1。はじめに
7075アルミニウム合金プレートは、商業用に利用可能な最高強度アルミニウム合金の1つと広く見なされています。航空宇宙、自動車、および構造用途での優れたパフォーマンスで有名な7075アルミニウムは、軽量、丈夫さ、耐食性、および機械性の組み合わせを提供します。多くの場合、体重減少が重要なチタンまたは軟鋼の強力な代替品として選択されます。
2。7075アルミニウム合金とは何ですか？
7075アルミニウム合金はaです 高強度、熱処理可能な錬金術アルミニウム合金。それはの一部です 7000シリーズ 主に亜鉛ベースのアルミニウム合金の。 7075合金はそのことで最もよく知られています 優れた強度と重量の比率 そして 疲労抵抗、非常に強調された構造部品に最適です。
合金は最初に日本の会社によって開発されました Sumitomo Metal 1936年に、その後、第二次世界大戦中に米国航空産業によって適応されました。これは、現在使用されている最も信頼できる航空宇宙グレードのアルミニウム合金の1つです。
3。7075アルミニウムの組成
7075の合金要素は、高強度と良好な腐食抵抗を実現するために慎重にバランスが取れています。典型的な内訳は次のとおりです。
| 要素 | コンテンツ （％） |
|---|---|
| アルミニウム（al） | バランス |
| 亜鉛（ZN） | 5.1 - 6.1 |
| マグネシウム（mg） | 2.1 - 2.9 |
| 銅（cu） | 1.2 - 2.0 |
| クロム（CR） | 0.18 - 0.28 |
| その他（FE、SIなど） | ≤0.5 |
高い亜鉛とマグネシウムの含有量は、熱処理後の合金の例外的な強度に寄与します。
4.主要な機械的特性
7075アルミニウム合金プレートは、その高い引張強度と降伏強度によって特徴付けられます。
| 財産 | 7075-T6 | 7075-O（アニール） |
|---|---|---|
| 究極の引張強度 | 〜572 MPa（83,000 psi） | 〜220 MPa（32,000 psi） |
| 降伏強度 | 〜503 MPa（73,000 psi） | 〜103 MPa（15,000 psi） |
| 休憩時の伸び | 11％（T6） | 18％（o） |
| ブリネルの硬度 | 〜150 Hb | 〜60 Hb |
| 弾性率 | 71.7 GPA | 71.7 GPA |
T6気性は最も一般的に使用されており、強度と機械加工性の理想的なバランスを提供します。
5。物理的および化学的特性
| 財産 | 価値 |
|---|---|
| 密度 | 2.81 g/cm³ |
| 融点 | 477–635°C |
| 熱伝導率 | 130 w/m・k |
| 電気伝導率 | 33％IAC |
| 熱膨張係数 | 21.2μm/m・k |
| 耐食性 | 中程度から良い |
6。7075アルミニウムプレートの気性
一般的な気性は次のとおりです。
- 7075-O - アニールされた最も柔らかい状態
- 7075-T6 - ピーク強度条件、最も一般的です
- 7075-T651 - ストレス緩和T6
- 7075-T73 - 腐食抵抗の強化のために過剰に装備されています
- 7075-T76 - T6よりもわずかに優れた腐食抵抗と靭性を提供する
7。他のアルミニウム合金との比較
| 財産 | 7075 | 6061 | 2024 |
|---|---|---|---|
| 強さ | 非常に高い | 中くらい | 高い |
| 耐食性 | 適度 | 高い | 低い |
| 加工性 | 良い | 素晴らしい | 公平 |
| 溶接性 | 貧しい | 良い | 貧しい |
| 料金 | 高い | 適度 | 適度 |
8。7075アルミニウム合金プレートの利点
- 優れた強度：一部のグレードのスチールに匹敵します。
- 軽量：優れた強度と重量の比率。
- 良好な疲労抵抗：環状負荷条件に適しています。
- 高い加工性：特にT6およびT651条件で。
- 航空宇宙グレードの品質：MILおよびASTM標準に準拠しています。
9。短所と制限
- 溶接性が低い：融合溶接中に割れやすい。
- 低腐食抵抗：陽極酸化またはクラッディングが必要になる場合があります。
- 高コスト：6061または5052よりも高価です。
- 限られた形成性：特に硬度によるT6状態で。
10。一般的なアプリケーション
7075アルミニウム合金プレートは、高性能および臨界強度のアプリケーションで広く使用されています。
航空宇宙と航空
- 翼の皮
- 胴体フレーム
- 構造バルクヘッド
自動車とレース
- シャーシコンポーネント
- サスペンションアーム
- エンジン部品
軍事と防衛
- アーマーメッキ
- ミサイル部品
- 銃コンポーネント
スポーツとレクリエーション
- 自転車フレーム
- 登山機器
- 弓を狩る
産業用
- ロボットアーム
- 備品とジグ
- 油圧コンポーネント
11。加工性と溶接性
加工性
7075は、T6およびT651気性の優れた機械性で知られています。緊密な許容範囲と高速切断を可能にし、CNCミリング、掘削、ターニングに適しています。
溶接性
亀裂感受性のため、融合溶接は推奨されません。溶接が必要な場合は、 抵抗溶接 または 摩擦攪拌溶接 使用することができます。しばしば溶けた熱処理が必要です。
12。熱処理と老化
7075アルミニウムはよく反応します ソリューション熱処理 に続く 人工老化：
- ソリューション熱処理 （〜480°C）
- 消光 （微細構造をロックするためのウォータークエンチ）
- 人工老化 （T6：24時間〜120°C）
このプロセスは、強度と硬度を大幅に向上させます。
13。表面仕上げオプション
- 陽極酸化 - 耐食性と表面の硬度を改善します
- Alcladコーティング - 腐食保護のための純粋なアルミニウムの薄層
- パウダーコーティング - 装飾的で保護仕上げを提供します
- 化学変換コーティング - 電気伝導率のクロム酸塩変換
14。7075対6061アルミニウム
| 特徴 | 7075 | 6061 |
|---|---|---|
| 強さ | より高い | 適度 |
| 料金 | より高い | より低い |
| 耐食性 | より低い | より高い |
| 溶接性 | 貧しい | 良い |
| アプリケーション | 航空宇宙、防衛 | 構造、海洋 |
15。市場と業界の使用
7075アルミニウムのグローバル市場は、次のように駆動されます。- 航空宇宙の成長
- 軍事近代化
- 電気自動車とドローン
- 軽量の家電
16。環境および持続可能性の要因
- リサイクル可能：7075アルミニウムは、特性を大幅に損なうことなくリサイクルできます。
- 省エネ：輸送の軽量化により、燃料消費量が減少します。
- 廃棄物の処理：材料コストが高いため、廃棄物を削減するには、慎重な機械加工が必要です。
17.右7075プレートを選択する方法
7075プレートを選択するとき：
- 必要な強度を定義します：ピーク性能には、T6またはT651を使用します。
- 加工性のニーズを考慮してください：ストレス抑制された気性を選択します。
- 腐食曝露を確認してください：T73を選択するか、保護コーティングを適用します。
- 形成要件を評価します：複雑な形状が必要な場合は、Oテンペーを使用してください。
18。FAQ
Q1：7075アルミニウムは鋼よりも強いですか？
はい、いくつかの気性では、7075-T6は軟鋼の強度に近づくことができますが、かなり軽量です。
Q2：7075アルミニウムを溶接できますか？
溶接には理想的ではありません。必要に応じて、摩擦攪拌溶接と治療後を使用してください。
Q3：7075は海洋使用に適していますか？
直接ではありません。海洋環境のための陽極酸化またはalcladコーティングが必要です。
Q4：機械加工に最適な気性は何ですか？
7075-T651は、優れた寸法の安定性と機密性を提供します。
19。結論
7075筋力、軽量、疲労抵抗が最重要である場合、アルミニウム合金プレートは最上層のエンジニアリング材料として際立っています。溶接性や腐食感受性などの制限がありますが、これらは適切な処理と設計によって対処できます。次世代の航空機を構築する場合でも、高性能マシンを最適化する場合でも、7075のアルミニウムは、今日の競争力のある環境で必要なパフォーマンスエッジを提供します。
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