7075アルミニウムブロック
7075アルミニウムブロックは、要求の厳しい構造、航空宇宙、軍事、および高性能エンジニアリングアプリケーションに広く使用されている高強度の熱処理可能なアルミニウム合金ブロックです。並外れた強度と重量の比率、良好な疲労抵抗、および機械性で知られることが知られているため、高い機械的性能と寸法の安定性が高い場合に7075ブロックが選択されます。
7075アルミニウムブロックは、航空宇宙、防御、高性能エンジニアリングに最適な高強度で熱処理可能なアルミニウム合金です。優れた引張強度、良好な疲労抵抗、および機密性を提供します。典型的な気性：T6およびT73。一般的な用途：航空機の継手、ギア、金型、構造コンポーネント、ツール。緊密な許容範囲を備えたさまざまなサイズで利用可能で、機械的および化学的基準を確保するために検査されます。
特徴
- アルミニウムの低密度を保持しながら、一部の鋼に匹敵する高張力強度。
- 優れた強度と重量の比率 - 体重批判的な構造に適しています。
- 特に過剰な気性において、良好な疲労抵抗（T73、T76）。
- ピーク強度（T6）を達成するための熱処理可能（溶液熱処理 +人工老化）。
- アニールされたピーク時代の状態での良好な機密性。
- コーティングまたは処理した場合の高強度アルミニウムの合理的な腐食抵抗。 6xxxシリーズ合金ほど耐性耐性ではありません。
- 溶接性は限られています。一般に、溶接は機械的特性を大幅に減らします。通常、溶接は回避されるか、特別なプロセスが必要です。
- 固体ブロック、ビレット、またはさまざまなサイズと寸法許容範囲でブランクを鍛造する。
典型的なアプリケーション
- 航空宇宙構造部品：翼のスパー、胴体フレーム、隔壁、および構造継手。
- 防衛および軍事ハードウェア：武器マウント、レシーバーブロック、ミサイルコンポーネント。
- 高性能の自動車コンポーネントとレーシングパーツ。
- 精密機械：ギア、シャフト、スピンドル、ジグ。
- 高強度と剛性が必要なツールとカビ。
- 強度と体重の節約が重要な海洋成分（適切な腐食保護を伴う）。
- R＆Dおよび特殊な機器のプロトタイプとCNC機械加工部品。
- 合金指定：7075（UNS A97075）
- 合金グループ：7xxxシリーズ（al-zn-mg-cu）
- 典型的な一次合金要素：亜鉛（Zn）、マグネシウム（Mg）、銅（Cu）
- 特性：熱処理可能な高強度AL-Zn-Mg-Cu合金
化学組成（典型、wt％）
| 要素 | 典型的な範囲（％） |
|---|---|
| アル | バランス |
| Zn | 5.1 - 6.1 |
| mg | 2.1 - 2.9 |
| cu | 1.2 - 2.0 |
| cr | 0.18 - 0.28 |
| そして | ≤0.4 |
| fe | ≤0.5 |
| Mn | ≤0.3 |
| の | ≤0.2 |
| その他（それぞれ） | ≤0.05 |
| その他（合計） | ≤0.15 |
（注：構成範囲は、標準と工場の仕様によってわずかに異なる場合があります。常にサプライヤーの材料証明書を参照してください。）
機械的特性（典型的な気性）
| 財産 | T6（ピーク時代） | T73（オーバーエイジ） | O（アニール） |
|---|---|---|---|
| 引張強度（RM） | 540 - 570 MPa | 480 - 520 MPa | 205 - 250 MPa |
| 降伏強度（rp0.2） | 470 - 500 MPa | 420 - 450 MPa | 110 - 150 MPa |
| 伸長（A％） | 7〜11％ | 8 - 12％ | 22〜30％ |
| ブリネルの硬度（HB） | 150 - 170 | 130 - 145 | 35 - 55 |
| 疲労強度（50％の生存率） | 〜120 - 160 MPa* | 改善vs T6 | より低い |
*疲労強度は、表面仕上げ、サイズ、環境に強く依存します。
気性の指定と熱処理
- T6：溶液が熱処理され、人為的にピーク強度に熟成されます。典型的なh/t：溶液処理、〜470〜480°C、クエンチ、その後〜120〜160°Cで老化します。
- T73：ストレス耐性の改善と疲労性能の向上のために、溶液熱処理および過剰熟成。典型的な老化サイクルはさまざまです。多くの場合、T6よりも複数のステップ以上の老化温度があります。
- T76：SCCの抵抗と強度のバランスをとるために、制御されたオーバーエイジング。
- O：アニール（最も柔らかい状態）、形成または加工に使用されますが、はるかに低い強度。
注：正確な温度と時間は、セクションサイズとサプライヤーの練習に依存します。ブロックは通常、構造用にT6またはT73で供給されます。
物理的特性
| 財産 | 典型的な値 |
|---|---|
| 密度 | 2.81 g/cm³（約） |
| 融解範囲 | 〜477-635°100（ソリッド /組成によって変化） |
| 熱伝導率 | 〜130 w/（m・k）（気性と方向によって異なります） |
| 電気抵抗率 | 〜0.042 µΩ・m |
| 弾性率 | 〜71 gpa |
| ポアソンの比率 | 〜0.33 |
機械加工と製造
- 加工性：高強度合金に適しています。ベストプラクティスは、可能であれば、より柔らかい気性で機械加工し、許容される場合は最終的な気性に老化することです。高強度と硬化傾向のため、鋭いツールと剛性のセットアップを使用します。
- 切削工具：生産性とツールの寿命に推奨される炭化物ツール。適切なフィードと速度、および十分なクーラントを使用してください。
- 掘削/タッピング：十分なクリアランスを備えた事前ドリル、ディープホールに推奨されるペックドリル。
- 溶接：一般的に構造7075には推奨されません - 溶接は通常、ほとんどの強度を失い、亀裂を起こしやすい場合があります。溶接が必要な場合は、特殊な技術（電子ビーム、摩擦攪拌溶接など）および溶接後の熱処理が必要になる場合があり、パフォーマンスを検証する必要があります。
- 表面処理：陽極酸化、クロム酸塩変換コーティング（アロディン）、塗装、エポキシコーティング、および機械的研磨が一般的です。陽極酸化は疲労性能にわずかに影響する可能性があることに注意してください。
- ストレス緩和：適切なマシン後の熱処理による内部ストレスの緩和は、大きな複雑なブロックに有益です。
サイズ、公差、および可用性
- ブロックは、さまざまなサイズ（大きな長方形のブロックと偽造ブランクまでのCNC部品の小さなビレット）で生成されます。一般的なサプライヤーのサイズはさまざまです。多くの場合、リクエストに応じてカスタムサイズと厳しい許容値を利用できます。
- 典型的な寸法公差は、サプライヤーとプロセスに依存します。精密な地面または製粉ブロックは、緊密な平坦性と並列性の仕様に供給できます。
- 表面条件：一般的に利用可能です。注文時に希望の仕上げおよび加工手当を指定します。
品質、検査、および標準
- 関連する基準：ASTM B209（シート/プレート）、ASTM B221（押出）、AMS4037/AMS4038（特定の航空宇宙仕様による7075合金）、および地域と製品の形式に依存するさまざまなEN/ISOおよび国家基準。
- 認定：材料テストレポート（MTR） /ミルテスト証明書（化学および機械的）、硬度テスト、および超音波検査や染料触媒検査などの非破壊検査（NDT）は、契約ごとに提供できます。
- トレーサビリティ：航空宇宙および防衛サプライチェーンでは、熱とバッチ数の完全なトレーサビリティが標準です。
耐食性と保護
- 7075は、5xxxまたは6xxxシリーズのアルミニウム合金ほど耐性耐性ではありません。ピーク時代の状態（T6）でストレス腐食亀裂（SCC）の影響を受けやすいです。
- オーバーエイジテンパー（T73、T76）は、ある程度の強度を犠牲にしてSCCに対する耐性を改善します。
- 保護コーティング（陽極酸化、変換コーティング、塗装）および設計慣行（タイトクレビス領域の回避、良好な排水）の使用は、腐食リスクを軽減します。
- 過酷な海洋または化学的に攻撃的な環境の場合、追加の保護対策または異なる合金が望ましい場合があります。
取り扱いと保管
- 汚染や表面の劣化を避けるために、清潔で乾燥した状態でブロックを保存します。
- 輸送中に機械加工された表面と角を保護します。木製のゆりかごまたはポリマーフィルムを使用して、金属間接触を避けます。
- 特定の領域の気性に影響を与える可能性のある局所的な加熱（溶接、粉砕スパーク）を避けてください。
選択ガイダンス
- 重量あたりの最大強度と剛性が重要であり、疲労のために管理された静的または循環条件で部品が主にロードされる場合は、7075ブロックを選択します。
- ピーク強度が必要な場合は、T6を好みます。ストレス腐食抵抗と疲労寿命の改善が必要な場合は、T73/T76を選択してください。
- 部品設計で広範な溶接が必要な場合は、溶接をより耐える代替合金（6061、6082など）を検討してください。
- 配信されたブロックが製造要件を満たすことを確認するために、サプライヤーと前もってサプライヤーとフィニッシュ、公差、認定のニーズについて話し合います。
典型的なサプライヤー仕様チェックリスト
- 合金と気性（例：7075-T6または7075-T73）
- ブロックサイズ（長さ×幅×高さ）と幾何学的公差
- 表面仕上げ（のこぎり、製粉、地面）
- 機械的特性（RM、RP0.2、伸び）
- 標準あたりの化学組成
- 熱処理記録と老化サイクル（必要な場合）
- NDTおよび検査要件
- 材料テストレポート（MTR）およびトレーサビリティ
- 特別な要件（ストレス抑制された機械加工、事前に乾燥した機能、保護コーティング）
