構造効率の徹底的な追求において、1グラム、1メガパスカルも無駄にできないという状況において、7075アルミニウム合金は紛れもなく強度の王者です。この合金は精密鍛造され、最高レベルの均一性を保証するT652規格の焼き戻し処理が施されることで、並外れた性能を持つ素材へと変貌を遂げます。お客様の専属供給・加工パートナーとして、この技術詳細をご紹介します。7075-T652鍛造アルミニウム板失敗が許されない重要なエンジニアリングソリューションであり続ける理由を詳しく説明します。
1. 合金の解体:亜鉛を動力源とする冶金の原動力
7075は超高強度7000シリーズ(Al-Zn-Mg-Cu)に属します。その卓越した特性は偶然ではなく、主要合金元素の強力な相乗効果と厳密に制御された熱処理プロセスによって生み出されます。
亜鉛(Zn):5.1%~6.1% – 7075の強度の要です。亜鉛はマグネシウムと結合し、時効処理中に緻密で整合性のあるη'(MgZn₂)およびT(AlZnMgCu)析出物を形成します。この析出硬化メカニズムにより、この合金は比類のない強度対重量比を実現しています。
マグネシウム(Mg):2.1%~2.9% – 亜鉛と相乗的に作用し、主要な強化相を形成します。また、マグネシウムは、適切な処理を施すことで、合金の溶体化熱処理に対する応答性と耐応力腐食割れ性を向上させます。
銅(Cu):1.2%~2.0% – 固溶強化と析出物形成への関与により強度を向上します。銅は耐疲労性と靭性を大幅に向上させますが、耐食性が低下するため、多くの用途で保護コーティングが必要となります。
クロム(Cr):0.18%~0.28% – 結晶粒微細化剤および再結晶抑制剤として重要な役割を果たします。クロムは微細な分散粒子を形成し、粒界を固定することで、より微細で均一な結晶構造を形成します。特に鍛造製品においては、靭性と耐応力腐食割れ(SCC)性を向上させるため、極めて重要です。
T652 焼き入れ指定は具体的かつ厳格です。
T6: 溶体化処理、急冷、および人工的に時効処理してピーク強度まで高めます。
T652:溶体化処理(引張または圧縮)後、最終時効処理前に、制御された応力緩和処理が行われた材料を示します。この処理は厚板によく適用され、残留焼入れ応力を大幅に低減することで、機械加工時の寸法安定性を高め、短手方向の応力腐食割れに対する耐性を向上させます。これにより、7075-T652鍛造板は、複雑で高精度な部品において極めて高い信頼性を実現します。
2. 優位性の定量化:機械的および物理的特性ベンチマーク
その7075-T652鍛造板鍛造の等方性の利点と T652 焼き戻しの安定性を組み合わせ、アルミニウム性能の最高レベルを定義する特性プロファイルを実現します。
一般的な機械的特性(AMS 4136 / ASTM B209に準拠):
最大引張強度(UTS):78~83 ksi(538~572 MPa)。この並外れた強度は、密度が3分の1の多くの鋼鉄の強度に匹敵します。
引張降伏強度(TYS):69~73 ksi(476~503 MPa)。荷重下での永久変形の閾値が非常に高いことを示します。
伸び率:2インチで5%~8%。延性は中程度ですが、靭性(破壊靭性値K1Cで測定)は強度クラスとしては極めて高く、これは鍛造による微細粒組織の直接的な利点です。
せん断強度: 約 48 ksi (331 MPa)。
疲労強度:優れています。高い耐久限界により、動的荷重サイクル用途に最適です。鍛造工程により、部品の輪郭に沿って連続的な結晶粒界が形成されるため、疲労寿命がさらに向上します。
硬度:150 HB(標準)。優れた耐摩耗性を備えています。
物理的特性と動作特性の定義:
密度: 0.101 lb/in³ (2.81 g/cm³)。
鍛造の利点: 鍛造プロセスにより、結晶構造が整列し、多孔性が排除され、あらゆる方向の機械的特性が向上し、特に厚い部分では、圧延板に比べて優れた完全性が得られます。
機械加工性:「普通」と評価されています。非常に厳しい公差で優れた表面仕上げを実現できますが、強度と摩耗性が高いため、厳格なセットアップ、鋭利な工具、適切な送り速度/速度が必要です。
耐食性:未処理の状態では一般的に劣悪で、特に塩分や酸性の環境下では顕著です。ほとんどの使用環境では、腐食防止のため、陽極酸化処理(タイプIIまたはIII)、アロジン処理、または塗装が必須です。
応力腐食割れ (SCC) 耐性: T652 焼き戻しは、適切な合金化学制御 (特にクロム含有量) と組み合わせることで、ベースライン T6 状態と比較して大幅に改善された SCC 耐性を実現します。これは航空宇宙構造部品にとって重要な要素です。
3. アプリケーションドメイン: 最も要求の厳しい環境向けに設計
最高の強度、耐疲労性、軽量性のユニークな組み合わせにより、7075-T652鍛造板パフォーマンスが最も重要となる分野で選ばれる素材です。
航空宇宙および防衛(主要市場):
機体構造: 主翼桁、隔壁、胴体フレーム、着陸装置支持部品。
軍用航空: 戦闘機の機体、ヘリコプターの回転マスト、武器のマウントなどに広く使用されています。
宇宙飛行: 質量効率が重要となる衛星および打ち上げロケットの構造部品。
高性能自動車とモータースポーツ:
競技用車両シャーシ: フォーミュラおよび耐久レースにおけるサスペンションアップライト (ナックル)、コントロールアーム、およびギアボックスハウジング。
パフォーマンス アップグレード: トラック重視の車両向けの高応力ブラケット、ペダル アセンブリ、およびドライブトレイン コンポーネント。
先進産業機械:
金型ツール: 高い研磨性と耐熱疲労性が求められるプラスチック射出成形金型向け。
ロボット工学: 高速、高精度の産業用ロボットの重要な荷重支持部材とジョイント。
石油・ガス: 非海洋セクションで高い強度と信頼性が求められる掘削装置およびツールのコンポーネント。
スポーツ用品: 高級自転車フレーム (レース用)、マウンテンバイクの部品、プロ仕様のアーチェリー用具。
7075-T652との最高のパフォーマンスのためのパートナーシップ
指定7075-T652鍛造アルミニウム板妥協のない性能へのこだわりです。これはプレミアム用途向けのプレミアム素材であり、調達と加工の両方において専門知識が求められます。その冶金学、焼き戻しの意味、そして用途の限界を理解することが、成功への鍵となります。
私たちは、この先進的な素材とお客様の完成部品との間の橋渡しをします。トレーサビリティが確保され、完全に認証された7075-T652鍛造板を供給します。これは、深い冶金学的知識と、その厳しい特性に対応できる最先端の5軸CNC加工技術に裏付けられています。原材料の完全性から精密仕上げ部品に至るまで、この卓越した合金のポテンシャルをお客様の設計が最大限に引き出せるよう、万全を期しています。
最も厳しいプロジェクト要件にもぜひお応えください。7075-T652鍛造アルミニウム板の技術コンサルティング、詳細な材料認証、競争力のあるお見積もりについては、当社の航空宇宙・防衛材料スペシャリストまでお気軽にお問い合わせください。
投稿日時: 2025年12月30日
