الألمنيوم A7075: التركيب، الخصائص، دليل التصلب والاستخدامات

نظرة شاملة

يعد A7075 من أعضاء سب-series الألومنيوم 7xxx، وهي سبائك تقوى بالزنك–المغنيسيوم–النحاس تم تطويرها لتطبيقات القوة النوعية العالية. العناصر الأساسية في هذا السبيكة هي الزنك (العنصر الرئيسي)، المغنيسيوم والنحاس، مع إضافات طفيفة من الكروم وغالبًا تتبعها كميات صغيرة من التيتانيوم أو الزركونيوم للتحكم في حجم الحبيبات. يتم تحقيق التقوية أساسًا عبر تصلب الترسيب (تصلب بالشيخوخة) بعد المعالجة بالحرارة والتبريد السريع، مما يجعل A7075 سبائك ألومنيوم عالية القوة قابلة للمعالجة الحرارية وليست من الفئة التي تقوى بفعل التشغيل البارد.

السمات المميزة لسبيكة A7075 هي مقاومتها العالية جدًا للشد والخضوع مقارنة بسبائك الألومنيوم الأخرى، مقاومة جيدة للتعب، وكثافة منخفضة نسبيًا مما يعطي نسبة قوة إلى وزن مرتفعة. مقاومة التآكل متوسطة وعادةً ما تكون أقل من سلاسل 5xxx أو 6xxx بدون معالجة سطحية أو طلاء حماية، كما أن اللحام بالانصهار التقليدي يمثل تحديًا بسبب التشققات الحارة والضعف الشديد في منطقة التأثر الحراري. الصناعات النموذجية التي تستخدم A7075 تشمل مكونات الهيكل الجوي، السلع الرياضية عالية الأداء، الدفاع والذخائر، والأجزاء الميكانيكية عالية الإجهاد التي يكون فيها نسبة القوة إلى الوزن أمرًا حاسمًا.

يختار المهندسون A7075 عندما تكون القوة الساكنة وقوة التعب القصوى من العوامل التصميمية الأساسية وعندما يمكن لشكل القطعة وطرق الربط التكيف مع محدوديات القابلية للتشكيل واللحام. يُفضل على السبائك ذات القوة الأقل عندما يكون تقليل الكتلة والصلابة في درجات الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة أمرًا أساسيًا، وعلى التيتانيوم أو الفولاذ عندما تكون التكلفة، سهولة التشغيل، أو استراتيجيات الحماية من التآكل تفضل نظام الألومنيوم.

أنواع المعالجة الحرارية (Temper)

نوع المعالجة	مستوى القوة	الاستطالة	القابلية للتشكيل	اللحامية (قابلية اللحام)	ملاحظات
O	منخفض	عالٍ	ممتاز	ممتاز	معالجة كاملة بالتخمير، الأفضل للتشكيل والتشغيل
H14	متوسط	متوسط	مقبول	ضعيف	مقوى بالتشوه، محدود لسلسلة 7xxx؛ يستخدم في أجزاء الصفائح الرقيقة
T5	عالٍ	منخفض–متوسط	ضعيف–مقبول	ضعيف	مبرد من تشكيل بدرجة حرارة مرتفعة ومعالج بالشيخوخة الاصطناعية
T6	عالي جدًا	منخفض	ضعيف	ضعيف	معالجة محلول، تبريد سريع ثم شيخوخة اصطناعية؛ حالة القوة القصوى
T651	عالي جدًا	منخفض	ضعيف	ضعيف	T6 مع تخفيف للإجهاد عن طريق الشد لتقليل الإجهادات المتبقية
T73	متوسط–عالٍ	متوسط	مقبول	ضعيف	معالجة تجاوزت الذروة لتحسين مقاومة التآكل وتخفيف تشقق الإجهاد بسبب التآكل

نوع المعالجة المحدد لـ A7075 يغير بشكل جوهري أداء السبيكة. تسمح المعالجات O أو التخمير بالتشكيل البارد الواسع وتوفر لدونة عالية مع قوة منخفضة نسبيًا، بينما يوفر T6/T651 أقصى مستويات القوة الساكنة وقوة التعب مع قابلية تشكيل منخفضة جدًا. المعالجات فوق الذروة مثل T73 تُفرِض تضحيات في القوة القصوى لتحسين كبير في مقاومة تشقق الإجهاد والتقشير الناتج عن التآكل. بالنسبة للتصنيع، يعني هذا أن المصممين يجب أن يوازنوا بين عمليات التشكيل والربط ومتطلبات الخصائص الميكانيكية النهائية ومقاومة التآكل.

التركيب الكيميائي

العنصر	المجال %	ملاحظات
Si	0.4 كحد أقصى	شائبة نموذجية؛ محكومة للحد من المركبات بين الفلزية التي تؤثر على المتانة
Fe	0.5 كحد أقصى	الحديد يشكل مركبات صلبة صلبة؛ زيادته تقلل المتانة وتزيد من خطر المسامية
Mn	0.3 كحد أقصى	تأثير ضئيل؛ ليس عنصر سبائكي رئيسي في 7075
Mg	2.1–2.9	عنصر رئيسي لتشكيل مركبات الترسيب (MgZn2) التي تسهم في التصلب التجميعي
Cu	1.2–2.0	يزيد القوة بتثبيت الترسيبات لكنه يقلل مقاومة التآكل
Zn	5.1–6.1	العنصر الأساسي للتقوية؛ يشكل ترسيبات Mg–Zn
Cr	0.18–0.28	للسيطرة على حجم الحبيبات؛ يقلل إعادة التبلور ويحسن المتانة
Ti	0.2 كحد أقصى	مكرر حجم الحبيبات في العمليات المصبوبة أو المشغولة عند إضافته بكميات صغيرة
عناصر أخرى	توازن Al ± آثار صغيرة (Zr, V)	ألمنيوم يشكل التوازن؛ قد تضاف عناصر أثرية للتحكم في حجم الحبيبات والمتانة

تم ضبط التركيب الكيميائي للسبيكة لتعظيم ترسيب مركبات Mg–Zn (MgZn2 والمراحل المرتبطة) وترسيبات معقدة تحتوي على النحاس أثناء التشيخ الاصطناعي. يقود الزنك والمغنيسيوم التفاعلات التقوية الرئيسية، في حين يعزز النحاس القوة القصوى لكنه يزيد الاستعداد للتآكل المحلي وتشقق الإجهاد-تآكل إذا لم يُخفف عبر اختيار المعالجة الحرارية أو الحماية السطحية. الكروم والإضافات الأثرية تساعد على استقرار البنية المجهرية كما هي بعد المعالجة وتقليل استمرارية ترسيبات حدود الحبيبات، مما يفيد المتانة وعمر التعب.

الخصائص الميكانيكية

يتميز سلوك الشد لـ A7075 بقوة شد وقوة خضوع عالية في المعالجات ذات الذروة، مع قيم استطالة منخفضة نسبيًا مقارنة بسبائك الألومنيوم اللينة. في ظروف T6/T651، يظهر المعدن معامل مرونة ابتدائي عالي يتوافق مع الألومنيوم، ولكن بمستوى خضوع مرتفع يسمح بقطاعات أرق لتحمل حمل مكافئ؛ كما أن مقاومة التعب قوية مقارنة بالسبائك الأخرى عند التحكم السليم بلمسة السطح ومركزات الإجهاد. يعرض A7075 المعالج حراريًا أو بتخمير O مقاومة شد منخفضة جدًا لكنه يظهر لدونة وقابلية تشكيل أكبر بشكل ملحوظ، ما يجعله مناسبًا للعمليات التي تطلب تشكيلًا قبل المعالجة النهائية بالحرارة.

قوة الخضوع حساسة لنوع المعالجة وسمك القطعة، مع انخفاض في الخصائص الميكانيكية للقطاعات السميكة بسبب محدودية سرعة التبريد أثناء معالجة المحلول. تتراوح الاستطالة حتى الفشل من أرقام مفردة متوسطة في المعالجات ذات الذروة إلى أكثر من 10-20% في المادة المعالجة حراريًا، ويجب أخذ هذا بالاعتبار في سيناريوهات مقاومة الصدمات والتشكيل. الصلادة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بنوع المعالجة وحالة الترسيب؛ المعالجات ذات الذروة تعطي صلادة عالية ومقاومة للتآكل للتطبيقات المنزلقة أو الحاملة، في حين أن المعالجة الحرارية تعطي صلادة أقل تسهل عمليات التشغيل.

مقاومة التعب لدى 7075 ممتازة عموماً لسبائك الألومنيوم المشغولة، لكنها تعتمد بدرجة كبيرة على حالة السطح، وجود حفر التآكل، ونوع المعالجة؛ حيث يظهر T6 حد تعب عالي لكنه عرضة للتعب المدعوم بالتآكل وتشقق الإجهاد-تآكل. يؤثر السمك وحجم القطاع على الخصائص الممكنة لأن العلاج بالحل والتبريد السريع اللازمين لتطوير البنية الميكروية المثلى للترسيب يصعب تحقيقهما في القطاعات السميكة، مما يتطلب عادة جداول معالجة حرارية معدلة أو قبول خصائص ذروة منخفضة.

الخاصية	O/تخمير	المعالجة الرئيسية (T6/T651)	ملاحظات
قوة الشد	200–300 MPa	480–570 MPa	النطاق يختلف حسب المعالجة والسمك والمورد؛ T6 نموذج نطاق القوة القصوى
قوة الخضوع	80–200 MPa	350–525 MPa	تزداد قوة الخضوع بشكل كبير مع التشيخ؛ القيم تعتمد على شكل المنتج والسمك
الاستطالة	12–25%	5–11%	تخمير عالي اللدونة، T6 انخفاض الاستطالة؛ حسب حجم القطاع واتجاه الاختبار
الصلادة	35–70 HB	140–180 HB	الصلادة تعكس اتجاهات قوة الخضوع والشد؛ القيم تختلف بحسب طريقة الاختبار

الخصائص الفيزيائية

الخاصية	القيمة	ملاحظات
الكثافة	~2.81 g/cm³	أعلى قليلاً من بعض سبائك الألومنيوم الأخرى بسبب محتوى Zn وCu
نطاق الانصهار	~477–635 °C	نطاق الصلادة والسائلة نموذجي للسبائك من سلسلة 7xxx
التوصيل الحراري	~120–150 W/m·K	أقل من الألومنيوم النقي، مخفض بفعل العناصر المسببة للترسيب
التوصيل الكهربائي	~30–40 % IACS	منخفض نسبياً مقارنة بالألومنيوم النقي؛ يعتمد على نوع المعالجة ومحتوى المذاب
السعة الحرارية النوعية	~870–910 J/kg·K	سعة حرارية نموذجية للألومنيوم؛ تتغير قليلاً مع درجة الحرارة
المعامل الحراري للتمدد	~23–24 ×10^-6 /K	معامل التمدد الحراري مشابه لسلالات الألومنيوم الأخرى

الكثافة والخصائص الحرارية تجعل A7075 جذابًا حيث تكون الصلابة العالية والكتلة المنخفضة مطلوبة جنبًا إلى جنب مع قدرة معتدلة على نقل الحرارة. التوصيل الحراري جيد مقارنة بالعديد من المعادن الهيكلية لكنه أقل من الألومنيوم النقي وبعض سبائك 6xxx بسبب المذاب والترسيبات التي تشتت الفونونات والإلكترونات. التوصيل الكهربائي متأثر بشكل كبير مقارنة بالألومنيوم النقي ويجب عدم الاعتماد عليه لتطبيقات مرور التيار التي تتطلب مقاومة منخفضة.

التمدد الحراري في توافق مع سبائك الألومنيوم الأخرى وينبغي أخذه في الاعتبار عند توصيل مكونات A7075 بمواد مختلفة بنسب تمدد مختلفة. نطاق الانصهار يحدد نوافذ المعالجة الحرارية وقيود درجات حرارة اللحام، مما يبرز الحاجة لعمليات محكمة لتجنب الانصهار المبدئي للإيوتكتكس منخفض الانصهار في البنية المجهرية.

أشكال المنتجات

الشكل	السماكة/الحجم النموذجي	سلوك القوة	الأحوال الشائعة	ملاحظات
ألواح	0.5–6 mm	جيدة في T6/T651؛ السماكة الأقل تسمح بتبريد أكثر انتظامًا	O, T6, T651, T73	تستخدم على نطاق واسع للألواح الهيكلية الرقيقة وجلود الطائرات؛ أحيانًا يتم تطبيق طلاء خارجي
صفائح	6–100+ mm	انخفاض في القوة في الصفائح السميكة بسبب تبريد أبطأ	T6, T651, T73	الصفائح السميكة تتطلب تبريد خاص أو معالجة تعتيق لاحقة للوصول إلى الخصائص المثلى
بثق	حتى المقطع العرضي الكبير	قد تحدث تدرجات في الخصائص؛ الأفضل في الملفات الأصغر	T6 (بعد التبريد-التعتيق)، T73	تستخدم للملفات عالية القوة حيث يلزم هندسة معقدة
أنابيب	أقطار وأسمك جدران مخصصة	الخصائص الميكانيكية مشابهة للصفائح/البثق؛ اللحامات قد تكون مشكلة	O, T6	تشكلت من البثقات أو أنابيب ملحومة مدحرجة؛ يتطلب معالجة دقيقة للجدران الرقيقة
قضبان/عصي	أقطار حتى عدة إنشات	قابلية تشغيل جيدة في العديد من الأحوال؛ القوة تتناسب مع الحالة	O, T6	شائعة للاستخدام في مسامير عالية القوة، محاور وأجزاء مشغولة

مسار المعالجة وشكل المنتج يحددون الخصائص الممكنة لأن معدلات تبريد معالجة التمويه والتعتيق اللاحقة تتحكم في حجم وتركيز الراسبات وبالتالي القوة والمتانة. الألواح الرقيقة والمقاطع الصغيرة تحقق خصائص T6 بسهولة بعد التبريد والتعتيق الاصطناعي، بينما الصفائح السميكة والبثقات الكبيرة قد تحتاج دورات معالجة حرارية معدلة أو استراتيجيات تبريد متقطعة أو تقبل خصائص ذروة أقل بسبب تبريد أبطأ.

تختلف التطبيقات واستراتيجيات التجميع حسب الشكل: الألواح عادة ما يتم طلائها وتستخدم عندما يكون التشطيب السطحي والحماية من التآكل مهمة، الصفائح توفر قدرة هيكلية كبيرة، والبثقات أو القضبان مفضلة حيثما يلزم مقاطع معقدة أو أجزاء دقيقة التشغيل.

الدرجات المكافئة

المعيار	الدرجة	المنطقة	ملاحظات
AA	A7075	الولايات المتحدة الأمريكية	التسمية الشائعة في معايير الجمعية الأمريكية للألومنيوم
EN AW	7075	أوروبا	التسمية الأوروبية EN؛ الكيمياء والخصائص مكافئة بشكل عام
JIS	A7075	اليابان	المعيار الياباني يتوافق غالبًا مع سبائك AA/JIS لكن قد يختلف في مواصفات الخصائص
GB/T	7075	الصين	المعيار الصيني المكافئ مع إنتاج محلي وتفاوتات في المواصفات

رغم أن التسمية العددية 7075 تستخدم بشكل واسع عبر المعايير، توجد فروق بسيطة في حدود الشوائب القصوى، العناصر التتبعية المسموح بها، وقيم المواصفات للخصائص الميكانيكية المقبولة. يجب عند الشراء التحقق من المعيار المرجعي (AA, EN, JIS, GB/T) لضمان تلبية الحدود المطلوبة لعناصر مثل Cu، Zn، Cr وقيم القبول للخصائص الميكانيكية للتطبيق المقصود. الطلاءات، الأحوال، وأشكال المنتجات المسموح بها قد تختلف أيضًا حسب المعيار الإقليمي وممارسة المصنع.

مقاومة التآكل

يظهر A7075 مقاومة متوسطة للتآكل الجوي في البيئات المعتدلة لكنه أكثر عرضة للتآكل الموضعي مثل النخر والتقشير مقارنة بالعديد من سبائك السلسلتين 5xxx و6xxx. المحتوى العالي من الزنك والنحاس الذي يمنح القوة الفائقة يعزز أيضًا الميل للتآكل الكلفاني والبين حبيبي، خاصة في البيئات البحرية الغنية بالكلوريدات إذا لم يتم تطبيق طبقات حماية أو معالجة أنودية. يعد التغطية بألومنيوم أنقى (Alclad) أو الطلاءات التحولية والأختام من الاستراتيجيات الشائعة للتخفيف في البيئات عالية التآكل.

تشققات التآكل بالإجهاد (SCC) تشكل قلقًا بارزًا لحالة التعتيق ذروة القوة A7075، خاصة في T6 حيث تتحد الإجهادات الشدية المتبقية أو المطبقة مع العوامل المسببة للتآكل لبدء تشققات هشّة. حالات التعتيق المفرط مثل T73 أو استراتيجيات التصميم لتخفيض مستويات الإجهاد المطبقة هي من الممارسات القياسية لتقليل مخاطر SCC في المكونات الحرجة. في أزواج كلفانية، يكون A7075 أنوديًا مقارنة بالعديد من الفولاذ لكنه كاثودي لفلزات أكثر نبلاً؛ عند اقترانه بالفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ الكربوني في وجود إلكتروليت، قد يُفاقم التآكل الكلفاني والهجوم الموضعي ما لم تستخدم وصلات عازلة كهربائيًا أو طبقات حماية.

مقارنة بسبائك 5xxx (الغنية بالمغنيسيوم)، يقدم A7075 قوة أعلى على حساب مقاومة التآكل؛ ومقارنة بسلسلة 6xxx، عادةً ما يوفر 7075 قوة ثابتة أعلى لكن مقاومة تآكل عامة أقل. الخدمة طويلة الأمد في بيئات بحرية قاسية أو تعرض كيميائي عادةً ما تتطلب معالجة سطحية ميتالو-كيميائية واقية أو اختيار سبيكة أكثر تحملًا للتآكل.

خصائص التصنيع

قابلية اللحام

اللحام بالانصهار لـ A7075 يمثل تحديًا وعادةً ما يُحذف في التطبيقات الهيكلية الحاملة للحمولات لأن اللحامات بالانصهار تميل للتشقق ومنطقة التأثير الحراري تشهد تليينًا كبيرًا، مما يفقد كثيرًا من قوة التعتيق الذروي. اللحام بالاحتكاك والخلط (FSW) هو طريقة الربط المفضلة للعديد من تطبيقات A7075 لأنه ينتج بنية مجهرية مكررة تقلل من احتمال تشقق اللحام الحار وتحافظ أفضل على الخصائص الميكانيكية، رغم أن منطقة اللحام تظهر سلوك قوة وتعب مختلف عن المادة الأم في حالة T6. عند الحاجة إلى اللحام بالانصهار للأجزاء غير الحرجة، تتطلب أسلاك حشو متخصصة ومعالجة محلولة بعد اللحام وتعتيق (إذا سمح الشكل الهندسي) ويجب إجراء اختبارات قبول للتحقق من الأداء.

قابلية التشغيل

يعتبر A7075 من سبائك الألومنيوم عالية القوة ذات قابلية تشغيل جيدة بسبب قابلية التشقق المنخفضة نسبيًا في الحالات الذروة والقوة العالية التي تسهل كسر الرقاقة، مما يسمح بحصول تشطيبات سطحية جيدة وتحكم دقيق بأبعاد العمل باستخدام أدوات كاربيد قياسية. الأدوات الموصى بها تتضمن إدخالات كاربيد عالية الإيجابية ذات هندسة حادة، تثبيت صلب، وتبريد أو تزييت كاف للحد من تراكم الرقائق والتليين الحراري. سرعات القطع يمكن أن تكون عالية مقارنة بالفولاذ، لكن يجب التحكم في التغذيات لتجنب الاهتزازات وللتحكم في الرقائق الرقيقة المستمرة النموذجية لسبائك الألومنيوم؛ طلاءات الأدوات المصممة للألمنيوم تقلل الالتصاق وتطيل عمر الأدوات.

القابلية للتشكيل

التشكيل البارد لـ A7075 محدود في حالات الذروة؛ ارتداد الزنبرك كبير والمادة تميل للتشقق عند أنصاف قطر ضيقة. الحالة O/المخمرة هي الوضع المفضل للطبع، السحب العميق، والانحناء المكثف، وغالبًا ما تُشكل القطع في الحالة المخمرة ثم تُعالج محلولياً وتُعتيق اصطناعيًا للوصول إلى قوة الحالة المطلوبة حيث يسمح الشكل الهندسي. أنصاف أقطار الانحناء الدنيا تعتمد على الحالة والسماكة؛ كقاعدة عامة، غالبًا ما يحتاج لوح T6 ذروة الحالة إلى أنصاف أقطار عدة أضعاف سمكه، بينما يمكن تشكيل المادة المخمرة بأنصاف أقطار أصغر بكثير.

سلوك المعالجة الحرارية

بالنسبة للسبائك القابلة للمعالجة الحرارية مثل A7075، تسلسل المعالجة القياسي للحصول على الخصائص الذروية هو المعالجة بالمحلول، التبريد السريع، والتعتيق الاصطناعي. تُجرى المعالجة بالمحلول عادةً بالقرب من درجة حرارة الصلب/الصلب المنحلة لمدة كافية لإذابة العناصر السبيكية في المحلول الصلب، تليها تبريد سريع للاحتفاظ بالمحلول الصلب المشبع. ثم يُجرى التعتيق الاصطناعي (معالجة التساقط الحراري)—عادةً T6 تستخدم جدول تعتيق مثل 120°C لعدة ساعات لتشكيل راسب Mg–Zn دقيق يمنح قوة عالية.

المعالجات ذات التعتيق المفرط (T73, T7451، إلخ) تهدف عمداً إلى خشونة الراسبات لتحسين مقاومة تشقق التآكل بالإجهاد والتقشير على حساب جزء من القوة الذروية. تشير رموز مثل T651 إلى تعتيق T6 بالإضافة إلى عملية تخفيف توتر مثل التمدد المسيطر عليه أو التثبيت الميكانيكي لتقليل الإجهادات المتبقية من التبريد أو التشكيل. فعالية المعالجة الحرارية محدودة بالسماكة؛ قد لا تحقق القطع الثقيلة نفس معدل التبريد وبالتالي لا تصل إلى خصائص ذروة مماثلة دون معالجة أو وسائل تبريد متخصصة.

الطرق غير القابلة للمعالجة الحرارية لا تنطبق لتحقيق آلية التقوية الأساسية في سلسلة 7xxx بخلاف تقسية تشوه محدودة؛ يستخدم التخمير لاستعادة اللدونة قبل التشكيل، لكن التعتيق اللاحق ضروري لاستعادة القوة التصميمية.

الأداء في درجات الحرارة العالية

يعاني A7075 من فقدان كبير في القوة مع ارتفاع درجة الحرارة فوق درجات حرارة الخدمة العادية؛ عادةً ما تكون القوة الهيكلية المفيدة محدودة تقريبًا من درجة حرارة الغرفة حتى نحو 120°C للخدمة المستمرة. فوق حوالي 150–200°C، تتخشن البنية المجهرية للراسبات ويفقد السبيكة بسرعة مقاومة الخضوع والشد، مما يجعلها غير مناسبة للمكونات الحاملة للأحمال في درجات حرارة عالية. الأكسدة ليست شديدة في درجات الحرارة المتوسطة لأن الألومنيوم يشكل أكسيدًا واقيًا بسرعة، لكن درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن تسرع التغيرات المجهرية وتُليّن السبيكة.

مناطق التأثر بالحرارة الناتجة عن اللحام أو التسخين الموضعي قد تتعرض لانصهار بادي للمذنبات منخفضة نقطة الانصهار أو ذوبان مكونات التقوية إذا تجاوزت درجات الحرارة المحلية عتبات المعالجة الحرارية بالحل، مما يؤدي إلى فقدان دائم في القوة والحاجة إلى معالجة حرارية بعد العملية حيث تسمح الهندسة بذلك. للتطبيقات التي تقترب من حدود درجات الحرارة العليا، ينبغي النظر في مواد بديلة مصممة لأداء في درجات حرارة مرتفعة أو استراتيجيات إدارة حرارية دقيقة.

التطبيقات

الصناعة	المكون النموذجي	لماذا يُستخدم A7075
الفضاء الجوي	عوارض الأجنحة، التركيبات، مكونات معدات الهبوط	قوة استثنائية نسبة إلى الوزن وأداء عالي لمقاومة التعب للأجزاء الهيكلية الحرجة
القطاع البحري	دعامات عالية القوة، مكونات الشد والتجهيزات	قوة ساكنة عالية حيث تخفف الطلاءات الواقية أو التغليف التآكل
الفضاء الجوي/الدفاع	هياكل الصواريخ، مكونات العتاد	قوة عالية، قابلية تشغيل جيدة، وصلابة لأجزاء ديناميكية وتحت أحمال عالية
السلع الرياضية	هياكل الدراجات، معدات التسلق، قطع الأجهزة بدرجة فضاء جوي	يجمع بين الكتلة المنخفضة والقوة العالية لمنتجات الأداء
الإلكترونيات	أغلفة هيكلية ومكونات توزيع الحرارة (محدودة)	موصلية حرارية وصلابة جيدة، يستخدم حيث تهيمن القوة الميكانيكية

يُختار A7075 عندما يكون من الضروري تعظيم قدرة التحميل بالنسبة للكتلة المعطاة وحيث يمكن للتصاميم التحكم في حدود التآكل والربط. السبائك ذات حضور قوي بشكل خاص في الأجزاء الهيكلية الأساسية والثانوية في الفضاء الجوي، والتطبيقات الدفاعية، وبعض المعدات الاستهلاكية عالية الأداء حيث تكون عمليات التشغيل والتشطيب والمعالجات السطحية الواقية عملية ومبررة بالنسبة لفوائد الأداء.

نصائح الاختيار

اختر A7075 عندما يكون معدل القوة إلى الوزن وقوة التعب حاسمة وعندما يمكن لطرق التصنيع (التشغيل، لحام احتكاكي بالاحتكاك FSW، أو التثبيت الميكانيكي) تجنب محدوديات اللحام بالانصهار وضعف القابلية للتشكيل في درجات الحرارة العالية. استخدم المادة الممهدة للعمليات التشكيلية وخطط للمعالجة الحرارية اللاحقة إذا كان مطلوبًا قوة نهائية مرتفعة.

بالمقارنة مع الألمنيوم التجاري النقي (مثل 1100)، يضحي A7075 بقابلية التوصيل الكهربائي والحراري وقابلية التشكيل مقابل قوة شد وخضوع أعلى بشكل كبير. وبالمقارنة مع السبائك المعالجة بالتصلب بالعمل (مثل 3003, 5052)، يقدم A7075 قوة أعلى بكثير لكنه أقل مقاومة عامة للتآكل وقابلية تشكيل أقل في درجة حرارة الغرفة. وبالمقارنة مع السبائك القابلة للمعالجة بالحرارة الشائعة (مثل 6061/6063)، يوفر A7075 قوة ذروة أعلى وخصائص إجهاد أفضل، رغم ذلك على حساب زيادة القابلية للتشقق بالتآكل الإجهادي وارتفاع التكلفة والقيود في التصنيع.

استخدم A7075 عندما يكون أولوية التصميم هي تقليل الكتلة إلى الحد الأدنى وتعظيم القوة وعندما يمكن نشر استراتيجيات الشراء والمعالجة والحماية السطحية للتحكم في التآكل والربط وقيود المعالجة الحرارية. للأجزاء الهيكلية العامة ذات التصنيع الأسهل ومقاومة التآكل الأفضل، فكر في السبائك مثل 6061؛ وللحصول على أقصى قوة في المكونات ذات الأهمية العالية، يظل A7075 خيارًا رائدًا.

ملخص ختامي

يظل A7075 سبيكة ألمنيوم عالية القوة أساسية حيث يتطلب الأمر قوة استثنائية نسبة إلى الوزن وأداء عالي في مقاومة التعب، وحيث يمكن تكييف عمليات التصنيع والحماية من التآكل مع محدودياته المتعلقة بدرجة التخمير. يجمع بين قوة التعزيز بالتقسية، وقابلية التشغيل، وميراثه في الفضاء الجوي مما يجعله اختيارًا متينًا للتطبيقات الهيكلية الصعبة بالرغم من ما يرافقه من تنازلات في قابلية اللحام وقابلية مقاومة التآكل.