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Les alliages d’aluminium font aujourd’hui partie des principaux matériaux utilisés pour plusieurs applications dans diverses industries. Deux de ces alliages les plus populaires sont l’aluminium 6061 et 7075.
Même si les deux alliages peuvent faire l'affaire, Comprendre les différences entre les alliages d'aluminium 6061 et 7075 en termes de propriétés mécaniques, de composition et de coûts vous aidera à faire le meilleur choix..
Des attributs tels que la résistance, la conductivité, la résistance à la corrosion ou une combinaison de ces propriétés devraient guider votre choix. Ce comparatif détaillé vous guidera pour choisir le meilleur alliage pour votre projet.
Un aperçu des alliages d'aluminium 6061 et 7075
Puisque notre objectif est de donner une comparaison détaillée de l’aluminium 6061 et de l’aluminium 7075, il est important d’examiner chaque qualité d’aluminium. Voici un bref aperçu.
Présentation de l'alliage d'aluminium 6061
L'alliage d'aluminium 6061 fait partie des alliages d'aluminium les plus polyvalents pour la fabrication de pièces métalliques personnalisées. Il s'agit d'un matériau traitable thermiquement qui était à l'origine appelé « Alliage 61S ».
L'aluminium 6061 fait partie de la série d'aluminium 6xxx. Sa composition élémentaire comprend environ 95 à 98 pour cent d'aluminium, 0.8 à 1.2 pour cent de magnésium et 0.4 à 0.8 pour cent de silicium. Outre ces constituants, il contient également quelques oligo-éléments comme le cuivre et le chrome.
De nombreuses industries utilisent l'aluminium 6061 en raison de ses excellentes propriétés mécaniques et de sa résistance à la corrosion. La facilité de fabrication que cela permet et son excellente formabilité en font un choix de premier ordre pour de nombreuses applications.
Présentation de l'alliage d'aluminium 7075
L'alliage d'aluminium 7075 fait partie de la série d'aluminium 7xxx. Il contient environ 5.6 à 6.1 pour cent de zinc, 2.1 à 2.5 pour cent de magnésium et 1.2 à 1.6 pour cent de cuivre. Les autres métaux qui composent cet alliage sont le silicium, le chrome, le manganèse, le fer, le titane, etc.
Cette qualité d'aluminium possède l'une des résistances les plus élevées, avec un rapport résistance/poids optimal. Sa vaste gamme de propriétés mécaniques bénéfiques fait de l’aluminium 7075 l’un des plus recherchés de l’industrie.
Il présente une excellente résistance à l’humidité et à la déchirure et une bonne ductilité. Ainsi, il convient aux applications à fortes contraintes dans les pièces structurelles.
Aluminium 6061 et aluminium 7075 : différences de composition chimique
Bien que l'aluminium 6061 et l'aluminium 7075 contiennent des composants similaires, la composition réelle de l'alliage de ces composants diffère considérablement dans chacune de ces qualités d'aluminium. Le tableau suivant résume la composition chimique des alliages d'aluminium 6061 et 7075.
| Élément | 6061 Aluminium | 7075 Aluminium |
| Aluminium | 95.85 -% 97.90 | 86.90 -% 91.40 |
| Silicone | 0.40 -% 0.80 | 0.00 -% 0.40 |
| Zinc | 0.00 -% 0.25 | 5.6 -% 6.10 |
| Magnésium | 0.80 -% 1.20 | 2.1 -% 2.50 |
| Manganèse (Mn) | 0.00 -% 0.15 | 0.00 -% 0.30 |
| Chromium | 0.04 -% 0.35 | 0.07 -% 0.23 |
| Copper | 0.15 -% 0.40 | 1.20 -% 1.60 |
| Fer (Fe) | 0.00 -% 0.70 | 0.00 -% 0.50 |
| Titane (Ti) | 0.00 -% 0.15 | 0.00 -% 0.2 |
| Zirconium | - | 0.00 -% 0.25 |
| Résiduel | 0.00 -% 0.15 | 0.00 -% 0.15 |
Comme vous pourrez le constater dans le tableau ci-dessus, il n’existe pas de différences facilement visibles dans la composition chimique de ces alliages. Cependant, l’aluminium 6061 contient du magnésium et du silicium comme principaux éléments d’alliage.
D’autre part, l’alliage 7075 contient du cuivre et du zinc comme principaux éléments d’alliage. Étant donné que l’aluminium 6061 contient moins de zinc que le 7075, il offre une meilleure maniabilité et de meilleures capacités de soudage. Il n’a pas non plus une résistance au stress et une résistance comparables à celles du 7075.
Aluminium 6061 vs 7075 : différences de propriétés mécaniques
Les aluminiums 6061 et 7075 présentent diverses différences de propriétés mécaniques. Le tableau ci-dessous présente une comparaison des propriétés de ces alliages.
| Propriétés matérielles | 6061 Alliage d'aluminium | 7075 Alliage d'aluminium |
| Limite d'élasticité | 276 MPa | 503 MPa |
| Module d'élasticité | 68.9 GPa | 71.7 GPa |
| La conductivité thermique | 167 W/mK | 130 W/mK |
| Point de fusion | 582 - 652 ° C | 477 - 635 ° C |
| Résistivité électrique | 3.99 x 10-6 ohm-cm | 5.15 x10-6 ohm-cm |
| Dureté (Brinell) | 95 | 150 |
| Usinabilité | Bon | Moyen |
Résistance au rendement
La limite d'élasticité d'une éprouvette en alliage est le niveau de contrainte le plus élevé qui ne la déformerait pas de manière permanente (ou simplement « élastiquement »). La limite d'élasticité de l'aluminium 7075 est supérieure à celle de l'aluminium 6061. En conséquence, l’aluminium 7075 peut supporter des pressions et des impacts plus élevés sans se déformer.
Le traitement thermique chimique et la composition de l'aluminium 7075 contribuent à sa limite d'élasticité. L’aluminium 6061, quant à lui, a une limite d’élasticité de 276 MPa, ce qui indique qu’il n’est pas totalement fragile.
Conductivité thermique
La conductivité thermique d’un matériau est une mesure de la façon dont la chaleur peut être transportée à travers celui-ci (ou de l’efficacité avec laquelle il peut « conduire » la chaleur). Une conductivité thermique élevée (telle que celle trouvée dans ces alliages) indique qu’ils conduisent rapidement la chaleur et ne sont pas des isolants.
La conductivité thermique est généralement bonne dans les alliages d'aluminium, mais la conductivité de l'aluminium 6061 et de l'aluminium 7075 diffère. Cela est dû à leur composition chimique ainsi qu’au traitement thermique.
L’aluminium 6061 a une conductivité thermique légèrement supérieure à celle du 7075. En conséquence, c’est une excellente option pour les dissipateurs thermiques et les échangeurs de chaleur où la dissipation thermique est un besoin clé.
Résistivité électrique
La résistivité électrique d’un matériau est une mesure de sa résistance au flux d’électricité. C’est l’inverse de la conductivité électrique, qui fonctionne de manière similaire à la conductivité thermique mais avec une charge électrique plutôt qu’avec de la chaleur.
Les alliages d'aluminium 7075 et 6061 ont une faible résistivité électrique, ce qui en fait de bons conducteurs électriques. En conséquence, ces alliages conviennent aux applications électriques.
Cependant, la résistivité électrique de l’aluminium 6061 est inférieure à celle de l’aluminium 7075. Ainsi, il conduit mieux l’électricité que l’aluminium 7075.
Résistance à la corrosion
L'aluminium 6061 a une résistance à la corrosion plus élevée que l'aluminium 7075. La raison derrière cela est assez claire. L'alliage 7075 contient beaucoup plus de cuivre que l'alliage d'aluminium 6061. La corrosion est inévitable car le cuivre interagit davantage avec l’environnement.
Élasticité
L’élasticité est un concept qui permet de comprendre à quel point les matériaux sont résilients et à quel point ils résistent à la déformation. Elle est également liée à la rigidité du matériau.
Les aluminiums 6061 et 7075 ont des réactions de déformation élastique similaires, ce qui suggère qu'ils se comportent de la même manière lors de la déformation.
Point de fusion
Le point de fusion d’un alliage est la température à laquelle il se transforme de solide en liquide. En raison de la large gamme de compositions élémentaires et d’états de phase uniques, les points de fusion des alliages métalliques sont décrits sous forme de plages.
Nous comparons les points de fusion du 7075 et du 6061 pour déterminer leur résistance à la température. Le point de fusion de l'aluminium 7075 est de 477 à 635°C, une température légèrement inférieure à celle de l'aluminium 6061, qui est de 582 à 652°C.
En conséquence, l’alliage 6061 est plus résistant aux températures élevées que l’alliage 7075. Cependant, il convient de noter que l’aluminium 7075 répond bien au traitement thermique. Il permet également une bien meilleure répartition des éléments dans le métal.
Dureté du matériau
La réponse d'une substance à l'impact local d'une force spécifiée est sa dureté. C'est la capacité des matériaux à résister à la déformation par pénétration, indentation ou autre moyen. La dureté est une mesure importante car un matériau plus dur est plus sujet à la rupture fragile. Il est donc crucial de trouver un équilibre entre ductilité et dureté.
Les deux alliages d’aluminium sont suffisamment résistants pour résister aux contraintes de fatigue sans fissuration ni déformation. Cependant, l’aluminium 7075 est plus résistant que l’aluminium 6061.
Considérations de fabrication
En ce qui concerne la facilité de fabrication, l’aluminium 6061 bat l’alliage d’aluminium 7075. Cela est dû à la diminution de la dureté et de la résistance à la traction de l’alliage 6061. Il a une dureté inférieure, ce qui facilite les procédures d'usinage CNC de cet alliage.
Une résistance à la traction plus faible garantit également une meilleure formabilité. Le brasage, la soudure ou les adhésifs peuvent être utilisés pour assembler les deux matériaux. L’aluminium 6061, cependant, est soudable, alors que l’aluminium 7075 ne l’est pas. Cependant, cela peut également nécessiter un processus de traitement thermique après soudage.
Usinabilité
L’usinabilité d’un matériau mesure sa réponse aux techniques d’usinage telles que la découpe, le fraisage, le moulage sous pression, etc. Lors de l'usinage d'un certain alliage, l'usinabilité est estimée en utilisant la vitesse d'outillage, la durée de vie de l'outil et l'état de surface.
L'aluminium 6061 et l'aluminium 7075 peuvent être usinés sans difficulté. Cependant, si l’usinabilité pose problème, l’aluminium 6061 est préférable.
Aptitude à l'anodisation
Anodisation de l'aluminium est l’une des finitions les plus populaires pour les pièces en aluminium. L'Aluminum Anodizers Council déclare que seules les séries d'alliages d'aluminium 5xxx et 6xxx conviennent aux applications d'anodisation.
Ainsi, vous obtiendrez le meilleur résultat d’anodisation avec l’aluminium 6061 qu’avec l’aluminium 7075. C’est pourquoi vous retrouverez davantage ces alliages dans les secteurs de la construction et de l’automobile. Leur flexibilité permet également une utilisation dans plusieurs autres applications d'anodisation.
Aluminium 6061 ou 7075 : applications
Les alliages d'aluminium ont généralement des utilisations similaires. Les applications du chevauchement de l'aluminium 6061 et 7075 sont à sens unique. Ces deux alliages sont importants pour la fabrication de pièces aérospatiales, de composants automobiles, d’électronique, de produits de consommation et bien d’autres encore. Cependant, ils peuvent différer selon les domaines d’utilisation spécifiques.
Applications spécifiques de l'alliage d'aluminium 6061
- Composants automobiles
- Produits de construction
- Matériaux de construction
- Pièces électriques
- Composants de vélo haut de gamme
- Tuyauterie
Applications spécifiques de l'alliage d'aluminium 7075
- Composants aérospatiaux
- Pièces de missiles
- Engrenages et arbres
- Vannes de régulation
- Pièces de fusible
Aluminium 6061 ou 7075 : lequel choisir ?
Choisir entre alliages d'aluminium pour l'usinage CNC est souvent assez difficile. Les deux qualités d’alliage d’aluminium ont des rapports résistance/poids relativement élevés. Ce sont d'excellents choix pour de nombreuses applications de fabrication et de fabrication de structures métalliques.
Néanmoins, comme pour de nombreuses autres considérations de fabrication, votre choix dépendra de certains facteurs. L’un des principaux facteurs à prendre en compte est l’application prévue du produit final. D'autres facteurs à prendre en compte incluent le budget et les conditions de fabrication.
L'alliage d'aluminium 6061 est polyvalent, ce qui le rend adapté à de multiples applications structurelles. Ce sera donc le choix idéal lorsque le processus nécessite beaucoup d’usinage, de soudage ou de formage.
Si la corrosion est un problème, comme c'est le cas pour les applications extérieures, l'aluminium 6061 est également la meilleure option parmi les deux. De plus, l'extrusion de formes complexes à partir d'aluminium sera mieux réalisée avec le 6061, surtout lorsque vous avez un budget limité.
En revanche, la caractéristique majeure de l’aluminium 7075 est sa résistance accrue. Par conséquent, ce serait le meilleur choix lorsque vous avez besoin d’une option avec une très haute résistance à la traction. Cela s’accompagne d’une résistance élevée à l’usure et d’un rapport résistance/poids élevé.
C'est également la meilleure option lorsque vous devez exposer le composant à la chaleur ou lorsqu'il y a beaucoup de friction. Si le coût ne vous préoccupe pas vraiment, vous devriez choisir l’alliage 7075.
QFP
L'aluminium 7075 est-il plus résistant que l'acier ?
L'aluminium 7075 offre une résistance supérieure à celle de nombreux autres alliages disponibles. Il est comparable à plusieurs nuances d'acier. Cet alliage peut même être considéré comme plus résistant que certaines qualités d’acier.
Par exemple, la résistance à la traction ultime de l’aluminium 7075 est de 503 MPa tandis que celle de l’acier de construction est de 420 MPa. Cependant, certaines autres qualités d'acier peuvent avoir des résistances à la traction pouvant atteindre plus de 1000 XNUMX MPa.
L'aluminium 6061 ou 7075 est-il plus résistant ?
L'aluminium 7075 est plus résistant que le 6061. L'aluminium 6061 a une limite d'élasticité de 276 MPa (40000 7075 psi) tandis que le 503 a une limite d'élasticité de 73000 MPa (XNUMX XNUMX psi).
L'alliage 7075 présente un rapport résistance/poids amélioré par rapport au 6061. Ainsi, l'aluminium 7075 est largement préféré dans l'industrie aérospatiale, l'industrie des transports et l'industrie maritime. Il est idéal dans toute industrie qui préfère une résistance accrue et des propriétés légères.
Le 6061-T6 est-il soudable ?
La facilité de soudage décrit la capacité à souder et relativement exempt de fissures de soudure. L'aluminium 6061-T6 peut être soudé avec succès avec au moins quatre alliages d'apport différents ou plus. Il est beaucoup plus soudable que la plupart des autres alliages d'aluminium.
Quelle est la différence de prix entre l’aluminium 6061 et 7075 ?
L'aluminium 7075 coûte souvent plus cher que l'aluminium 6061. La différence de prix atteint souvent 25% en moyenne.
Conclusion
Le choix des matériaux est une partie cruciale du développement de produits. Cette comparaison des alliages d'aluminium 6061 et 7075 a examiné divers paramètres, notamment les propriétés, les caractéristiques spécifiques et les applications uniques.
Les détails ici vous aideront à sélectionner la meilleure option pour votre projet. Souvent, l’aide d’un professionnel vous aidera à choisir le bon matériau. Contact AT Machining aujourd’hui pour vos besoins d’usinage !
