Nhôm 7077: Thành phần, Tính chất, Hướng dẫn trạng thái vật liệu & Ứng dụng

Tổng Quan Toàn Diện

Hợp kim 7077 là thành viên của dòng hợp kim nhôm 7xxx, nhóm chủ yếu được tăng cường bởi kẽm với sự đóng góp đáng kể của magiê và đồng. Nó thuộc loại hợp kim Al-Zn-Mg-Cu có khả năng xử lý nhiệt và tôi luyện tạo kết tủa, được thiết kế để mang lại độ bền rất cao kết hợp với độ dai hợp lý cho các ứng dụng kết cấu yêu cầu cao.

Chiến lược hợp kim chính trong 7077 là làm già tuổi (gia nhiệt dung dịch, làm nguội nhanh, và lão luyện nhân tạo) tạo ra sự phân tán mịn của vùng Guinier-Preston và các pha kết tủa loại eta (MgZn2). Các nguyên tố vi hợp kim và quy trình nhiệt/ cơ học kiểm soát được sử dụng để tối ưu độ dai và khả năng chống nứt trong khi đẩy giới hạn bền kéo và giới hạn chảy vượt trên nhiều hợp kim cạnh tranh.

Đặc điểm chính của 7077 bao gồm độ bền tĩnh rất cao, khả năng chống mỏi tốt khi được xử lý đúng quy trình, và khả năng chống ăn mòn ở mức trung bình có thể cải thiện bằng cách lựa chọn nhiệt độ tôi và xử lý bề mặt. Khả năng hàn và tạo hình nguội của nó bị hạn chế so với các hợp kim nhôm mềm hơn, do đó nó thường được sử dụng khi tỷ lệ bền trên trọng lượng là yếu tố thiết kế chính trong hàng không vũ trụ, quốc phòng, ô tô hiệu suất cao, và các kết cấu công nghiệp đặc biệt.

Kỹ sư lựa chọn 7077 khi cần độ bền cực đại và hiệu suất chống mỏi trong các tiết diện mỏng hoặc phôi rèn, cũng như khi tiết kiệm trọng lượng bù đắp được chi phí vật liệu và gia công cao hơn. Hợp kim này được ưu tiên hơn so với dòng 6xxx khi cần độ bền tĩnh và chống mỏi cao hơn, và thay thế 7075 trong một số ứng dụng cần thành phần hóa học tùy chỉnh hoặc cân bằng tốt hơn giữa chống nứt ăn mòn ứng suất và mỏi.

Các Biến Thể Nhiệt Độ Tôi

Nhiệt Độ Tôi	Cấp Độ Bền	Độ Dãn Dài	Khả Năng Tạo Hình	Khả Năng Hàn	Ghi Chú
O	Thấp	Cao	Rất tốt	Rất tốt	Điều kiện ủ hoàn toàn để tạo hình và gia công
H14	Trung bình	Trung bình	Khá	Kém	Làm cứng bằng biến dạng, không xử lý nhiệt; sử dụng giới hạn cho hợp kim 7xxx
T5	Cao	Thấp – Trung bình	Hạn chế	Kém	Làm nguội sau khi tạo hình ở nhiệt độ cao và lão luyện nhân tạo
T6	Cao	Thấp	Hạn chế	Kém	Xử lý nhiệt dung dịch và lão luyện nhân tạo; nhiệt độ tôi phổ biến cho độ bền cao
T651	Cao	Thấp	Hạn chế	Kém	T6 có gia công kéo giảm ứng suất; phổ biến cho phôi rèn hàng không
T7651 / T77x	Cao	Thấp – Trung bình	Hạn chế	Kém	Gia công lão hóa quá mức hoặc đặc biệt để cải thiện chống nứt ăn mòn ứng suất và độ dai gãy

Nhiệt độ tôi ảnh hưởng chủ yếu đến độ bền, độ dẻo dai, và trạng thái ứng suất dư của 7077. Các trạng thái ủ (O) có khả năng tạo hình tốt nhất cho quá trình dập và kéo sâu, trong khi T6/T651 cung cấp độ bền tĩnh cao nhất với đánh đổi về độ dãn dài và khả năng tạo hình nguội.

Các trạng thái già và lão hóa quá mức (ví dụ T7651) thường được chỉ định khi yêu cầu chống nứt ăn mòn ứng suất và độ dai gãy cao, đổi lấy một số giới hạn chảy và bền kéo đỉnh điểm. Quá trình hàn thường gây ảnh hưởng tiêu cực đến các trạng thái đã được làm già tuổi vì vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) sẽ bị mềm đi trừ khi áp dụng các quy trình hàn đặc biệt và xử lý sau hàn.

Thành Phần Hóa Học

Nguyên Tố	Phạm Vi %	Ghi Chú
Si	Tối đa 0.10	Tạp chất điển hình ảnh hưởng đến đặc tính đúc và cấu trúc hạt
Fe	Tối đa 0.30	Tạp chất tạo các hợp chất intermetallic và có thể giảm độ dẻo dai
Mn	Tối đa 0.05	Hợp kim phụ kiểm soát cấu trúc hạt và cải thiện độ dai
Mg	2.0–3.5	Nguyên tố tăng cường chính tạo các pha kết tủa MgZn2 với Zn
Cu	1.2–2.2	Tăng cường độ bền nhưng làm tăng khả năng ăn mòn và nứt ăn mòn ứng suất
Zn	5.5–8.5	Nguyên tố tăng cường chính; quyết định hiệu quả làm già tuổi
Cr	0.05–0.25	Vi hợp kim kiểm soát tái kết tinh và tinh chế hạt
Ti	0.02–0.10	Giúp tinh chế hạt, cải thiện cấu trúc thỏi và đúc
Khác	Cân bằng / vết	Các nguyên tố vết (ví dụ Zr, Ni) có thể được thêm để điều chỉnh tính chất

Thành phần hóa học của hợp kim 7077 thuộc nhóm Al-Zn-Mg-Cu có lượng Zn cao, có khả năng làm già tuổi kết tủa cao, trong đó các nồng độ Zn và Mg quyết định độ bền đạt được thông qua kiểm soát quá trình kết tủa các pha Mg-Zn. Đồng giúp tăng cường độ bền và bù đắp một phần độ dẻo đã mất, nhưng cũng làm tăng khả năng ăn mòn cục bộ và nứt ăn mòn ứng suất nếu không được giảm thiểu bằng cách xử lý nhiệt và vi hợp kim hóa.

Các nguyên tố vi hợp kim như Cr, Ti, Zr hoặc các nguyên tố khác được sử dụng để giữ ổn định tái kết tinh, kiểm soát sự phát triển hạt trong quá trình gia công nhiệt-cơ học, và cải thiện độ dai gãy cũng như khả năng chống tăng trưởng vết nứt mỏi. Sai số sản xuất và tiêu chuẩn quốc gia quy định phạm vi và giới hạn hóa học, có thể làm dịch chuyển nhẹ hiệu quả lão hóa tối ưu giữa các nhà cung cấp.

Tính Chất Cơ Học

7077 thể hiện phổ tính chất cơ học rộng tùy thuộc vào nhiệt độ tôi và quy trình xử lý, từ trạng thái vật liệu mềm và dẻo O-ủ đến độ bền rất cao ở trạng thái T6/T651 và các biến thể lão hóa quá mức đặc biệt. Khi được xử lý theo T6/T651, giới hạn bền kéo thường vượt 500–650 MPa và giới hạn chảy đạt khoảng 450–600 MPa, đi kèm với sự giảm đáng kể độ dãn dài đều. Vật liệu ủ (O) thường có giới hạn bền kéo từ 180–300 MPa với độ dãn dài trên 10–20%.

Độ cứng ở các trạng thái làm già tuổi đỉnh điểm cao hơn nhiều so với trạng thái ủ; giá trị độ cứng Brinell hoặc Vickers điển hình phản ánh trạng thái kết tủa và sẽ giảm mạnh ở vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) sau hàn. Hiệu suất mỏi của 7077 có thể rất tốt nếu cấu trúc vi mô và điều kiện bề mặt được kiểm soát; tuổi thọ mỏi nhạy cảm với khuyết tật bề mặt, ứng suất kéo dư, và các tính năng vi cấu trúc liên quan đến nhiệt độ tôi.

Chiều dày và yếu tố hình dạng ảnh hưởng đến tính chất có thể đạt được do quá trình tôi dung dịch và tốc độ làm nguội thay đổi theo kích thước tiết diện, và các hạt thô hoặc sự phân bố dung dịch chưa hòa tan trong tiết diện dày có thể giảm độ cứng và độ bền tối đa. Phôi rèn và tấm dày cần các quy trình tôi dung dịch và làm nguội kiểm soát để đạt gần bằng tính chất như sản phẩm rèn mỏng hơn.

Tính Chất	Trạng Thái O/Ủ	Nhiệt Độ Tôi Chính (ví dụ T6/T651)	Ghi Chú
Giới hạn Bền Kéo	180–300 MPa	520–680 MPa	Phạm vi rộng phụ thuộc vào lão hóa, độ dày, và quy trình nhà cung cấp
Giới hạn Chảy	80–180 MPa	450–600 MPa	Giới hạn chảy rất phụ thuộc nhiệt độ tôi; T651 được chỉ định rộng rãi cho hàng không
Độ Dãn Dài	12–25%	5–12%	Độ dẻo giảm khi độ bền tăng; chiều dày cũng ảnh hưởng độ dãn dài
Độ Cứng	40–70 HB	150–190 HV (~150–180 HB)	Độ cứng phụ thuộc trạng thái kết tủa và giảm tại vùng ảnh hưởng nhiệt

Tính Chất Vật Lý

Tính Chất	Giá Trị	Ghi Chú
Mật Độ	~2.78–2.81 g/cm³	Đặc trưng cho các hợp kim Al-Zn-Mg-Cu độ bền cao; nhẹ hơn thép
Phạm Vi Nhiệt Độ Nóng Chảy	~500–640 °C	Nhiệt độ rắn/nóng chảy thay đổi theo thành phần; nhôm cơ bản nóng chảy khoảng 660 °C
Độ Dẫn Nhiệt	~120–160 W/(m·K)	Thấp hơn nhôm tinh khiết do hợp kim; tốt cho tản nhiệt so với thép
Độ Dẫn Điện	~30–45 % IACS	Giảm so với nhôm tinh khiết thương mại do các nguyên tố hợp kim
Nhiệt Dung Riêng	~875–910 J/(kg·K)	Đặc trưng điển hình của nhóm nhôm ở nhiệt độ môi trường
Hệ Số Nở Nhiệt	~23–24 ×10⁻⁶ /K	Tương tự các hợp kim nhôm khác; quan trọng cho thiết kế chịu nhiệt

Mật độ và tính chất nhiệt làm cho 7077 trở nên hấp dẫn khi cần tỉ số độ bền riêng cao và khả năng dẫn nhiệt hợp lý. Độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng đủ cho nhiều ứng dụng kết cấu và quản lý nhiệt, nhưng độ dẫn nhiệt thấp hơn đáng kể so với nhôm gần tinh khiết hoặc các dòng hợp kim thấp.

Độ dẫn điện thấp do hàm lượng hợp kim cao và cần được xem xét khi yêu cầu đường dẫn điện; nhà thiết kế thường chọn các dòng hợp kim thấp hơn cho các chi tiết cần dẫn điện mạnh. Hệ số giãn nở nhiệt của hợp kim tương tự các hợp kim nhôm khác và cần được tính đến trong các cụm nhiều vật liệu để tránh ứng suất nhiệt.

Dạng Sản Phẩm

Dạng	Độ Dày/Kích Thước Tiêu Biểu	Hành Vi Cường Độ	Đặc Điểm Nhiệt	Ghi Chú
Tấm	0.5–6.0 mm	Độ bền tốt ở các kích thước mỏng với quá trình lão hóa phù hợp	O, T5, T6, T651	Được dùng làm lớp vỏ hàng không và các tấm chịu lực cao
Phiến	6–150+ mm	Độ bền giảm ở phiến dày do nhạy cảm với quá trình tôi	T6, T651, quá lão hóa	Các phần dày yêu cầu quy trình tôi đặc biệt và có thể dùng cho rèn
Đùn	Tiết diện biến đổi	Kiểm soát tính chất phụ thuộc vào quá trình T và tôi	T6, T5	Có thể tạo hình biên dạng phức tạp nhưng cần chú ý tốc độ tôi
Ống	Độ dày thành 1–25 mm	Hành vi tương tự tấm khi thành mỏng	T6/T651, O	Thường dùng trong kết cấu và ống hàng không
Thanh/Trục	Đường kính đến trên 200 mm	Thanh rèn duy trì tính chất xuyên thành tốt nếu được xử lý đúng	T6, T651	Dùng cho chi tiết kết cấu gia công và các bộ phận chịu lực cao

Tấm và các chi tiết đùn mỏng có thể đạt gần mức cường độ tối ưu nhờ tốc độ tôi thuận lợi, phù hợp cho lớp vỏ và các tấm trong ngành hàng không. Phiến và chi tiết rèn lớn khó kiểm soát hơn vì làm nguội chậm gây giảm cứng cục bộ và phân bố lớp kết tủa không đồng nhất, đòi hỏi kiểm soát quy trình nghiêm ngặt.

Các dạng thương mại được lựa chọn dựa trên công đoạn cuối cùng: tấm dùng cho dập và kết cấu nhẹ, phiến và thanh rèn dùng cho chi tiết chịu tải cao, đùn dùng cho thành phần kết cấu có tiết diện phức tạp. Mỗi dạng yêu cầu quy trình xử lý nhiệt thích ứng và có thể cần lão hóa sau gia công để đạt yêu cầu về kích thước và cơ tính.

Các Mác Tương Đương

Tiêu Chuẩn	Mác	Khu Vực	Ghi Chú
AA	7077	Hoa Kỳ	Định danh của Aluminum Association cho nhóm hợp kim này
EN AW	7077	Châu Âu	EN AW-7077 thông dụng; dung sai hóa học và nhiệt luyện có thể khác nhau
JIS	A7077	Nhật Bản	Định danh JIS; quy định gia công và nhiệt luyện theo chuẩn JIS
GB/T	7077	Trung Quốc	Mác GB/T thường theo thành phần AA nhưng có thể giới hạn khác tùy nhà cung cấp

Các tiêu chuẩn quốc gia và khu vực thường dùng ký hiệu 7077, nhưng dung sai hóa học, giới hạn tạp chất và định nghĩa nhiệt luyện có thể khác biệt nhẹ. Với các chi tiết hàng không hoặc an toàn quan trọng, kỹ sư phải xác nhận tiêu chuẩn chính xác, giấy chứng nhận nhà máy và kết quả kiểm tra cơ tính từ nhà cung cấp.

Việc đối chiếu phải bao gồm mã nhiệt luyện và các ghi chú xử lý bổ sung (ví dụ: T651 so với T6511) do các khác biệt nhỏ về căng thẳng làm giảm, thời gian lão hóa hoặc mức tạp chất cho phép có thể ảnh hưởng đáng kể tới khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất (SCC), độ bền mỏi và độ dai va đập.

Khả Năng Chống Ăn Mòn

Khả năng chống ăn mòn khí quyển của 7077 ở mức trung bình và kém hơn nhiều hợp kim 5xxx và 6xxx vì hàm lượng Zn và Cu cao kích thích cơ chế ăn mòn cục bộ. Do đó, thường phải sử dụng các lớp bảo vệ bề mặt như lớp phủ chuyển hóa, anode hóa hoặc hệ sơn để kiểm soát ăn mòn điểm và bong tróc trong môi trường ngoài trời hoặc khắc nghiệt.

Ở môi trường biển hoặc giàu chloride, 7077 dễ bị ăn mòn điểm và nứt ăn mòn ứng suất hơn hợp kim Al-Mg (5xxx) và một số hợp kim 6xxx trừ khi dùng nhiệt luyện quá lão hóa tăng cường khả năng chống SCC. Quá lão hóa kết hợp vi hợp kim hóa thích ứng có thể giảm nhạy cảm với SCC, nhưng các lớp phủ bảo vệ và cách điện catốt thường bắt buộc cho hoạt động lâu dài trong nước biển.

Nứt ăn mòn ứng suất vẫn là vấn đề với các hợp kim 7xxx cường độ cao, có thể kích hoạt bởi ứng suất kéo dư cộng với tác nhân ăn mòn; thiết kế và quy trình sản xuất như lão hóa kiểm soát, giải ứng suất dư (kéo căng) và tránh ứng suất kéo bề mặt được áp dụng để giảm thiểu rủi ro. Tương tác galvanic với vật liệu quý hơn (ví dụ thép không gỉ) có thể làm tăng ăn mòn cục bộ; cần dùng lớp cách điện và chọn bu lông phù hợp.

So với nhóm 6xxx và 5xxx, 7077 đánh đổi khả năng chống ăn mòn lấy cường độ cao hơn nhiều và khả năng chịu mỏi tốt. Kỹ sư phải cân bằng điều trị bảo vệ và lựa chọn chế độ nhiệt so với yêu cầu cơ tính và kỳ vọng bảo dưỡng trong vòng đời sản phẩm.

Tính Chất Gia Công

Khả năng hàn

Hàn hợp kim 7077 theo phương pháp hồ quang nóng chảy rất khó khăn do vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) bị giảm cứng rõ rệt, hợp kim dễ rạn nứt nóng và mất cường độ tại mối hàn. Hàn TIG/MIG truyền thống thường tạo ra mối nối có cường độ giảm nhiều so với vật liệu gốc, do đó không được khuyến khích cho chi tiết kết cấu quan trọng. Phương pháp hàn khuấy ma sát và các kỹ thuật hàn trạng thái rắn được ưu tiên khi bắt buộc phải hàn, đồng thời chọn vật liệu hàn phụ (như dòng 5xxx hoặc 6xxx) để giảm rạn nứt nóng và điều chỉnh hành vi ăn mòn.

Khả năng gia công

Gia công 7077 nhìn chung tốt khi nhiệt luyện đạt tối đa nhờ cường độ cao và chip ổn định, nhưng mòn dụng cụ có thể cao hơn hợp kim mềm hơn do tính mài mòn và lực cắt lớn. Nên dùng dụng cụ carbide có góc nghiêng dương và làm mát đầy đủ để kiểm soát lưỡi cắt bám và bảo vệ bề mặt sản phẩm. Tốc độ ăn dao và vòng quay cần chọn phù hợp với trạng thái nhiệt luyện, cắt sâu hơn phải điều chỉnh thông số bảo thủ để tránh rung và biến dạng chi tiết.

Khả năng tạo hình

Khả năng tạo hình nguội giới hạn ở các trạng thái lão hóa cứng; các công đoạn dập uốn nên thực hiện ở trạng thái O hoặc đã được xử lý dung dịch và lão hóa một phần để tránh nứt gãy. Bán kính uốn trong tối thiểu phụ thuộc vào trạng thái nhiệt và độ dày, nhưng thiết kế nên chọn bán kính lớn hơn so với hợp kim dòng 5xxx và 3xxx để tránh gãy. Nếu cần uốn góc gấp, nên thực hiện tạo hình ở trạng thái ủ rồi xử lý dung dịch và lão hóa sau đó, hoặc cân nhắc dùng kỹ thuật tạo hình từng bước và tạo hình nóng.

Hành Vi Xử Lý Nhiệt

Là hợp kim có thể xử lý nhiệt, 7077 phản ứng với xử lý dung dịch sau đó tôi nhanh và lão hóa nhân tạo có kiểm soát để tạo pha kết tủa tăng cường. Nhiệt độ xử lý dung dịch điển hình cho hợp kim Al-Zn-Mg-Cu trong khoảng 470–500 °C rồi được tôi trong nước, tuy nhiên nhiệt độ và thời gian chính xác phụ thuộc vào kích thước tiết diện và khuyến cáo nhà cung cấp để tránh nóng chảy cục bộ hoặc quá lão hóa.

Lão hóa nhân tạo (kiểu T6) sử dụng nhiệt độ trung gian (120–180 °C) trong vài giờ để đạt cường độ đỉnh, trong khi lão hóa quá mức (kiểu T7x) dùng nhiệt độ cao hơn hoặc thời gian dài hơn để làm thô các kết tủa, cải thiện khả năng chống SCC và độ dai nhưng đánh đổi độ cứng đỉnh. Các trạng thái T được sử dụng để điều chỉnh cân bằng giữa giới hạn chảy, độ dai và khả năng chống nứt môi trường; lão hóa sau hàn hoặc sau tạo hình có thể phục hồi phần nào tính chất nếu quá trình tôi và lão hóa được kiểm soát tốt.

Với các công đoạn không xử lý nhiệt như tạo hình cuối cùng không lão hóa, tăng cường cơ học (work hardening) không phải là phương án để đạt cường độ cao cho 7077 do đặc tính hợp kim; thay vào đó, thường ủ đến trạng thái O để tiện gia công và tạo hình, sau đó xử lý nhiệt đạt tính chất thiết kế. Kiểm soát tốc độ tôi và làm nguội ngay trong nước rất quan trọng ở tiết diện dày để tránh vùng mềm và cấu trúc vi mô không đồng nhất.

Hiệu Suất Ở Nhiệt Độ Cao

7077 mất phần lớn cường độ ở nhiệt độ phòng khi nhiệt độ tăng lên; nhiệt độ làm việc trên khoảng 120 °C bắt đầu làm giảm ổn định cơ học và phân bố kết tủa lâu dài. Khả năng chống creep ở nhiệt độ cao hạn chế, do đó không khuyến nghị sử dụng cho ứng dụng chịu tải cơ nhiệt kéo dài; nhiệt độ cao có thể thúc đẩy quá lão hóa và suy giảm cường độ.

Oxít nhôm tạo lớp bảo vệ Al2O3 tương đối tự giới hạn, nên ăn mòn bề mặt do oxy hóa thường không nghiêm trọng như các cơ chế khác, nhưng nhiệt độ cao kết hợp ứng suất có thể gia tốc hư hại môi trường. Vùng ảnh hưởng nhiệt khi gia công nhiệt (hàn, hàn đồng) cho thấy giảm cứng rõ và kết tủa to hơn, ảnh hưởng đến thiết kế chi tiết và yêu cầu xử lý nhiệt sau đó.

Thiết kế nên hạn chế tiếp xúc liên tục với nhiệt độ cao và cân nhắc sử dụng hợp kim khác hoặc lớp phủ bảo vệ khi môi trường vận hành gần ngưỡng lão hóa hoặc quá lão hóa. Với các chu kỳ nhiệt độ cao gián đoạn, xử lý lão hóa lại có thể phục hồi phần nào cơ tính nhưng không thể khôi phục hoàn toàn cấu trúc vi mô ban đầu trong mọi trường hợp.

Ứng dụng

Ngành công nghiệp	Ví dụ về chi tiết	Lý do sử dụng 7077
Hàng không vũ trụ	Phụ kiện kết cấu, phôi rèn, thanh dầm	Tỷ số bền trên trọng lượng rất cao và hiệu suất mỏi tốt
Quân sự	Chi tiết tên lửa và phương tiện phóng	Độ bền, dung sai chặt chẽ và yêu cầu trọng lượng tối ưu
Ô tô hiệu suất cao	Chi tiết hệ thống treo, khung bảo vệ	Giảm khối lượng với độ bền tĩnh và mỏi cao
Công nghiệp / Máy móc	Trục và thanh chịu tải cao	Khả năng gia công với dung sai chặt chẽ và độ bền cao
Điện tử / Quản lý nhiệt	Tấm tản nhiệt kết cấu (giới hạn)	Độ dẫn nhiệt và độ cứng hợp lý

7077 được sử dụng khi việc tiết kiệm trọng lượng kết cấu và khả năng chịu tải cao là quyết định, đặc biệt trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và quân sự, nơi chi phí sản xuất được bù đắp bởi hiệu suất vượt trội. Sự kết hợp giữa độ bền tĩnh cao, khả năng chống mỏi và khả năng chế tạo phôi rèn cũng như chi tiết gia công chính xác làm cho nó trở nên hấp dẫn cho các phụ kiện và chi tiết chịu tải cao.

Do khả năng hàn hạn chế và tính chống ăn mòn đặc thù, 7077 thường được kết hợp với lớp phủ bảo vệ và chiến lược liên kết chính xác, đồng thời thường được chỉ định khi các hợp kim thay thế không đáp ứng được yêu cầu tải trọng hoặc mỏi mà không làm tăng trọng lượng.

Các lưu ý khi lựa chọn

Sử dụng 7077 khi yêu cầu chính là độ bền tĩnh và mỏi tối đa trên đơn vị khối lượng và khi chuỗi cung ứng sản xuất có thể kiểm soát tốt xử lý nhiệt cũng như bảo vệ bề mặt. Đây là lựa chọn thích hợp nhất cho phôi rèn kết cấu, phụ kiện chịu tải cao và các chi tiết hàng không vi mạch mỏng, nơi hiệu suất vượt trội bù đắp cho chi phí vật liệu và gia công cao hơn.

So với nhôm tinh khiết thương mại (ví dụ: 1100), 7077 đánh đổi khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt cùng tính dễ tạo hình để đổi lấy độ bền cao vượt trội. So với các hợp kim làm cứng biến dạng như 3003 hoặc 5052, 7077 có độ bền lớn hơn nhiều nhưng thường kém hơn về khả năng chống ăn mòn và tính dễ tạo hình; chọn 7077 cho độ bền kết cấu, không phải để dễ tạo hình hoặc chống ăn mòn biển mà không có lớp phủ bảo vệ.

So với các hợp kim có thể xử lý nhiệt phổ biến như 6061 hoặc 6063, 7077 cung cấp độ bền cực đại cao hơn rõ rệt và thường có tuổi mỏi tốt hơn, nhưng đổi lại là quy trình gia công khó khăn hơn, tính nhạy cảm cao hơn với nứt ăn mòn ứng suất (SCC) và chi phí vật liệu thường cao hơn. Chọn 7077 khi tiêu chí chính là tải trọng, trọng lượng và hiệu suất mỏi, và thiết kế có thể đáp ứng các giới hạn theo trạng thái xử lý nhiệt.

Tóm tắt cuối

Hợp kim 7077 vẫn là vật liệu đặc thù nhưng rất quan trọng cho các ứng dụng kết cấu hiệu suất cao, đòi hỏi tỷ số bền trên trọng lượng vượt trội và hành vi mỏi được điều chỉnh phù hợp. Với việc lựa chọn trạng thái xử lý nhiệt kỹ lưỡng, kiểm soát quy trình và bảo vệ chống ăn mòn, 7077 cho phép chế tạo những chi tiết mà các hợp kim nhôm có độ bền thấp hơn không thể thực hiện được, giữ vị trí quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng và các lĩnh vực kỹ thuật yêu cầu cao khác.