 Gerilmesi | 7075 Avantajı |
| 10^6 | 120 MPa | 200 MPa | +%67 |
| 10^7 | 105 MPa | 170 MPa | +%62 |
| 10^8 | 96 MPa | 160 MPa | +%67 |
| 10^9 | 90 MPa | 150 MPa | +%67 |
Döngüsel yükleme uygulamalarında 7075, uçak dış kaplamaları, iniş takımları ve tekrarlanan gerilmelere maruz kalan bisiklet iskeletleri için kritik olan 100 kattan fazla yorulma ömrü avantajına sahiptir.
Kırılma tokluğu
Farklı yönlerde kırılma tokluğu KIC (MPa·m^0.5):
| Temper | L-T Yönü | T-L Yönü | S-L Yönü | Ortalama |
| 6061-T6 | 29 | 26 | 24 | 26.3 |
| 7075-T6 | 29 | 25 | 20 | 24.7 |
| 7075-T73 | 38 | 34 | 30 | 34.0 |
Temel bulgular:
- 7075-T6'nın kırılma tokluğu 6061-T6'dan biraz daha düşüktür.
- Aşırı yaşlandırma (T73) sayesinde 7075 tokluğunu yaklaşık %40 oranında artırarak 6061'i geride bırakır.
- Güçlü anizotropi: S-L (kısa enine) yönü en düşük tokluğa sahiptir; tasarımlar en zayıf yönelimi hesaba katmalıdır.
Düşük sıcaklık (Kriyojenik) tokluğu (-50℃):
| Malzeme | Oda Sıcaklığı KIC | -50℃ KIC | Düşüş |
| 6061-T6 | 29 | 26 | %10 |
| 7075-T6 | 25 | 18 | %28 |
| 7075-T73 | 34 | 27 | %21 |
6061, özellikle yüksek irtifa uçak uçuşları (-50℃'nin altı) için çok önemli olan düşük sıcaklıklarda daha net bir tokluk avantajını korur.
6061 ve 7075: Fiziksel özellikler ve mühendislik sabitleri
Yoğunluk ve hafiflik potansiyeli
Temel veriler:
| Parametre | 6061-T6 | 7075-T6 | Fark |
| Yoğunluk (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | +%4 (7075 daha ağırdır) |
| Çekme dayanımı | 310 MPa | 572 MPa | +%85 |
| Özgül dayanım | 115 | 203 | +%77 |
Gerçek ağırlık azaltma etkisi (Aynı yük kapasitesiyle):
| Tasarım koşulu | 6061 Kesiti | 7075 Kesiti | Ağırlık azalması |
| Çekme yükü 10kN | 54 mm² | 30 mm² | Hacimde -%42 |
| Yoğunluğa göre ayarlanmış ağırlık | Temel (1.0x) | 0.62x | Kütlede -%38 |
Termofiziksel özellikler
| Parametre | 6061-T6 | 7075-T6 | Mühendislik etkisi |
| Isıl iletkenlik | 167 W/m·K | 130 W/m·K | 6061 ısı dağıtımında %28 daha iyidir |
| Özgül ısı | 896 J/kg·K | 960 J/kg·K | Benzer |
| Isıl genleşme (CTE) | 23.6 µm/m·K | 23.6 µm/m·K | Aynı |
| Erime aralığı | 582-652 ℃ | 477-635 ℃ | 7075 solidus (katılaşma başlangıcı) 105℃ daha düşüktür |
Isıl iletkenliğin etkileri:
- Soğutucular: 6061 üstündür; sıcaklık gradyanı %28 daha küçüktür.
- Kaynak: 7075 daha düşük bir solidus noktasına sahiptir, bu da daha dar bir kaynak penceresine yol açar.
- Isıl işlem: 7075 daha sıkı su verme gecikme süreleri gerektirir (≤10s'ye karşı ≤15s).
Yüksek sıcaklıkta dayanım koruması:
| Sıcaklık | 6061-T6 Koruması | 7075-T6 Koruması |
| 100℃ | %95 | %93 |
| 150℃ | %75 | %65 |
| 200℃ | %45 | %35 |
| 250℃ | %25 | %20 |
Her iki malzeme de 150℃'nin üzerinde hızla yumuşar ve uzun süreli yüksek sıcaklık servisi için uygun değildir.
Elastik sabitler (Rijitlik)
| Parametre | 6061-T6 | 7075-T6 | Çeliğe kıyasla |
| Elastisite modülü (E) | 68.9 GPa | 71.7 GPa | Çeliğin yaklaşık 1/3'ü |
| Kayma modülü (G) | 26 GPa | 26.9 GPa | Çeliğin yaklaşık 1/3'ü |
| Poisson oranı (ν) | 0.33 | 0.32 | Çeliğe benzer |
Elektriksel özellikler
| Parametre | 6061-T6 | 7075-T6 | Etki |
| Elektriksel iletkenlik | %43 IACS | %33 IACS | 6061 %30 daha yüksektir |
| Elektriksel özdirenç | 0.040 Ω·mm²/m | 0.0515 Ω·mm²/m | 6061 %29 daha düşüktür |
| Isı/Elektrik oranı | 3.88 | 3.94 | Temelde tutarlı |
Hem dayanım hem de elektriksel iletkenlik gerektiren uygulamalar (ör. baralar, kablo bağlantıları) için 6061 avantaja sahiptir.
6061 ve 7075 alüminyum: İşleme performansı karşılaştırması
Nicel işlenebilirlik karşılaştırması
Alüminyum Birliği (Aluminum Association) İşlenebilirlik Derecelendirmesi: 6061-T6 A (Mükemmel) olarak derecelendirilmişken, 7075-T6 B (İyi) olarak derecelendirilmiştir.
CNC işleme parametreleri karşılaştırma tablosu:
| İşleme yöntemi | Parametre | 6061-T6 | 7075-T6 | Fark |
| Kaba frezeleme | Kesme hızı (m/dak) | 300-600 | 200-400 | -%33 |
| İlerleme hızı (mm/diş) | 0.15-0.30 | 0.10-0.20 | -%33 | |
| Kesme derinliği (mm) | 3-8 | 2-5 | -%38 | |
| Hassas frezeleme | Kesme hızı (m/dak) | 400-800 | 250-500 | -%37 |
| Yüzey pürüzlülüğü Ra (μm) | 0.4-0.8 | 0.8-1.6 | +%100 | |
| Delme | Kesme hızı (m/dak) | 100-150 | 80-120 | -%27 |
| Delik duvarı kalitesi | Mükemmel | İyi | - | |
| Takım ömrü | Göreceli ömür | 1.5-2.0 | 1.0 | -%40 |
| Verimlilik | Malzeme kaldırma oranı (MRR) | 1.5-2.0 | 1.0 | -%40 |
İşleme maliyeti karşılaştırması (100 cm³ malzeme kaldırma üzerinden):
| Maliyet kalemi | 6061-T6 | 7075-T6 | Fark |
| Takım maliyeti | 100 | 180 | +%80 |
| İşleme süresi maliyeti | 100 | 150 | +%50 |
| Toplam işleme maliyeti | 100 | 165 | +%65 |
Kaynak performansı karşılaştırması
Kaynaklanabilirlik derecesi ve bağlantı verimliliği:
| Malzeme | Kaynaklanabilirlik derecesi | Yaygın yöntemler | Bağlantı verimliliği | Kaynak sonrası dayanım (MPa) | Ana sorunlar |
| 6061-T6 | İyi | MIG/TIG | 0.65-0.75 | 200-230 | HAZ (Isıdan Etkilenen Bölge) yumuşaması |
| 7075-T6 | Zayıf | Önerilmez | 0.30-0.45 | 150-200 | Şiddetli sıcak çatlama + Düşük dayanım |
| 7075-T6 | Kabul edilebilir | FSW (Sürtünme Karıştırma Kaynağı) | 0.65-0.75 | 350-420 | Yüksek ekipman yatırımı |
Şekillendirme performansı karşılaştırması
Minimum bükme yarıçapı karşılaştırması (çatlama olmadan 90° bükme):
(Not: 't' = malzeme kalınlığı)
| Malzeme temperi | Min. Bükme yarıçapı (R) | Şekillendirme zorluğu | Uygulanabilir süreçler |
| 6061-O | 0.5t | Kolay | Soğuk bükme, derin çekme, gerdirme |
| 6061-T4 | 1.5t | Orta | Soğuk bükme, sığ çekme |
| 6061-T6 | 3t | Zor | Soğuk bükme dikkat gerektirir |
| 7075-O | 2t | Zor | Sadece tavlanmış durumda şekillendirilebilir |
| 7075-T6 | 8-10t | Son derece zor | Soğuk şekillendirme neredeyse imkansızdır |
Derin çekme performansı karşılaştırması (Erichsen Çökertme Testi değerleri):
| Malzeme | Erichsen değeri (mm) | Çekme oranı | Uygulamalar |
| 6061-O | 11-13 | 1:2.5 | Derin çekilmiş parçalar, karmaşık kavisli yüzeyler |
| 7075-O | 7-9 | 1:1.8 | Sığ çekilmiş parçalar |
Ekstrüzyon performansı karşılaştırması:
| Parametre | 6061 | 7075 | Fark |
| Ekstrüzyon hızı (mm/s) | 15-25 | 5-10 | -%60 |
| Ekstrüde edilebilir profil karmaşıklığı | Yüksek (ince cidarlı, içi boş, çok boşluklu) | Orta | - |
| Göreceli kalıp ömrü | 1.5-2.0 | 1.0 | -%40 |
| Göreceli ekstrüzyon maliyeti | 1.0 | 1.4-1.6 | +%40-60 |
Özet: 6061 mimari profiller, dekoratif parçalar ve karmaşık yapısal bileşenlerde hakimken, 7075 zayıf şekillendirilebilirliği nedeniyle oldukça kısıtlıdır.
Isıl işlem karşılaştırması
Çözeltiye alma + yaşlandırma süreci parametreleri karşılaştırması:
| Süreç aşaması | 6061-T6 | 7075-T6 | Farklar ve gereksinimler |
| Çözeltiye alma sıcaklığı | 540±5℃ | 470±3℃ | 7075 için daha sıkı sıcaklık kontrolü |
| Bekletme süresi | 1-2 saat | 1-2 saat | Benzer |
| Su verme gecikmesi (Transfer süresi) | ≤15 saniye | ≤10 saniye | 7075 daha hassastır |
| Su verme ortamı sıcaklığı | <40℃ | <40℃ | Aynı |
| Yaşlandırma sıcaklığı | 175±5℃ | 120±3℃ | 6061 için daha yüksek sıcaklık |
| Yaşlandırma süresi | 8-10 saat | 24 saat | 7075 için daha uzun süre |
| Zirve sertlik penceresi | Geniş (6-12s) | Dar (20-28s) | 7075 için daha düşük süreç toleransı/hata payı |
Su verme gecikmesinin (Transfer süresi) dayanıma etkisi:
| Transfer süresi | 6061 Dayanım koruma oranı | 7075 Dayanım koruma oranı |
| 5 saniye | %100 | %100 |
| 10 saniye | %98 | %95 |
| 15 saniye | %95 | %85 |
| 20 saniye | %90 | %70 |
| 30 saniye | %80 | %50 |
Özet: 7075 su verme hızına karşı son derece hassastır ve bu durum büyük iş parçalarının ısıl işleminde büyük bir zorluk teşkil eder.
6061 ve 7075 alüminyum: Korozyon direnci karşılaştırması
Atmosferik korozyon karşılaştırması
5 Yıllık açık hava maruziyet test verileri:
| Ortam türü | 6061-T6 Korozyon derinliği | 7075-T6 Korozyon derinliği | 7075-T73 Korozyon derinliği |
| Endüstriyel atmosfer | <10 μm | 15-25 μm | 10-15 μm |
| Deniz atmosferi (800m) | 15-20 μm | 30-50 μm | 20-30 μm |
| Kırsal atmosfer | <5 μm | 8-12 μm | 5-8 μm |
Gerilmeli korozyon çatlaması (SCC) hassasiyeti karşılaştırması
Bu, iki malzeme arasındaki en önemli farklardan biridir.
SCC performansı karşılaştırma tablosu:
| Malzeme temperi | Hassasiyet derecesi | KISCC (MPa·m^0.5) | Güvenli gerilme seviyesi | Arızaya kadar geçen tipik süre |
| 6061-T6 | A (Mükemmel) | >30 | %75 σy | SCC kaydı yok |
| 7075-T6 | D (Çok zayıf) | 15-20 | %30-40 σy | Aylar ila yıllar |
| 7075-T73 | B (İyi) | 24 | %60 σy | Önemli ölçüde uzatılmış |
| (Not: σy = Akma dayanımı) |
Taneler arası korozyon ve pul pul dökülme korozyonu karşılaştırması
ASTM G110 test sonuçları (%6.0 NaCl + %0.5 H2O2):
| Malzeme temperi | Pul pul dökülme korozyon derecesi | Taneler arası korozyon derinliği (24s) | Korozyon direnci değerlendirmesi |
| 6061-T6 | EA (Dökülme yok) | <50 μm | Mükemmel |
| 7075-T6 | EC-ED (Şiddetli) | 150-300 μm | Zayıf |
| 7075-T73 | EB (Hafif) | 80-120 μm | İyi |
| 7075-T76 | EA-EB | 60-100 μm | İyi |
Yüzey işlemi etkileri karşılaştırması
Eloksal (Anodizasyon) performansı karşılaştırması:
| Malzeme | Standart anodik film kalınlığı | Film rengi | Sertlik (HV) | Korozyon direnci artışı |
| 6061-T6 | 15-25 μm | Şeffaftan altın rengine | 350-400 | 3-5 kat |
| 7075-T6 | 10-20 μm | Gri-kahverengi | 300-380 | 2-3 kat |
Sert eloksal (Tip III) karşılaştırması:
| Malzeme | Film kalınlığı | Sertlik (HV) | Aşınma direnci artışı | Süreç zorluğu |
| 6061-T6 | 75-100 μm | 350-450 | 5-8 kat | Orta |
| 7075-T6 | 60-80 μm | 300-400 | 4-6 kat | Yüksek |
Alclad (Kaplama) işlemi (Yalnızca 7075):
- 7075-T6 Alclad: Yüzey saf alüminyum veya 6061 ile kaplanmıştır; kalınlık toplam kalınlığın %2.5-5'idir.
- Korozyon direnci artışı: 3-5 kat, 6061 seviyesine yaklaşır.
- Dayanım kaybı: Yaklaşık %5.
- Maliyet artışı: %15-20.
6061 ve 7075 alüminyum: Uygulama karşılaştırması
Havacılık ve uzay
Uçak yapısal malzeme dağılımı karşılaştırması:
| Bileşen | Birincil malzeme | Alternatif malzeme | Seçim nedeni |
| Kanat direkleri, kirişler | 7075-T7351 | 7050-T7451 | En yüksek dayanım + SCC direnci |
| Gövde iskeletleri | 7075-T7651 | 6061-T6 | Yüksek yük taşıma dayanımı |
| Dış kaplama (Yüksek gerilimli alanlar) | 7075-T6 Alclad | 2024-T3 | Dayanım + yorulma + yüzey koruması |
| Dış kaplama (Düşük gerilimli alanlar) | 6061-T6 | 2024-T3 | Maliyet etkinliği + korozyon direnci |
| Yakıt sistemleri | 6061-T6 | 5083-H116 | Kaynaklanabilirlik + korozyon direnci |
| Kapı çerçeveleri | 6061-T6 | 7075-T73 | Kaynaklı yapı + tokluk |
| İniş takımı | 7075-T73 Dövme parçalar | Titanyum alaşımı | Yüksek dayanım + darbe direnci |
Otomotiv endüstrisi
Elektrikli araç (EV) uygulaması karşılaştırması:
| Bileşen | 6061 Uygulaması | 7075 Uygulaması | Performans karşılaştırması |
| Pil paketi çerçeveleri | Ekstrüde profil kaynağı | Yok | 6061 kaynaklanabilir, maliyet %30 daha düşüktür |
| Alt şasiler | T6 Döküm/Dövme | T6 Dövme | 7075 %15 daha yüksek rijitliğe sahiptir, ancak maliyeti %50 daha yüksektir |
| Süspansiyon salıncak kolları | T6 Dövme | T6 Dövme | 7075 daha yüksek dayanıma sahiptir, ağırlığı %35 oranında azaltır |
| Çarpışma kirişleri | T6 Ekstrüzyon | Yok | 6061 üstün enerji absorpsiyonuna sahiptir |
| Gövde yapısı/iskeletler | T6 Ekstrüzyon kaynağı | Yok | 6061 tek seçenektir (kaynak ihtiyaçları nedeniyle) |
Mimari ve dekorasyon
Mimari uygulamalar için malzeme seçimi:
| Uygulama türü | Malzeme seçimi | Neden | Pazar payı |
| Kapı ve pencere çerçeveleri | 6061-T5/T6 | Ekstrüde edilebilirlik + hava koşullarına dayanıklılık + maliyet | >%95 |
| Giydirme cephe sistemleri | 6061-T6 | Dayanım + kaynaklanabilirlik + eloksal | >%90 |
| Dekoratif paneller | 6061-T6 | Mükemmel yüzey işlemi sonuçları | >%85 |
| Çelik yapı konektörleri | 6061-T6 | Kaynaklanabilirlik kilit noktadır | %100 |
| Yüksek dayanımlı yapılar | 7075-T6 | Nadiren kullanılır | <%1 |
Tüketici elektroniği ve hassas aletler
Dizüstü bilgisayar kasası malzemesi karşılaştırması:
| Marka/Model | Malzeme | Kalınlık | Ağırlık | Deformasyon direnci | Termal performans | Maliyet |
| MacBook Pro | 6061-T6 | 1.2-1.5mm | 1.4kg | İyi | Mükemmel | Temel referans |
| Oyun dizüstü bilgisayarı | 7075-T6 | 0.8-1.0mm | 1.2kg | Mükemmel | İyi | +%30 |
| Genel iş dizüstü bilgisayarı | 6061-T6 | 1.5-2.0mm | 1.6kg | Orta | Mükemmel | -%20 |
Tırmanma ekipmanı performans karşılaştırması:
| Ekipman türü | 6061 Uygulaması | 7075 Uygulaması | Performans farkı |
| Karabinalar | Dayanım 22kN, Ağırlık 65g | Dayanım 25kN, Ağırlık 50g | 7075 ağırlığı %23 azaltır, dayanımı %14 artırır |
| Ekspres setleri | Nadiren kullanılır | Ana akım tercih | 7075 daha iyi aşınma direncine sahiptir |
| Trekking batonları | Giriş seviyesi | Üst düzey modeller | 7075 daha hafif ve daha güçlüdür |
6061 ve 7075 alüminyum: Nasıl seçilir?
Yapısal parçaların büyük çoğunluğu için 6061 yeterince iyi ve çok daha ucuzdur. Gerekli dayanımdan kesinlikle yoksun olmadığınız sürece 7075'i seçmenize gerek yoktur.
Seçim kuralları
- Şunlara ihtiyacınız varsa 6061'i seçin: Kaynaklanabilirlik, korozyon direnci, maliyet etkinliği ve karmaşık şekillendirme.
- Şunlara ihtiyacınız varsa 7075'i seçin: Aşırı dayanım, aşırı ağırlık azaltma, kaynak gereksinimi olmaması ve sıkı korozyon korumasını karşılayabilme.
Hızlı karar tablosu
| Eğer birincil önceliğiniz... | Şunu seçin: | Çünkü... |
| Maksimum dayanım (6061'in neredeyse iki katı) | 7075-T6 | Dayanım diğer her şeyin önüne geçer. |
| Kaynaklanması gerekiyorsa | 6061 | 7075 pratik olarak kaynaklanamaz. |
| Bükme, derin çekme, karmaşık şekillendirme gerektiriyorsa | 6061 | 7075 kolayca çatlar. |
| Deniz veya yüksek nemli ortamlarda kullanılacaksa | 6061 | 7075 gerilmeli korozyon çatlamasına eğilimlidir. |
| Düşük takım maliyeti ile hassas işleme | 6061 | Takım aşınmasından tasarruf sağlar, daha yüksek MRR'ye sahiptir. |
| Mümkün olan en düşük maliyet | 6061 | 7075 en az %35 daha pahalıdır. |
| Aşırı hafifletme (örn. uçak) | 7075 | En yüksek özgül dayanımı sağlar. |
Ek: Detaylı teknik parametreler
6061 Alüminyum alaşımı tam verileri
Kimyasal bileşim (Ağırlıkça %)
| Element | İçerik aralığı | İşlev/Rol |
| Si (Silisyum) | 0.40 - 0.80 | Mg2Si güçlendirici fazı oluşturur |
| Fe (Demir) | ≤ 0.70 | Safsızlık kontrolü |
| Cu (Bakır) | 0.15 - 0.40 | Yardımcı güçlendirme |
| Mn (Mangan) | ≤ 0.15 | Korozyon direncini artırır |
| Mg (Magnezyum) | 0.80 - 1.20 | Birincil güçlendirici element |
| Cr (Krom) | 0.04 - 0.35 | Tane inceltme |
| Zn (Çinko) | ≤ 0.25 | Safsızlık kontrolü |
| Ti (Titanyum) | ≤ 0.15 | Tane inceltme |
| Diğerleri (Her biri) | ≤ 0.05 | - |
| Diğerleri (Toplam) | ≤ 0.15 | - |
| Al (Alüminyum) | Kalan | Temel element |
Tempere göre mekanik özellikler özeti
| Temper | Çekme dayanımı (MPa) | Akma dayanımı (MPa) | Uzama (%) | Sertlik (HB) | Kesme dayanımı (MPa) | Yorulma dayanımı (MPa) |
| O | 125 | 55 | 25-30 | 30 | 82 | 62 |
| F | 130-180 | 60-110 | 16-25 | 35-55 | 90-120 | 70 |
| T4 | 240 | 145 | 20-25 | 65 | 165 | 85 |
| T6 | 310 | 276 | 12 | 95 | 207 | 96 |
| T651 | 310 | 276 | 12 | 95 | 207 | 96 |
Fiziksel özellikler tam parametreleri
- Yoğunluk: 2.70 g/cm³
- Erime aralığı: 582-652 ℃
- Solidus: 582 ℃
- Liquidus: 652 ℃
- Isıl iletkenlik: 167 W/(m·K)
- Özgül ısı kapasitesi: 896 J/(kg·K)
- Isıl genleşme katsayısı (20-100℃): 23.6 × 10^-6 /K
- Elektriksel iletkenlik: %43 IACS
- Elektriksel özdirenç: 0.040 Ω·mm²/m
- Elastisite modülü: 68.9 GPa
- Kayma modülü: 26 GPa
- Poisson oranı: 0.33
- Kırılma tokluğu KIC (L-T): 29 MPa·m^0.5
7075 Alüminyum alaşımı tam verileri
Kimyasal bileşim (Ağırlıkça %)
| Element | Standart kalite | Havacılık kalitesi | İşlev/Rol |
| Si (Silisyum) | ≤ 0.40 | ≤ 0.30 | Sıkı bir şekilde kontrol edilir |
| Fe (Demir) | ≤ 0.50 | ≤ 0.40 | Safsızlık kontrolü |
| Cu (Bakır) | 1.2 - 2.0 | 1.4 - 1.8 | Dayanımı artırır |
| Mn (Mangan) | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | Korozyon direncini artırır |
| Mg (Magnezyum) | 2.1 - 2.9 | 2.3 - 2.7 | Sinerjik güçlendirme |
| Cr (Krom) | 0.18 - 0.28 | 0.20 - 0.25 | Tane kontrolü |
| Zn (Çinko) | 5.1 - 6.1 | 5.3 - 5.9 | Birincil güçlendirici element |
| Ti (Titanyum) | ≤ 0.20 | ≤ 0.15 | Tane inceltme |
| Diğerleri (Her biri) | ≤ 0.05 | ≤ 0.03 | - |
| Diğerleri (Toplam) | ≤ 0.15 | ≤ 0.10 | - |
| Al (Alüminyum) | Kalan | Kalan | Temel element |
Tempere göre mekanik özellikler özeti
| Temper | Çekme dayanımı (MPa) | Akma dayanımı (MPa) | Uzama (%) | Sertlik (HB) | Kesme dayanımı (MPa) | Yorulma dayanımı (MPa) | Kırılma tokluğu (KIC) |
| O | 230-280 | 105-170 | 14-17 | 60 | 150 | 120 | - |
| T6 | 572 | 503 | 11 | 150 | 331 | 160 | 25 |
| T62 | 560 | 460 | 7.2 | 160 | 330 | 170 | 25 |
| T651 | 550 | 460 | 8.2 | 150 | 330 | 160 | 29 |
| T6510 | 590 | 510 | 5.7 | - | 340 | 180 | - |
| T6511 | 580 | 510 | 5.6 | - | 340 | 180 | - |
| T73 | 505 | 435 | 13 | 140 | 290 | 160 | 34-38 |
| T7351 | 510 | 410-440 | 7.5 | 140 | 300 | 160 | 34-38 |
| T76 | 560 | 480 | 7.9 | 150 | 320 | 190 | 30-34 |
| T7651 | 550 | 470 | 7.3 | 150 | 320 | 190 | 30-34 |
Fiziksel özellikler tam parametreleri
- Yoğunluk: 2.81 g/cm³
- Erime aralığı: 477-635 ℃
- Solidus: 477 ℃
- Liquidus: 635 ℃
- Isıl iletkenlik: 130 W/(m·K)
- Özgül ısı kapasitesi: 960 J/(kg·K)
- Isıl genleşme katsayısı (20-100℃): 23.6 × 10^-6 /K
- Elektriksel iletkenlik: %33 IACS
- Elektriksel özdirenç: 0.0515 Ω·mm²/m
- Elastisite modülü: 71.7 GPa
- Kayma modülü: 26.9 GPa
- Poisson oranı: 0.32
6061 ve 7075 Performans hızlı referans karşılaştırma tablosu
| Performans göstergesi | 6061-T6 | 7075-T6 | 7075-T7351 | 7075 Avantajı (6061'e kıyasla) |
| Çekme dayanımı (MPa) | 310 | 572 | 510 | +%85 / +%65 |
| Akma dayanımı (MPa) | 276 | 503 | 420 | +%82 / +%52 |
| Uzama (%) | 12 | 11 | 7.5 | -%8 / -%38 |
| Sertlik (HB) | 95 | 150 | 140 | +%58 / +%47 |
| Yorulma dayanımı (MPa) | 96 | 160 | 160 | +%67 |
| Kırılma tokluğu (MPa·m^0.5) | 29 | 25 | 35 | -%14 / +%21 |
| Yoğunluk (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | 2.81 | +%4 |
| Özgül dayanım (MPa·cm³/g) | 115 | 203 | 181 | +%77 / +%57 |
| Isıl iletkenlik (W/m·K) | 167 | 130 | 130 | -%22 |
| Elektriksel iletkenlik (% IACS) | 43 | 33 | 33 | -%23 |
| SCC direnci | Mükemmel | Zayıf | Mükemmel | - |
| Kaynaklanabilirlik | İyi | Zayıf | Zayıf | - |
| İşlenebilirlik derecesi | A | B | B | - |
| Göreceli maliyet | 1.0 | 1.45 | 1.70 | +%45 / +%70 |
Uluslararası eşdeğer kaliteler tablosu
6061 Alüminyum alaşımı
| Standart sistem | Kalite | Standart numarası |
| Çin (GB) | 6061 / LD30 | GB/T 3190-2020 |
| ABD (AA) | 6061 | ASTM B209, B221 |
| Avrupa (EN) | EN AW-6061 / AlMg1SiCu | EN 573-3 |
| Almanya (DIN) | AlMgSi1Cu / 3.3211 | DIN Standardı |
| Japonya (JIS) | A6061 | JIS H4000, H4040 |
| Birleşik Krallık (BS) | 6061 / N20 / H20 | BS 1470 |
| Uluslararası (ISO) | AlMg1SiCu | ISO 209.1 |
7075 Alüminyum alaşımı
| Standart sistem | Kalite | Standart numarası |
| Çin (GB) | 7075 / 7A09 | GB/T 3190-2020 |
| ABD (AA) | 7075 | ASTM B209 |
| ABD (AMS) | AMS 4045 (T6), AMS 4078 (T7351) | Havacılık Malzeme Spesifikasyonları |
| Avrupa (EN) | EN AW-7075 / AlZn5.5MgCu | EN 573-3 |
| Almanya (DIN) | AlZnMgCu1.5 / 3.4365 | DIN Standardı |
| Japonya (JIS) | A7075 | JIS H4000, H4080 |
| Birleşik Krallık (BS) | 7075 / C77S | BS 1470 |
| Rusya (GOST) | В95 (B95) | ГОСТ 4784 |
| Uluslararası (ISO) | AlZn5.5MgCu | ISO 209 |
Sonuç
6061 ve 7075 iki farklı tasarım felsefesini temsil eder: 6061 denge ve çok yönlülüğü hedefler; dayanım, işlenebilirlik, korozyon direnci ve maliyet arasında optimum bir uzlaşma sağlar. 7075 ise aşırı dayanımı hedefler; daha yüksek maliyetlerin ve süreç sınırlamalarının kabul edilebilir olduğu, olağanüstü yüksek hafifletme gereksinimleri olan uygulamalar için uygundur.
Önemli karşılaştırmalar:
- Dayanım: 7075-T6, 6061-T6'dan yaklaşık %85 daha dayanıklıdır.
- Maliyet: 7075 malzeme ve işleme maliyetleri yaklaşık %45 daha yüksektir.
- Çevre: 6061, gerilmeli korozyon çatlamasına (SCC) karşı doğal olarak dirençlidir; 7075 özel işlemler veya sıkı yüzey koruması gerektirir.
- İşleme: 6061, daha geniş uygulamalara yol açan üstün kaynak ve şekillendirme özellikleri sunar.
Son Karar: Yapısal bileşenlerin büyük çoğunluğu için 6061'i seçmek çok daha uygun maliyetlidir. 7075, yalnızca dayanım diğer tüm faktörleri geride bıraktığında ve bununla ilişkili daha yüksek maliyetleri üstlenmeye istekli olduğunuzda gereklidir.
