6061 أم 7075: كيف تختار سبيكة لقطع CNC

قائمة سبائك الألومنيوم تضم عشرات الدرجات، لكن في الشراء اليومي تُستخدم نحو 90% من القطع المشغَّلة سوى درجتين:
6061-T6 و7075-T6. كلاهما ألومنيوم، والفرق في الاسم رقم واحد، وكثير من المشترين يختارون الأغلى افتراضيًا.
والنتيجة فاتورة مواد أعلى بنسبة 30%–60% مقابل أداء لا تستخدمه القطعة أصلًا — أو الخطأ المعاكس، حيث كانت القطعة
تحتاج 7075 فكُتب 6061، ولا تظهر نقطة الضعف إلا عند التجميع.

يقارن هذا المقال الدرجتين جنبًا إلى جنب ويعطيك قواعد يمكنك تطبيقها مباشرة.

الخلاصة

أغلب القطع تناسبها 6061-T6، وهي أيضًا أسهل في اللحام، وأفضل مقاومة للتآكل، وأسهل تشغيلًا، وأرخص.
لا تستخدم 7075-T6 إلا حين يتطلب الحمل فعلًا حد خضوع أعلى ولا يوجد لحام ولا بيئة تآكلية. إذا كان هناك
قلق من التشقق التآكلي تحت الإجهاد، فحدّد 7075-T73 بدل T6.
الاختيار على أساس الوزن وحده خطأ. كثافة 7075 أعلى بنحو 4% فقط من 6061، فالأحجام المتطابقة لا توفّر
شيئًا تقريبًا. أما التخفيض الحقيقي للكتلة فيأتي من تصنيع القطعة بجدار أرق، وهناك بالضبط تستحق 7075
مكانها.

الفرق في الكثافة 4% فقط، لكن قطعة 7075-T6 مصنوعة بجدار أرق عند الحمل نفسه أخف بنحو 43%.

مقارنة الخصائص

الخاصية	6061-T6	7075-T6	ملاحظة
حد الخضوع	276 MPa (40 ksi)	503 MPa (73 ksi)	7075 أعلى بنحو 82% — ميزته الحاسمة الوحيدة
مقاومة الشد	310 MPa (45 ksi)	572 MPa (83 ksi)	7075 أعلى بنحو 84%
معامل المرونة	68.9 GPa	71.7 GPa	متطابقان تقريبًا — الصلابة لا تحددها الدرجة
الكثافة	2.70 g/cm³	2.81 g/cm³	الفارق 4%، وليس الفرق الأساسي
مقاومة الإجهاد (10⁷ دورة)	~138 MPa	~138 MPa	متطابقتان تقريبًا — المقاومة العالية لا تعني عمر إجهاد أطول
صلابة الكسر KIC	~29 MPa√m	~20 MPa√m	7075 أكثر هشاشة، بتحمّل أقل للضرر
قابلية اللحام	جيدة	سيئة	7075 يتشقق بسهولة عند اللحام
التشقق التآكلي تحت الإجهاد	غير عرضة	عرضة في T6	7075-T73 / T74 يحسّنانها بدرجة واضحة
مقاومة التآكل	جيدة	سيئة	7075 يصاب بتآكل أبيض (ترسيب الزنك)
قابلية التشغيل	جيدة	متوسطة إلى سيئة	7075 يقطع بصلابة أعلى، ويستهلك الأدوات أسرع، ويميل إلى التصاق الشظايا

مخطط أعمدة يقارن حد الخضوع ومقاومة الشد ومقاومة الإجهاد بين 6061-T6 و 7075-T6 — 7075-T6 أقوى بنحو 82% في حد الخضوع، لكن مقاومة الإجهاد عند 10⁷ دورة متطابقة في السبيكتين.

الصف الذي يُغفل أكثر من غيره هو «مقاومة الإجهاد». كثير من المهندسين يفترضون أن السبيكة الأقوى تدوم
أطول فيختارون 7075. لكن حد الإجهاد للألومنيوم يكاد لا يعتمد على الدرجة: 6061-T6 و 7075-T6 كلاهما نحو
138 MPa. وما يحدد العمر الإجهاد فعليًا هو تركيز الإجهاد وحالة السطح والإجهادات المتبقية. إذا كانت
قطعتك وصلة محمَّلة بشكل متكرر، فإن ترقية السبيكة أقل أثرًا من إضافة انحناء، وتحسين خشونة السطح، وضبط
إزالة الإجهاد.

متى تحتاج 7075 فعلًا

ميزة 7075 في حد الخضوع حقيقية في هذه الحالات:

الأجزاء الإنشائية عالية الحمل: كوابيل الطائرات، أذرع مفاصل الروبوتات، مكابك تعليق السباقات، هياكل
الطائرات المسيّرة. عند مقطع الحمل نفسه يتيح لك 7075 تقليل سماكة الجدار، ومن هنا يأتي التخفيض الحقيقي
للكتلة.
أجزاء رقيقة صلبة — مع تحفّظ واحد: معاملا المرونة في السبيكتين متطابقان تقريبًا، لذا صلابة الجدار
الرقيق تأتي من الهندسة وعزم القصور الذاتي للمقطع لا من السبيكة. دور 7075 هنا أنه «يسمح بالرقعة دون
الانهيار».
أجزاء صلبة مقاومة للتآكل: صلابة 7075-T6 نحو 150 HB مقابل نحو 95 HB لـ 6061-T6.

هيكل مشغَّل من 7075-T7351 — فئة القطع التي يتجلى فيها حد الخضوع الأعلى.

ثلاث تحذيرات قاطعة عند تحديد هذه السبيكة:

إذا كان هناك لحام، عد إلى 6061. منظومة Al-Zn-Mg-Cu في 7075 تتشقق بسهولة عند اللحام، وفقدان المقاومة
بعدها كبير وغير متوقع. وإذا تعذّر تفادي اللحام في التصميم، فإن 6061 هي الإجابة دون تردد.
للاستخدام في الخارج أو في البحرية اختر T73/T74 لا T6. 7075-T6 عرضة للتشقق التآكلي تحت الإجهاد عند
وجود الكلوريدات أو الإجهادات المتبقية. أما T73 (الشيخوخة الاصطناعية لإزالة الإجهاد) فتتخلى عن نحو 8%
من المقاومة وتكتسب تحسينًا كبيرًا في مقاومة التشقق.
T73 و T74 يتخليان عن نحو 8% من حد الخضوع ويزيلان معظم خطر التشقق التآكلي تحت الإجهاد في T6.
انتبه لاتجاه الصفيحة المدرَّجة. خصائص 7075 في اتجاه السماكة (Z) تنخفض بدرجة ملحوظة، لذا يجب
النص على ذلك لأي قطعة محمَّلة عموديًا على وجه اللوح.

متى يكون 6061 الخيار الأفضل

في هذه الحالات لا توفّر 7075 أي فائدة بل تخلق مشكلات:

قطعة مشغَّلة CNC من ألومنيوم 6061-T651 — قطعة مشغَّلة من 6061-T651 — قابلة للحام، مقاومة للتآكل، والخيار الافتراضي لمعظم الأعمال.

التجميعات اللحامية: 6061 هو الألومنيوم القياسي القابل للحام.
البيئات الرطبة أو رذاذ الملح أو المواد الكيميائية: 6061 يقاوم التآكل بدرجة أفضل بوضوح من 7075.
القطع الطبية وملامسة الأغذية: لدى 6061 نظام درجات ناضج بشهادة وتتبّع واضحين؛ أما الزنك والنحاس في
7075 فيحتاجان تقييمًا منفصلًا وفق بعض اللوائح.
القطع المعقدة ذات التجاويف العميقة أو الجدران الرقيقة: 7075 يقطع بصلابة أعلى، وتستهلك الأدوات
أسرع، وغالبًا ما تلغي ساعات العمل الإضافية فرق سعر المواد.
القطع الحسّاسة للتكلفة عند أحمال متوسطة — وهي الحالة الأكثر شيوعًا بفارق كبير.

كيف تكتب المواصفة حتى لا يخطئ أحد

تكتب كثير من طلبات التسعير «قطعة ألومنيوم» فقط، فيقدّر لكل مورّد أن يسعّر درجة مختلفة بسعر مختلف.
والصيغة الصحيحة هي سبيكة + حالة:

المكتوب	مقبول	المشكلة
«قطعة ألومنيوم»	❌	لا السبيكة ولا الحالة محددتان — يستطيع أي أحد التسعير
«الألومنيوم»	❌	الشيء نفسه، ودون أي حالة
«6061»	⚠️	السبيكة صحيحة، الحالة ناقصة (T6 / T651 / T7351 تختلف كثيرًا)
«6061-T6»	✅	سبيكة وحالة، دون أي التباس
«7075-T73»	✅	سبيكة وحالة، مع مراعاة التشقق التآكلي تحت الإجهاد

مقارنة صيغ كتابة السبيكة والحالة المقبولة على رسم CNC — السبيكة والحالة معًا تجعلان المواصفة غير ملتبسة؛ وذكر اسم السبيكة وحده يترك الحالة مفتوحة.

ملحقان:

اذكر اللوح والملف المصبوب كلٌّ على حدة. 6061-T651 هي الحالة المعتادة للوح (شيخوخة اصطناعية،
أبعاد مستقرة)؛ أما 6061-T6 فأكثر شيوعًا في البروفات أو الألواح غير المسنَّنة.
ثبّت تشطيب السطح مع السبيكة. الأنودة الصلبة للقطعة من 7075 ترفع الإجهادات المتبقية أكثر، لذا الترتيب
الصحيح هو: اختر T73 أولًا، ثم أنودِ حسب المواصفة المنطبقة على تلك الحالة.

قطعة 7075 أنودت: التشطيب يضيف إجهادات متبقية، ولذلك يجب اختيار الحالة أولًا.

ترتيب قرار يمكنك اتباعه

عندما يصل الرسم إلى مكتبك، اطرح أربعة أسئلة بهذا الترتيب وستعرف السبيكة:

هل يوجد لحام؟ نعم → 6061.
هل ستعمل القطعة في الخارج أو في رذاذ ملحي أو في مواد كيميائية؟ نعم → 6061؛ وإذا كانت 7075 مطلوبة
لسبب آخر، استخدم T73/T74.
هل الحمل الأساسي ثابت أم دوري متكرر؟ دوري وحساب الإجهاد قد اجتاز → يُسمح بـ 7075-T6. وإذا لم
يجتز حساب الإجهاد، صحّح الهندسة أولًا (أضف انحناءات، أزل الزوايا الحادة، خفّض خشونة السطح) بدل تغيير
السبيكة.
ليس شيء من ذلك، والقطعة تحتاج أن تكون أرق وأخف؟ نعم → 7075-T6؛ وإلا → 6061-T6.

كيف نساعدك في هذا القرار

تأكيد السبيكة خطوة ثابتة في مراجعة DFM التي نجريها بين استلام الرسم وإرسال عرض السعر.

هيكل ألومنيوم مشغَّل CNC متعدد المنافذ مع ثقوب وخصائص سنّة — هيكل متعدد المنافذ مشغَّل: يتعامل 6061 مع الثقوب العميقة والخصائص السنّة دون إجهاد الأدوات الذي يسبّبه 7075.

مهندسونا يتحققون من:

ما إذا كان الرسم يحدد السبيكة والحالة. وإذا لم يكن كذلك، نقترح واحدة مناسبة للتطبيق وندوّنها في
عرض السعر.
ما إذا كانت متطلبات اللحام والمعالجة الحرارية والتشطيب السطحي تتعارض مع بعضها (مثل أنودة 7075-T6 مع
الاستخدام في الخارج).
ما إذا كان متطلب المقاومة يحتاج فعلًا إلى 7075 — إذا كان 6061 كافيًا، نخبرك بما ستوفّره.
خطة الأدوات وساعات العمل للقطع ذات الجدار الرقيق والتجاويف العميقة، وهي تحدد مقدار الزيادة الفعلية في
تكلفة تشغيل قطعة من 7075.

إذا كان لديك قطعة ألومنيوم تقارن بين عروض الأسعار حاليًا، أرسل لنا الملف وسنتحقق من جدوى السبيكة
والمعالجة قبل أن تطلب التسعير، حتى لا تضطر للتخمين بين درجتين.

قيم الخصائص أرقام نموذجية من أدلة المواد العامة (ASM/MatWeb). تختلف القيم الفعلية حسب شكل المنتج والدفعة.
اتخذ قراراتك الهندسية بناءً على مواصفة المواد التي لديك وعلى البيانات المقاسة، لا على هذا الجدول وحده.

المصادر

جميع الأرقام في هذه الصفحة مأخوذة من ويكي الهندسة لدينا.

سبائك الألمنيوم

الأسئلة الشائعة

مقاومة الخضوع في 7075-T6 أعلى بنحو 82% ومقاومة الشد أعلى بنحو 84% مقارنة بـ 6061-T6. لكن هذه الميزة لا تهم إلا إذا كانت القطعة محمَّلة فعليًا قرب حدها، وهي مصحوبة بتكلفة حقيقية: فسهولة لحام 7075 سيئة وتآكله أسرع. أما في التجميعات اللحامية أو في أي قطعة تعمل في بيئة رطبة أو رذاذ ملحي، فإن 6061 يظل الخيار الهندسي الصحيح حتى لو كانت 7075 أقوى.

لا. حد الإجهاد للسبيكتين عند نحو 10⁷ دورة يقارب 138 MPa، أي شبه متطابق. العمر الإجهادي للألومنيوم تحدده تركيزات الإجهاد وحالة السطح والإجهادات المتبقية لا درجة السبيكة. وفي الوصلة التي تتعرض لحِمل متكرر، فإن إضافة انحناء، وتحسين خشونة السطح، وإزالة الإجهاد تعطي عادةً أثرًا أكبر من تغيير السبيكة.

ليست وحدها. كثافة 7075-T6 أعلى بنحو 4% من كثافة 6061-T6، لذلك عند الحجم نفسه تكون أثقل قليلًا. أما تخفيض الكتلة فيأتي من تصنيع القطعة بجدار أرق عند الحمل نفسه، لأن 7075 تتحمّل نحو 1,8 ضعف الحمل لكل وحدة مساحة مقطع. تخفيض الكتلة في الجدار الرقيق هو حيث تبرر 7075 تكلفتها.

اكتب السبيكة والحالة معًا، مثل 6061-T6 أو 7075-T73. والرسم الذي يذكر فقط «قطعة ألومنيوم» أو فقط «6061» يترك الحالة مفتوحة، والحالات تختلف كثيرًا في المقاومة وفي سلوك التشقق التآكلي تحت الإجهاد. اذكر حالة اللوح أو الملف المصبوب على حدة، وثبّت تشطيب السطح مع الحالة معًا، لأن الأنودة الصلبة ترفع الإجهادات المتبقية.

6061 أم 7075: كيف تختار سبيكة لقطع CNC