Nhôm tấm 2024 vs 7075
Khi lựa chọn hợp kim nhôm, nhôm tấm 2024 và nhôm tấm 7075 là hai trong số những tùy chọn phổ biến nhất mà các kỹ sư và chuyên gia thu mua thường gặp.
Mặc dù cả hai đều thuộc danh mục nhôm cấp hàng không vũ trụ có độ bền cao, chúng thể hiện các đặc tính hiệu suất và kịch bản ứng dụng hoàn toàn khác nhau. Việc chọn sai vật liệu có thể dẫn đến việc vượt quá chi phí không cần thiết và quan trọng hơn là làm giảm độ an toàn của sản phẩm.
Bài viết này cung cấp sự so sánh có hệ thống giữa nhôm tấm 2024 và 7075 trên nhiều khía cạnh — bao gồm thành phần hóa học, tính chất cơ học, khả năng gia công, khả năng chống ăn mòn và chi phí — đồng thời đưa nhôm tấm 6061 vào làm cơ sở tham chiếu để giúp bạn đưa ra lựa chọn tối ưu.
Nhôm tấm 2024 là gì?
Hợp kim nhôm 2024 thuộc dòng 2000 (hệ Al-Cu-Mg). Với đồng là nguyên tố hợp kim chính, nó thường được gọi là "Duralumin".
Được đăng ký chính thức tại Hoa Kỳ vào năm 1954, đây là một trong những hợp kim nhôm cứng được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu, với lịch sử ứng dụng hơn 70 năm trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, quốc phòng và giao thông vận tải.
Tính năng nổi bật nhất của nhôm tấm 2024 là khả năng chống mỏi đặc biệt và độ bền riêng cao, làm cho nó đặc biệt phù hợp với các bộ phận cấu trúc chịu ứng suất chu kỳ, chẳng hạn như vỏ máy bay và các tấm cánh dưới.
Ngoài ra, 2024 là một trong số ít các hợp kim nhôm vẫn giữ được khả năng chịu nhiệt tốt; khi nhiệt độ vượt quá 125°C, độ bền của nó vượt qua hợp kim 7075, giúp nó khả thi trong môi trường hoạt động lên đến 150°C.
Các mác tương đương quốc tế:
- Trung Quốc GB: 2A12 (LY12)
- Mỹ AA: 2024
- Châu Âu EN: EN AW-2024 (AlCu4Mg1)
- Nhật Bản JIS: A2024
- Tiêu chuẩn thực thi: GB/T 3880.2-2024, ASTM B209-2020, AMS 4037
Nhôm tấm 7075 là gì?
Hợp kim nhôm 7075 thuộc dòng 7000 (hệ Al-Zn-Mg-Cu). Với kẽm là nguyên tố hợp kim chính, nó là một trong những hợp kim nhôm thương mại có độ bền cao nhất hiện nay, được mệnh danh là "Siêu duralumin".
Được Sumitomo Metals của Nhật Bản phát triển lần đầu tiên vào năm 1935, nó đã được Alcoa (Mỹ) thiết kế ngược và phổ biến vào năm 1943, và chính thức được tiêu chuẩn hóa cho các ứng dụng hàng không vũ trụ vào năm 1945.
Ưu điểm lớn nhất của nhôm tấm 7075 là độ bền kéo cực cao và hiệu suất chống mỏi tuyệt vời. Ở trạng thái T6, độ bền kéo của nó có thể đạt tới 572 MPa (và trên 590 MPa ở một số trạng thái nhất định), sánh ngang với độ bền của thép cacbon trung bình.
Các mác tương đương quốc tế:
- Trung Quốc GB: 7075
- Mỹ AA: 7075 (UNS A97075)
- Châu Âu EN: EN AW-7075 (AlZn5.5MgCu)
- Nhật Bản JIS: A7075
- Tiêu chuẩn thực thi: GB/T 3880.2-2020, ASTM B209-20, AMS-QQ-A-250/12
Bảng so sánh nhanh: 2024 vs 7075 vs 6061
| Đặc điểm | Nhôm 2024 | Nhôm 7075 | Nhôm 6061 |
|---|---|---|---|
| Nguyên tố hợp kim chính | Đồng (Cu) | Kẽm (Zn) | Magiê + Silic (Mg+Si) |
| Khối lượng riêng (g/cm³) | 2, 78 | 2, 81 | 2, 70 |
| Độ bền kéo (MPa) | 469–483 (T3) | 560–572 (T6) | 290–310 (T6) |
| Giới hạn chảy (MPa) | 324–345 (T3) | 480–503 (T6) | 240–276 (T6) |
| Độ giãn dài (%) | 15–18 | 7–11 | 10–16 |
| Độ cứng (HB) | 120 | 150–160 | 95 |
| Độ bền mỏi | Xếp hạng 1 | Xếp hạng 2 | Xếp hạng 3 |
| Khả năng chống ăn mòn | Kém | Kém | Tốt |
| Khả năng hàn | Kém | Kém | Xuất sắc |
| Khả năng tạo hình | Tốt | Khá | Tốt |
| Khả năng gia công | Tốt | Tốt | Xuất sắc |
| Nhiệt độ hoạt động tối đa | 150°C | 120°C | 100°C |
| Tổng chi phí | Trung bình | Cao | Thấp |
So sánh thành phần hóa học
Mặc dù cả 2024 và 7075 đều là hợp kim có độ bền cao, nhưng cơ chế hóa bền của chúng hoàn toàn khác nhau:
- 2024: Phụ thuộc vào Đồng (Cu) và Magiê (Mg) để tạo thành hóa bền kết tủa Al₂CuMg (pha S).
- 7075: Phụ thuộc vào Kẽm (Zn) và Magiê (Mg) để tạo thành hóa bền kết tủa MgZn₂ (pha η), với Đồng đóng vai trò là chất tăng bền thứ cấp. Sự khác biệt cơ bản này dẫn đến những biến đổi đáng kể về độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng hàn.
| Nguyên tố | 2024 (wt.%) | 7075 (wt.%) | 6061 (wt.%) |
|---|---|---|---|
| Nhôm (Al) | 90, 7–94, 7 (Còn lại) | 86, 9–91, 4 (Còn lại) | 95, 8–98, 6 (Còn lại) |
| Đồng (Cu) | 3, 8–4, 9 | 1, 2–2, 0 | 0, 15–0, 4 |
| Kẽm (Zn) | ≤0, 25 | 5, 1–6, 1 | ≤0, 25 |
| Magiê (Mg) | 1, 2–1, 8 | 2, 1–2, 9 | 0, 8–1, 2 |
| Mangan (Mn) | 0, 3–0, 9 | ≤0, 3 | ≤0, 15 |
| Crom (Cr) | ≤0, 10 | 0, 18–0, 28 | 0, 04–0, 35 |
| Silic (Si) | ≤0, 50 | ≤0, 40 | 0, 4–0, 8 |
| Titan (Ti) | ≤0, 15 | ≤0, 20 | ≤0, 15 |
Điểm chính:
- Hàm lượng Kẽm của 7075 (5, 1–6, 1%) cao hơn nhiều so với 2024 (≤0, 25%), đây là lý do cốt lõi cho độ bền vượt trội của 7075.
- Hàm lượng Đồng của 2024 (3, 8–4, 9%) cao hơn nhiều so với 7075 (1, 2–2, 0%), mang lại cho 2024 khả năng chống mỏi ưu việt hơn.
- 6061 dựa vào Mg+Si. Mặc dù có độ bền thấp nhất, nhưng nó mang lại khả năng xử lý tổng thể tốt nhất.
So sánh tính chất cơ học
Các tính chất cơ học là tiêu chí cốt lõi để lựa chọn vật liệu. Các dữ liệu dưới đây thể hiện các giá trị điển hình ở trạng thái xử lý nhiệt tiêu chuẩn của chúng.
Độ bền kéo và giới hạn chảy
| Thuộc tính | 2024-T3 | 2024-T351 | 7075-T6 | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (MPa) | 470–483 | 440–470 | 560–572 | 550–570 | 290–310 |
| Giới hạn chảy (MPa) | 325–345 | 290–325 | 480–503 | 460–500 | 240–276 |
| Độ giãn dài (%) | 15–18 | 13–15 | 7–11 | 8–11 | 10–16 |
| Độ cứng (HB) | 120 | 120 | 150–160 | 150 | 95 |
| Độ bền mỏi (MPa) | 138–207 | 138 | 159–190 | 160 | 97 |
Phân tích hiệu suất chính
- Độ bền: Độ bền kéo của 7075-T6 (~572 MPa) cao hơn khoảng 22% so với 2024-T3 (~470 MPa) và giới hạn chảy của nó cao hơn khoảng 46%. Đối với các ứng dụng yêu cầu chịu tải trọng tĩnh cực lớn (ví dụ: càng đáp máy bay, các cấu trúc chịu ứng suất cao), 7075 là sự lựa chọn ưu việt.
- Hiệu suất chống mỏi: Tốc độ phát triển vết nứt mỏi của 2024 (da/dN = 3×10⁻⁵ mm/chu kỳ) thấp hơn đáng kể so với 7075 (5×10⁻⁵ mm/chu kỳ). Điều này có nghĩa là dưới tải trọng chu kỳ lặp lại (như thân máy bay chịu ứng suất cất/hạ cánh), 2024 có tuổi thọ sử dụng dài hơn và biên độ an toàn cao hơn.
- Độ dẻo: Độ giãn dài của 2024-T3 (15–18%) cao hơn đáng kể so với 7075-T6 (7–11%), cho thấy độ dẻo tốt hơn. Điều này làm cho 2024 phù hợp hơn cho các hoạt động tạo hình và các cấu trúc yêu cầu một mức độ khả năng biến dạng nhất định.
- Hiệu suất ở nhiệt độ cao: Ở nhiệt độ vượt quá 125°C, 2024 giữ được độ bền tốt hơn so với 7075. Ở 150°C, 2024 duy trì khoảng 85% độ bền ở nhiệt độ phòng, trong khi 7075 bị giảm đáng kể ở mức trên 120°C, khiến nó không phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao.
So sánh tính chất vật lý
| Thông số vật lý | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Khối lượng riêng (g/cm³) | 2, 78 | 2, 81 | 2, 70 |
| Khoảng nóng chảy (°C) | 502–638 | 477–635 | 582–652 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (µm/m·K, 20–100°C) | 23, 2 | 23, 6 | 23, 6 |
| Độ dẫn nhiệt (W/m·K) | 121 | 130 | 167 |
| Độ dẫn điện (%IACS) | 30 | 33 | 43 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 73, 1 | 71, 7 | 68, 9 |
| Hệ số Poisson | 0, 33 | 0, 33 | 0, 33 |
Lưu ý:
- Khối lượng riêng rất gần nhau (~2, 8 g/cm³); sự chênh lệch về trọng lượng là không đáng kể. Sự khác biệt về độ bền riêng chủ yếu bị chi phối bởi các giá trị độ bền kéo của chúng.
- 7075 có độ dẫn nhiệt tốt hơn một chút, mang lại lợi thế nhỏ trong các ứng dụng yêu cầu tản nhiệt.
- 2024 có mô đun đàn hồi cao hơn một chút, cho thấy khả năng chống biến dạng đàn hồi nhỉnh hơn ở các ứng dụng có độ cứng cao.
So sánh hiệu suất gia công
Khả năng gia công
Cả hai hợp kim đều được đánh giá ở mức "B" (70% điểm theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Nhôm) cho khả năng gia công, mức này được coi là tốt.
- 2024: Xuất sắc ở trạng thái ủ. Do độ cứng tương đối thấp hơn so với 7075, tốc độ mòn dụng cụ chậm hơn, khiến nó trở nên lý tưởng cho việc gia công chính xác với khối lượng lớn.
- 7075: Vật liệu cứng hơn; yêu cầu dụng cụ bằng cacbua hoặc kim cương. Tốc độ cắt khuyến nghị là 90–120 m/phút với tốc độ tiến dao là 0, 1–0, 2 mm/vòng.
Khả năng hàn
| Phương pháp hàn | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Hàn nóng chảy | Kém (Dễ bị nứt nóng) | Kém (Rất dễ bị nứt nóng) | Tốt |
| Hàn ma sát khuấy (FSW) | Khả thi (Hiệu suất mối nối ≥90%) | Khả thi (Hiệu suất mối nối ≥95%) | Xuất sắc |
| Bắn đinh tán | Khuyến nghị | Khuyến nghị | Tùy chọn |
| Hàn điểm/Hàn đường | Tốt | Khá | Tốt |
Lưu ý: Hàn nóng chảy truyền thống không được khuyến khích cho cả 2024 và 7075. Các cấu trúc hàng không vũ trụ thường sử dụng đinh tán, liên kết keo hoặc FSW. Nếu bắt buộc phải hàn, 6061 là sự lựa chọn ưu tiên.
Khả năng tạo hình
- 2024: Khả năng tạo hình tuyệt vời ở trạng thái ủ (O) hoặc vừa mới tôi nhờ độ giãn dài cao. Phù hợp để uốn, dập sâu và tạo hình phức tạp.
- 7075: Khả năng tạo hình tương đối kém. Thường yêu cầu tạo hình ở trạng thái ủ, sau đó xử lý nhiệt để đạt được độ bền mong muốn.
Xử lý nhiệt
| Thông số | 2024 | 7075 |
|---|---|---|
| Nhiệt độ dung dịch rắn (°C) hóa | 490–505 | 465–480 |
| Nhiệt độ hóa già nhân tạo (°C) | 185–195 (T6/T62) | 120 (T6 một giai đoạn) |
| Thời gian hóa già nhân tạo (giờ) | 8–14 | 24 |
| Các trạng thái điển hình | T3, T351, T851 | T6, T651, T7351 |
So sánh khả năng chống ăn mòn
Khả năng chống ăn mòn là một điểm yếu chung của cả hai hợp kim, nhưng cơ chế và mức độ nghiêm trọng lại khác nhau.
| Loại ăn mòn | 2024 | 7075-T6 | 7075-T73 | 6061 |
|---|---|---|---|---|
| Khí quyển nói chung | Kém | Kém | Khá | Tốt |
| Ăn mòn ứng suất (SCC) | Khá (T3/T351) | Nhạy cảm (T6/T651) | Tốt (T73) | Xuất sắc |
| Ăn mòn rỗ (Môi trường clorua) | Kém | Kém | Khá | Khá |
| Ăn mòn tróc lớp | Khá | Kém (T6) | Tốt (T76) | Tốt |
Lưu ý quan trọng: 7075-T6 rất nhạy cảm với Ăn mòn ứng suất (SCC). Phải thận trọng khi sử dụng trong môi trường ẩm ướt hoặc giàu clorua. Đối với các môi trường khắc nghiệt, hãy sử dụng trạng thái 7075-T73 hoặc T7351, trong đó sẽ hy sinh 15–20% độ bền để đổi lấy sự cải thiện khổng lồ về khả năng chống ăn mòn.
Các giải pháp bảo vệ phổ biến:
- 2024: Phủ nhôm nguyên chất (Alclad, tiêu chuẩn cho hàng không vũ trụ), Anode hóa + Niêm phong, Phủ chuyển hóa Cromat/Zirconat, Sơn.
- 7075: Anode hóa bằng axit cromic (chứng nhận hàng không vũ trụ), Mạ titan, Anode hóa cứng (lên đến 50 µm) hoặc sử dụng trạng thái T73/T7351.
Các kịch bản ứng dụng điển hình
Khi nào nên chọn nhôm tấm 2024
Nhờ khả năng chống mỏi đặc biệt và khả năng tạo hình tốt, 2024 lý tưởng cho:
- Vỏ máy bay và thân máy bay: Yêu cầu tuổi thọ mỏi cao đối với ứng suất cất/hạ cánh.
- Tấm cánh dưới: Chịu tải trọng kéo (2024 là tiêu chuẩn).
- Vỏ tên lửa và cấu trúc không gian: Cân bằng giữa độ bền và khả năng chịu hỏng hóc.
- Trục xe tải và cánh quạt: Yêu cầu độ bền trung bình-cao với độ dẻo.
- Đinh tán: Độ dẻo của 2024 làm cho nó trở thành vật liệu cổ điển cho đinh tán nhôm.
- Các bộ phận nhiệt độ cao (<150°C): Vượt trội so với 7075 khi nhiệt độ vượt quá 125°C.
Khi nào nên chọn nhôm tấm 7075
Với độ bền cực cao và tỷ lệ độ bền trên trọng lượng ấn tượng, 7075 lý tưởng cho:
- Càng đáp máy bay, xà dọc cánh, vách ngăn: Các bộ phận chịu tải trọng quan trọng chịu tải tĩnh cực lớn.
- Bình nhiên liệu tên lửa: Trọng lượng nhẹ với độ bền cao.
- Quân sự & quốc phòng: Tấm bọc thép, các bộ phận vũ khí (ví dụ: thân súng M16).
- Khuôn mẫu chính xác: Khuôn thổi, khuôn hàn siêu âm (dẫn nhiệt tốt và hiệu quả tạo hình cao).
- Đồ thể thao cao cấp: Khung xe đạp, móc đa năng, đầu gậy golf.
- Đồ điện tử cao cấp: Vỏ điện thoại/laptop (ví dụ: nổi tiếng được sử dụng trong OPPO N3).
Bảng tóm tắt ứng dụng
| Ứng dụng | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Vỏ thân máy bay | Lựa chọn số 1 | Có thể dùng | Khá |
| Càng đáp / xà dọc cánh | Khá | Lựa chọn số 1 | N/A |
| Cấu trúc tên lửa/không gian | Phù hợp | Phù hợp | N/A |
| Khuôn mẫu chính xác | Khá | Lựa chọn số 1 | Khá |
| Đồ thể thao | Khá | Lựa chọn số 1 | Phù hợp |
| Cấu trúc hàn | Không kh.nghị | Không kh.nghị | Lựa chọn số 1 |
| Kiến trúc / cửa sổ | Không kh.nghị | Không kh.nghị | Lựa chọn số 1 |
| Cấu trúc ô tô | Phù hợp | Chỉ dòng cao cấp | Lựa chọn số 1 |
| Nhiệt độ cao (>125°C) | Lựa chọn số 1 | Không phù hợp | Không phù hợp |
Chi phí và lời khuyên mua hàng
Tham chiếu giá cả
Thứ tự phân cấp giá cả nói chung là: 6061 < 2024 < 7075
- 6061: Giá cả và chi phí gia công thấp nhất. Tỷ lệ hiệu suất/chi phí cao nhất cho các ứng dụng kết cấu thông thường.
- 2024: Giá cả ở mức trung bình, khả năng gia công tốt. Giá trị tuyệt vời cho các ứng dụng hàng không vũ trụ và quân sự.
- 7075: Giá cao nhất. Các nguyên tố hợp kim (đặc biệt là Kẽm) và các quá trình xử lý nhiệt nghiêm ngặt làm cho chi phí nguyên liệu thô và gia công đều ở mức cao nhất.
Lưu ý: Báo giá cụ thể có thể thay đổi lớn dựa trên kích thước, trạng thái, chứng nhận và khối lượng. Hãy liên hệ Worthwill (Henan Worthwill Industry Co., Ltd.) để nhận báo giá tùy chỉnh.
Tham chiếu tồn kho & thông số kỹ thuật (Worthwill)
| Hình thức sản phẩm | Thông số 2024 | Thông số 7075 |
|---|---|---|
| Độ dày tấm | 0, 3–350 mm | 0, 5–250 mm |
| Chiều rộng tấm | 200–2000 mm | 1500–4000 mm (Cực rộng) |
| Đường kính thanh/ống | Φ3–500 mm | Φ15–800 mm |
| Đường kính ngoài ống | Φ20–500 mm | Φ8–300 mm |
| Đường kính dây | 0, 1–20 mm | 0, 1–20 mm |
Các trạng thái phổ biến có sẵn: 2024 (T3/T351/T851/O), 7075 (O/T6/T651/T73/T7351)
Làm thế nào để chọn nhôm tấm phù hợp?
Hãy làm theo hướng dẫn ra quyết định 5 bước sau:
- 1. Xác nhận yêu cầu về độ bền
-
- Cần độ bền cực cao (>500 MPa)? Chọn 7075-T6/T651
- Cần 400–500 MPa? Chọn 2024-T3/T351 hoặc 7075-T73
- 2. Đánh giá tải trọng mỏi
-
- Ứng suất chu kỳ lặp lại (ví dụ: vỏ máy bay)? Chọn 2024
- Ứng suất tĩnh cao (ví dụ: càng đáp, khuôn mẫu)? Chọn 7075
- 3. Xem xét nhiệt độ hoạt động
-
- Trên 125°C? Chọn 2024
- Dưới 120°C và ưu tiên về độ bền? Chọn 7075
- 4. Đánh giá nhu cầu gia công
-
- Yêu cầu hàn nóng chảy? Loại bỏ 2024/7075, chọn 6061
- Yêu cầu tạo hình phức tạp? Chọn 2024 (độ dẻo tốt hơn)
- Gia công CNC thuần túy? Cả hai đều được; 2024 có độ mòn dụng cụ thấp hơn
- 5. Xem xét ngân sách
-
- Dự án nhạy cảm về chi phí? Chọn 2024 hoặc 6061
- Dự án quan trọng về hiệu suất? Chọn 7075 (chi phí là thứ yếu)
Điểm mấu chốt:
- Chọn 2024 = Ưu tiên tuổi thọ mỏi + Yêu cầu tạo hình + Môi trường nhiệt độ trung bình-cao.
- Chọn 7075 = Ưu tiên độ bền cực cao + Độ cứng/Khả năng chống mài mòn + Ứng suất tĩnh cao ở nhiệt độ phòng.
- Chọn 6061 = Yêu cầu hàn + Cấu trúc chung + Kiểm soát chi phí.
Giới thiệu về Worthwill
Henan Worthwill Industry Co., Ltd. là nhà cung cấp chuyên nghiệp các loại nhôm tấm hợp kim cao cấp, cung cấp các dòng 2024, 7075, 6061 cùng các loại nhôm tấm, thanh và ống khác. Chúng tôi hỗ trợ cả hàng tồn kho tiêu chuẩn và kích thước tùy chỉnh. Với hệ thống chứng nhận chất lượng toàn diện, chúng tôi cung cấp chứng chỉ kiểm tra vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn ASTM, AMS và GB/T.
Để lấy bảng dữ liệu kỹ thuật, hàng mẫu hoặc yêu cầu báo giá, vui lòng liên hệ với đội ngũ chuyên nghiệp của chúng tôi ngay hôm nay!
Phụ lục: Bảng dữ liệu toàn diện cho 2024, 7075 và 6061
A1. Thành phần hóa học (wt.%)
| Nguyên tố | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Al | 90, 7–94, 7 (Còn lại) | 86, 9–91, 4 (Còn lại) | 95, 8–98, 6 (Còn lại) |
| 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. Tính chất cơ học theo trạng thái xử lý nhiệt
Hợp kim nhôm 2024
| Trạng thái | Độ bền kéo (MPa) | Giới hạn chảy (MPa) | Độ giãn dài (%) | Độ cứng (HB) | Độ bền mỏi (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024-O | 186 (Điển hình) / ≤220 | 75, 8 (Điển hình) / ≤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 |
Hợp kim nhôm 7075
| Trạng thái | Độ bền kéo (MPa) | Giới hạn chảy (MPa) | Độ giãn dài (%) | Độ cứng (HB) | Độ bền mỏi (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|
| 7075-O | 240 (Điển hình) / ≤280 | 120 (Điển hình) / ≤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. Tính chất vật lý
| Thông số | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Khối lượng riêng (g/cm³) | 2, 78 | 2, 81 | 2, 70 |
| Điểm nóng chảy (Solidus, °C) | 502 | 477 | 582 |
| Điểm nóng chảy (Liquidus, °C) | 638 | 635 | 652 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (µm/m·K, 20–100°C) | 23, 2 | 23, 6 | 23, 6 |
| Độ dẫn nhiệt (W/m·K) | 121 | 130 | 167 |
| Độ dẫn điện (%IACS) | 30 | 33 | 43 |
| Điện trở suất (µΩ·cm) | 5, 82 | 5, 15 | 3, 99 |
| Mô đun đàn hồi (GPa) | 73, 1 | 71, 7 | 68, 9 |
| Mô đun cắt (GPa) | 28, 0 | 26, 9 | 26, 0 |
| Hệ số Poisson | 0, 33 | 0, 33 | 0, 33 |
| Nhiệt dung riêng (J/g·°C) | 0, 875 | 0, 96 | 0, 90 |
A4. Đánh giá hiệu suất tổng thể
| Khía cạnh hiệu suất | 2024 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Độ bền | Cao | Cực cao | Trung bình |
| Độ bền mỏi | Xuất sắc | Tốt | Khá |
| Độ dẻo/Khả năng tạo hình | Tốt | Khá | Tốt |
| Khả năng hàn | Kém | Kém | Xuất sắc |
| Khả năng chống ăn mòn | Kém | Kém (T6) / Khá (T73) | Tốt |
| Khả năng gia công | Tốt (70%) | Tốt (70%) | Tốt (70%+) |
| Phản ứng xử lý nhiệt | Rõ rệt | Rõ rệt | Rõ rệt |
| Độ bền ở nhiệt độ cao (>125°C) | Tốt hơn 7075 | Kém | Kém |
| Tổng chi phí | Trung bình | Cao | Thấp |
| Kết quả Anode hóa | Khá | Tốt | Xuất sắc |
A5. Độ bền riêng & các chỉ số nâng cao
| Chỉ số | 2024-T3 | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|---|
| Độ bền riêng (MPa·cm³/g) | 170 | 192 | 120 |
| Dung sai hỏng hóc (da/dN, mm/chu kỳ) | 3×10⁻⁵ | 5×10⁻⁵ | 8×10⁻⁵ |
| Ngưỡng SCC KISCC (MPa√m) | 15 | 20 | Cao |
| Duy trì độ bền ở nhiệt độ cao (150°C) | 85% | 75% | 60% |
| Giới hạn mỏi (MPa, 10⁷ chu kỳ) | 180 | 210 | — |
