Nhôm A7075: Thành phần, Tính chất, Hướng dẫn xử lý nhiệt và Ứng dụng

Tổng quan toàn diện

A7075 là một hợp kim nhôm thuộc nhóm 7xxx, được gia cường bằng kẽm–magie–đồng, phát triển cho các ứng dụng cần độ bền riêng cao. Các nguyên tố hợp kim chính là kẽm (chiếm tỉ lệ lớn), magie và đồng, kèm theo một lượng nhỏ crôm và thường có thêm titan hoặc zirconium để kiểm soát cấu trúc tinh thể. Tăng cường cơ tính chủ yếu dựa trên phương pháp xử lý nhiệt kết tủa (lão hóa) sau khi xử lý nhiệt dung dịch và làm nguội nhanh, khiến A7075 trở thành hợp kim nhôm có thể xử lý nhiệt đạt độ bền cao, không phải hợp kim được làm cứng do biến dạng.

Đặc điểm nổi bật của A7075 là giới hạn bền kéo và giới hạn chảy rất cao so với các hợp kim nhôm, độ bền mỏi tốt và khối lượng riêng tương đối thấp, tạo ra tỷ lệ bền trên trọng lượng cao. Khả năng chống ăn mòn trung bình, thường kém hơn các hợp kim nhóm 5xxx hoặc 6xxx nếu không có xử lý bề mặt bảo vệ hoặc lớp phủ. Hàn bằng phương pháp fusion truyền thống gặp khó khăn do hiện tượng nứt nóng và giảm cứng nghiêm trọng trong vùng chịu nhiệt. Các ngành sử dụng phổ biến A7075 gồm thành phần cấu trúc hàng không vũ trụ, dụng cụ thể thao hiệu năng cao, quốc phòng và linh kiện chịu tải trọng lớn, nơi tỷ lệ bền trên trọng lượng rất quan trọng.

Kỹ sư lựa chọn A7075 khi yêu cầu ưu tiên về độ bền tĩnh và độ bền mỏi tối đa, đồng thời chi tiết và phương pháp nối có thể chấp nhận giới hạn về khả năng tạo hình và hàn của hợp kim. Hợp kim này được chọn thay cho các loại hợp kim có độ bền thấp hơn khi cần giảm khối lượng và độ cứng ở nhiệt độ thấp đến trung bình, cũng như thay thế titan hoặc thép khi chú trọng chi phí, khả năng gia công hoặc chiến lược bảo vệ chống ăn mòn ưu tiên hệ nhôm.

Biến thể nhiệt luyện

Biến thể	Cấp độ bền	Độ dãn dài	Khả năng tạo hình	Khả năng hàn	Ghi chú
O	Thấp	Cao	Tuyệt vời	Tuyệt vời	Ủ hoàn toàn, tốt nhất cho tạo hình và gia công cơ khí
H14	Trung bình	Trung bình	Khá	Kém	Gia cường biến dạng, giới hạn trên hợp kim nhóm 7xxx; dùng cho chi tiết tấm mỏng
T5	Cao	Thấp–Trung bình	Kém–Khá	Kém	Làm nguội từ nhiệt độ tạo hình cao và lão hóa nhân tạo
T6	Rất cao	Thấp	Kém	Kém	Xử lý nhiệt dung dịch, làm nguội và lão hóa nhân tạo; điều kiện bền đỉnh
T651	Rất cao	Thấp	Kém	Kém	T6 có xử lý giảm ứng suất bằng cách kéo căng nhằm giảm ứng suất dư trong vật liệu
T73	Trung bình–Cao	Trung bình	Khá	Kém	Biến thể quá lão hóa tối ưu để cải thiện kháng ăn mòn và giảm nứt ăn mòn ứng suất (SCC)

Biến thể nhiệt luyện được chọn cho A7075 ảnh hưởng sâu sắc đến hiệu suất vận hành. Biến thể O hay ủ cho phép tạo hình nguội rộng rãi, đồng thời tăng độ dai và giảm cường độ, trong khi T6/T651 cung cấp độ bền tĩnh và mỏi tối đa với độ dai thấp và khả năng tạo hình ở nhiệt độ phòng kém.

Quá lão hóa đến biến thể T73 hoặc tương tự đánh đổi một phần sức bền đỉnh để cải thiện đáng kể khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất và hiện tượng bóc tách do ăn mòn. Trong sản xuất, việc này đòi hỏi người thiết kế phải cân bằng giữa các thao tác tạo hình và nối ghép với các mục tiêu về cơ tính cuối cùng và yêu cầu độ bền ăn mòn.

Thành phần hóa học

Nguyên tố	Phạm vi %	Ghi chú
Si	0.4 max	Tạp chất điển hình; kiểm soát để hạn chế hợp chất intermetallic ảnh hưởng đến độ dai
Fe	0.5 max	Sắt tạo các hợp chất intermetallic cứng; dư thừa giảm độ dai và tăng nguy cơ rỗ khí
Mn	0.3 max	Ảnh hưởng nhỏ; không phải nguyên tố hợp kim chính trong 7075
Mg	2.1–2.9	Nguyên tố kết tủa chủ đạo (MgZn2), đóng góp vào quá trình lão hóa
Cu	1.2–2.0	Tăng cường độ bền nhờ ổn định các pha kết tủa nhưng làm giảm khả năng chống ăn mòn
Zn	5.1–6.1	Nguyên tố hợp kim chính tạo độ bền; hình thành các pha kết tủa Mg–Zn
Cr	0.18–0.28	Kiểm soát cấu trúc tinh thể; giảm tỷ lệ tái kết tinh và cải thiện độ dai
Ti	0.2 max	Chất tinh chế hạt khi thêm vào trong quá trình đúc hoặc gia công
Khác	Cân bằng Al ± vết nhỏ (Zr, V)	Nhôm chiếm phần còn lại; các nguyên tố vết giúp kiểm soát cấu trúc hạt và độ dai

Thành phần hóa học được điều chỉnh để tối đa hóa sự kết tủa của Mg–Zn (MgZn2 và các pha liên quan) cùng các pha phức chứa đồng trong quá trình lão hóa nhân tạo. Kẽm và magie là tác nhân chính dẫn đến sự tăng cứng, trong khi đồng nâng cao sức bền đỉnh nhưng cũng làm tăng khả năng bị ăn mòn cục bộ và nứt ăn mòn ứng suất nếu không được khắc phục bằng lựa chọn biến thể nhiệt luyện hoặc bảo vệ bề mặt. Crôm và các nguyên tố vết giúp ổn định cấu trúc vi mô sau gia công và giảm tính liên tục của các pha kết tủa ở ranh giới hạt, có lợi cho độ dai và tuổi thọ mỏi.

Tính chất cơ học

Hành vi kéo của A7075 nổi bật với giới hạn bền kéo và giới hạn chảy cao trong các biến thể nhiệt luyện đạt đỉnh, đi kèm độ dãn dài tương đối thấp so với các hợp kim nhôm mềm hơn. Ở điều kiện T6/T651, vật liệu có mô đun đàn hồi ban đầu cao phù hợp nhôm nhưng giới hạn chảy cao giúp giảm bề dày tiết diện mà vẫn đảm bảo sức chịu tải tương đương; độ bền mỏi cũng mạnh so với các hợp kim nhôm khác khi bề mặt được hoàn thiện tốt và chi tiết không có yếu tố tập trung ứng suất. Biến thể ủ hoặc O của A7075 có độ bền kéo thấp hơn nhiều nhưng độ dẻo dai và khả năng tạo hình cao đáng kể, phù hợp cho các công đoạn tạo hình trước xử lý nhiệt cuối cùng.

Giới hạn chảy phụ thuộc lớn vào biến thể nhiệt luyện và độ dày, các chi tiết dày có tính chất cơ học giảm qua chiều dày do giới hạn tốc độ làm nguội trong quá trình xử lý dung dịch. Độ dãn dài khi gãy dao động từ đơn vị phần trăm ở biến thể nhiệt luyện đỉnh đến trên 10–20% với vật liệu ủ, cần được lưu ý đối với các tình huống chịu va chạm và tạo hình. Độ cứng liên quan chặt chẽ với biến thể nhiệt luyện và trạng thái kết tủa; trạng thái lão hóa đỉnh cho độ cứng và khả năng chống mài mòn cao dùng cho các ứng dụng trượt hoặc chịu tải lăn, trong khi trạng thái ủ cho độ cứng thấp hơn rất nhiều giúp gia công dễ dàng hơn.

Khả năng chống mỏi của 7075 nói chung rất tốt so với hợp kim nhôm rèn, nhưng phụ thuộc lớn vào điều kiện bề mặt, mức độ ăn mòn và biến thể nhiệt luyện; biến thể T6 có giới hạn mỏi cao nhưng có thể nhạy cảm với mỏi do ăn mòn và nứt ăn mòn ứng suất. Độ dày và kích thước tiết diện ảnh hưởng đến tính chất có thể đạt được vì điều kiện xử lý nhiệt dung dịch và tốc độ làm nguội cần thiết để tạo ra cấu trúc kết tủa tối ưu khó thực hiện trên chi tiết dày, thường phải điều chỉnh quy trình nhiệt luyện hoặc chấp nhận giảm hiệu suất đỉnh.

Tính chất	Biến thể O/Ủ	Biến thể chính (T6/T651)	Ghi chú
Giới hạn bền kéo	200–300 MPa	480–570 MPa	Phạm vi thay đổi theo biến thể, độ dày và nhà cung cấp; T6 là vùng bền đỉnh điển hình
Giới hạn chảy	80–200 MPa	350–525 MPa	Giới hạn chảy tăng đáng kể với quá trình lão hóa; giá trị phụ thuộc hình dạng sản phẩm và độ dày
Độ dãn dài	12–25%	5–11%	Biến thể ủ có độ dẻo dai cao, T6 có độ dãn dài giảm; phụ thuộc kích thước tiết diện và hướng thử
Độ cứng	35–70 HB	140–180 HB	Độ cứng theo xu hướng giới hạn bền; giá trị báo cáo thay đổi theo phương pháp thử

Tính chất vật lý

Tính chất	Giá trị	Ghi chú
Khối lượng riêng	~2.81 g/cm³	Cao hơn một chút so với một số hợp kim nhôm khác do thành phần Zn và Cu
Nhiệt độ nóng chảy	~477–635 °C	Phạm vi nhiệt độ rắn lỏng điển hình cho các hợp kim nhóm 7xxx
Độ dẫn nhiệt	~120–150 W/m·K	Thấp hơn nhôm tinh khiết do ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim và các pha kết tủa
Độ dẫn điện	~30–40 % IACS	Giảm so với nhôm tinh khiết; phụ thuộc biến thể nhiệt luyện và hàm lượng nguyên tố hòa tan
Nhiệt dung riêng	~870–910 J/kg·K	Giá trị điển hình của nhôm; thay đổi nhẹ theo nhiệt độ
Hệ số giãn nở nhiệt	~23–24 ×10^-6 /K	Giống với các hợp kim nhôm khác

Khối lượng riêng và tính chất nhiệt làm cho A7075 có ưu điểm khi cần độ cứng cao và trọng lượng thấp cùng khả năng dẫn nhiệt vừa phải. Độ dẫn nhiệt khá tốt so với nhiều kim loại kết cấu nhưng thấp hơn nhôm tinh khiết và một số hợp kim nhóm 6xxx do các nguyên tố hợp kim và pha kết tủa làm tán xạ phonon và electron. Độ dẫn điện giảm đáng kể so với nhôm tinh khiết và không nên dùng cho các ứng dụng dẫn điện yêu cầu điện trở thấp.

Sự giãn nở nhiệt phù hợp với các hợp kim nhôm khác và cần được tính đến khi các chi tiết A7075 nối với vật liệu khác có hệ số giãn nở khác nhau. Dải nhiệt độ nóng chảy xác định khoảng nhiệt xử lý nhiệt và giới hạn nhiệt độ hàn, nhấn mạnh sự cần thiết của quy trình kiểm soát để tránh hiện tượng nóng chảy cục bộ của các eutectic có nhiệt độ nóng chảy thấp trong vi cấu trúc.

Dạng Sản Phẩm

Dạng	Độ Dày/Kích Thước Thông Thường	Hành Vi Cơ Lực	Độ Rắn Thông Dụng	Ghi Chú
Tấm	0.5–6 mm	Tốt ở T6/T651; độ dày mỏng cho phép tôi nhanh và đồng đều hơn	O, T6, T651, T73	Phổ biến dùng cho các tấm cấu trúc mỏng và lớp bọc ngoài trong ngành hàng không; đôi khi có lớp phủ bề mặt
Đĩa (Plate)	6–100+ mm	Độ bền giảm ở đĩa dày do tốc độ tôi chậm hơn	T6, T651, T73	Đĩa dày yêu cầu tôi đặc biệt hoặc quá trình lão hóa sau để đạt gần giá trị cơ tính đỉnh
Đùn	Lên đến kích thước mặt cắt lớn	Có thể có sự biến đổi tính chất; tốt nhất là với các tiết diện nhỏ hơn	T6 (sau tôi và lão hóa), T73	Dùng cho các biên dạng có độ bền cao và hình dạng phức tạp
Ống	Đường kính và độ dày thành ống tùy chỉnh	Tính chất cơ học tương tự đĩa/đùn; mối hàn có thể là vấn đề	O, T6	Được tạo thành từ đùn hoặc ống cuộn-hàn; cần gia công cẩn thận với thành mỏng
Thanh/Trục	Đường kính lên đến vài inch	Dễ gia công ở nhiều loại độ cứng; độ bền thay đổi theo độ cứng	O, T6	Thông dụng cho bu lông có độ bền cao, trục và chi tiết gia công

Quy trình xử lý và dạng sản phẩm quyết định đặc tính đạt được vì tốc độ tôi khi xử lý dung dịch và quá trình lão hóa kiểm soát kích thước, phân bố các pha kết tủa, từ đó ảnh hưởng đến độ bền và độ dai va đập. Tấm mỏng và các tiết diện nhỏ dễ đạt tính chất T6 sau tôi và lão hóa nhân tạo, trong khi đĩa dày và đùn lớn có thể cần chu trình xử lý nhiệt điều chỉnh, tôi gián đoạn hoặc chấp nhận cơ tính đỉnh thấp hơn do làm mát chậm.

Ứng dụng và cách nối khác nhau theo dạng sản phẩm: tấm thường được phủ lớp bọc bề mặt và sử dụng ở những nơi yêu cầu hoàn thiện bề mặt và chống ăn mòn cao, đĩa cung cấp khả năng chịu lực lớn, còn đùn hoặc thanh được ưu tiên khi cần biên dạng phức tạp hoặc chi tiết gia công chính xác.

Các Mác Tương Đương

Tiêu Chuẩn	Mác	Khu Vực	Ghi Chú
AA	A7075	USA	Định danh phổ biến trong tiêu chuẩn của Hiệp hội Nhôm Mỹ
EN AW	7075	Châu Âu	Định danh EN châu Âu; tương đương rộng về thành phần hóa học và đặc tính
JIS	A7075	Nhật Bản	Tiêu chuẩn Nhật thường gần với hợp kim AA/JIS nhưng có thể khác biệt về chỉ tiêu cơ tính
GB/T	7075	Trung Quốc	Tiêu chuẩn Trung Quốc tương đương với dung sai và chỉ tiêu kỹ thuật có tính địa phương

Mặc dù ký hiệu số 7075 được sử dụng rộng rãi ở nhiều tiêu chuẩn, nhưng có sự khác biệt nhỏ về giới hạn tạp chất tối đa, nguyên tố vết cho phép, và tiêu chuẩn chấp nhận cơ tính. Quy trình thu mua cần kiểm tra kỹ tiêu chuẩn cụ thể (AA, EN, JIS, GB/T) để đảm bảo các giới hạn yếu tố như Cu, Zn, Cr và các giá trị cơ tính được đáp ứng cho ứng dụng dự kiến. Lớp phủ bề mặt, độ cứng và dạng sản phẩm được phép cũng có thể khác nhau theo tiêu chuẩn vùng và thực hành nhà máy.

Khả Năng Chống Ăn Mòn

A7075 thể hiện khả năng chống ăn mòn khí quyển trung bình trong môi trường không khắc nghiệt nhưng dễ bị ăn mòn cục bộ như pitting và exfoliation hơn nhiều hợp kim nhôm dòng 5xxx và 6xxx. Hàm lượng kẽm và đồng cao mang lại độ bền vượt trội cũng thúc đẩy xu hướng ăn mòn điện hóa và giữa các hạt, đặc biệt trong môi trường chứa chloride biển nếu không có lớp phủ bảo vệ hoặc xử lý anode hóa. Lớp phủ nhôm tinh khiết (Alclad) hoặc các lớp chuyển đổi và chất bịt kín là chiến lược thường dùng để giảm thiểu ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt.

Ứng suất ăn mòn (SCC) là mối quan ngại lớn với độ cứng đỉnh A7075, đặc biệt là T6, khi ứng suất dư kéo cao hoặc ứng suất tác dụng kết hợp với tác nhân ăn mòn gây khởi phát các vết nứt giòn. Độ cứng quá lão hóa như T73 hoặc thiết kế nhằm giảm ứng suất là các biện pháp chuẩn để giảm nguy cơ SCC cho các chi tiết quan trọng. Trong cặp điện hóa, A7075 là cực dương so với nhiều thép nhưng cực âm so với kim loại quý hơn; khi tiếp xúc với thép không gỉ hoặc thép cacbon có điện dịch, ăn mòn điện hóa và tổn thương cục bộ có thể tăng nếu không có mối nối cách điện hoặc lớp phủ bảo vệ.

So với hợp kim dòng 5xxx giàu Mg, A7075 đánh đổi khả năng chống ăn mòn lấy độ bền cao hơn; so với 6xxx, 7075 thường có độ bền tĩnh cao hơn nhưng khả năng chống ăn mòn tổng thể thấp hơn. Làm việc lâu dài trong môi trường biển hoặc hóa chất khắc nghiệt yêu cầu xử lý bề mặt bảo vệ hoặc chọn hợp kim có khả năng chống ăn mòn cao hơn.

Đặc Tính Gia Công

Khả năng hàn

Hàn chảy của A7075 khó khăn và thường không được khuyến khích cho các ứng dụng kết cấu chịu tải vì mối hàn chảy dễ nứt và vùng ảnh hưởng nhiệt bị làm mềm đáng kể, thường mất phần lớn độ bền đỉnh sau tôi. Hàn ma sát khuấy (FSW) là phương pháp nối ưu tiên cho nhiều ứng dụng A7075 vì tạo ra vi cấu trúc tinh chế, giảm nguy cơ nứt nóng và giữ được cơ tính tốt hơn, mặc dù vùng mối hàn vẫn khác biệt về độ bền và khả năng chịu mỏi so với vật liệu gốc T6. Khi cần hàn chảy cho các chi tiết không chịu tải, phải dùng dây hồ quang đặc biệt và xử lý nhiệt dung dịch, lão hóa sau hàn (nếu hình học cho phép), đồng thời kiểm tra nghiệm thu hiệu suất mối hàn.

Khả năng gia công

A7075 được xem là một trong những hợp kim nhôm có độ bền cao dễ gia công do độ dẻo tương đối thấp ở trạng thái độ cứng đỉnh và độ bền cao giúp dễ gãy phoi, tạo bề mặt gia công tốt và dung sai chặt với dụng cụ carbide tiêu chuẩn. Công cụ thường dùng là mảnh carbide góc dương lớn, hình học sắc nét, chày gá chắc chắn và làm mát/làm trơn đủ để giảm tích tụ phoi và giảm hiện tượng mềm nóng. Tốc độ cắt có thể cao hơn thép nhưng lượng chạy dao cần kiểm soát tránh hiện tượng dao rung và xử lý phoi nhỏ, dai đặc trưng hợp kim nhôm; lớp phủ dụng cụ chuyên dùng cho nhôm giúp giảm mài mòn và tăng tuổi thọ.

Khả năng tạo hình

Gia công nguội A7075 hạn chế ở trạng thái độ cứng đỉnh; độ co hồi lớn và vật liệu dễ gãy ở bán kính cong nhỏ. Trạng thái ủ (O) là tình trạng ưu tiên cho dập, kéo sâu và uốn cong nhiều; các chi tiết thường được tạo hình ở trạng thái ủ rồi xử lý dung dịch và lão hóa nhân tạo để đạt độ cứng theo yêu cầu nếu hình học cho phép. Bán kính uốn tối thiểu phụ thuộc trạng thái và độ dày; quy tắc chung là tấm T6 đỉnh thường cần bán kính vài lần độ dày, trong khi vật liệu ủ có thể uốn với bán kính nhỏ hơn đáng kể.

Hành Vi Xử Lý Nhiệt

Đối với hợp kim dễ xử lý nhiệt như A7075, chu trình tiêu chuẩn để đạt cơ tính đỉnh là xử lý dung dịch, tôi nhanh, và lão hóa nhân tạo. Xử lý dung dịch thường thực hiện gần nhiệt độ solidus/solvus đủ lâu để các nguyên tố hợp kim hòa tan vào dung dịch rắn, sau đó nhanh chóng tôi để giữ dung dịch rắn siêu bão hòa. Lão hóa nhân tạo (xử lý nhiệt kết tủa) được tiến hành tiếp theo—T6 thường dùng lịch trình lão hóa khoảng 120°C trong nhiều giờ để hình thành pha Mg–Zn kết tủa mịn mang lại độ bền cao.

Xử lý quá lão hóa (T73, T7451, v.v.) làm kết tủa thô hơn nhằm cải thiện khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất và exfoliation nhưng làm giảm một phần độ bền đỉnh. T651 và các ký hiệu tương tự cho biết quá trình lão hóa T6 kèm theo xử lý giảm ứng suất như kéo căng có kiểm soát hoặc chỉnh thẳng cơ khí để giảm ứng suất dư do tôi hoặc tạo hình. Hiệu quả xử lý nhiệt bị giới hạn bởi độ dày; các tiết diện lớn có thể không đạt tốc độ tôi như yêu cầu nên không đạt được cơ tính đỉnh mà không có quy trình hoặc môi trường làm nguội đặc biệt.

Các phương pháp không xử lý nhiệt không áp dụng để đạt cơ chế làm bền chính trong dòng hợp kim 7xxx ngoài việc làm cứng biến dạng giới hạn; ủ được dùng để phục hồi độ dẻo trước khi tạo hình, nhưng cần lão hóa sau đó để đạt được độ bền thiết kế.

Hiệu Suất Nhiệt Độ Cao

A7075 mất đáng kể độ bền khi nhiệt độ tăng vượt quá nhiệt độ làm việc thông thường; độ bền cấu trúc hữu dụng thường giới hạn trong khoảng nhiệt độ phòng đến khoảng 120°C khi sử dụng lâu dài. Trên khoảng 150–200°C, vi cấu trúc kết tủa thô hơn và hợp kim nhanh chóng mất giới hạn chảy và độ bền kéo, làm cho nó không thích hợp cho chi tiết chịu tải ở nhiệt độ cao. Quá trình oxi hóa không nghiêm trọng ở nhiệt độ vừa phải vì nhôm nhanh chóng tạo lớp oxit bảo vệ, nhưng nhiệt độ cao làm tăng tốc độ biến đổi vi cấu trúc và làm mềm hợp kim.

Các vùng bị ảnh hưởng nhiệt do hàn hoặc làm nóng cục bộ có thể trải qua hiện tượng nóng chảy bắt đầu của các hợp chất eutectic có nhiệt độ nóng chảy thấp hoặc hòa tan các pha làm cứng nếu nhiệt độ tại chỗ vượt quá ngưỡng nhiệt luyện, dẫn đến mất độ bền vĩnh viễn và cần xử lý nhiệt sau quá trình khi hình học cho phép. Đối với các ứng dụng tiếp cận giới hạn nhiệt độ cao, cần xem xét các vật liệu thay thế được thiết kế cho hiệu suất nhiệt độ cao hoặc các chiến lược quản lý nhiệt cẩn thận.

Ứng dụng

Ngành công nghiệp	Ví dụ bộ phận	Lý do sử dụng A7075
Hàng không vũ trụ	Thanh dầm cánh, phụ kiện, các bộ phận bánh đáp	Hiệu suất tỷ lệ độ bền trên trọng lượng và chịu mỏi xuất sắc cho các chi tiết kết cấu quan trọng
Hàng hải	Cột chống chịu lực cao, bộ phận cáp chằng buộc	Độ bền tĩnh cao trong môi trường có lớp phủ bảo vệ hoặc lớp bọc chống ăn mòn
Hàng không vũ trụ/Phòng thủ	Khung tên lửa, các chi tiết phụ kiện quân sự	Độ bền cao, khả năng gia công và độ cứng cho các chi tiết có tải động và tải trọng lớn
Thiết bị thể thao	Khung xe đạp, thiết bị leo núi, phụ kiện đạt chuẩn hàng không vũ trụ	Kết hợp trọng lượng thấp với độ bền cao cho các sản phẩm hiệu suất cao
Điện tử	Vỏ kết cấu và bộ phận tản nhiệt (giới hạn)	Độ dẫn nhiệt và độ cứng tốt, sử dụng nơi ưu tiên độ bền cơ học

A7075 được lựa chọn khi cần tối đa hóa khả năng chịu tải trên một khối lượng nhất định và khi thiết kế có thể kiểm soát được ăn mòn và hạn chế trong việc ghép nối. Hợp kim này đặc biệt phổ biến trong các bộ phận kết cấu chính và phụ của hàng không vũ trụ, ứng dụng quân sự, và một số thiết bị tiêu dùng hiệu suất cao nơi việc gia công, hoàn thiện và xử lý bề mặt bảo vệ có thể thực hiện và được biện minh bởi lợi ích hiệu suất.

Góc nhìn lựa chọn

Chọn A7075 khi tỷ số độ bền/trọng lượng và độ bền mỏi là yếu tố quyết định và khi phương pháp sản xuất (gia công, FSW, hoặc liên kết cơ khí) có thể tránh được các hạn chế của hàn đính chảy và khả năng tạo hình kém ở chế độ nhiệt luyện đỉnh. Sử dụng vật liệu đã ủ cho các thao tác tạo hình và lên kế hoạch xử lý nhiệt tiếp theo nếu đòi hỏi độ bền cao cuối cùng.

So với nhôm thương mại tinh khiết (ví dụ 1100), A7075 đánh đổi dẫn điện và dẫn nhiệt cùng khả năng tạo hình để có độ bền kéo và giới hạn chảy cao đáng kể. So với các hợp kim làm cứng khi làm việc phổ biến (ví dụ 3003, 5052), A7075 cho độ bền vượt trội nhưng khả năng chống ăn mòn chung kém hơn và khả năng tạo hình ở nhiệt độ phòng thấp hơn. So với các hợp kim có thể xử lý nhiệt phổ biến (ví dụ 6061/6063), A7075 cung cấp độ bền đỉnh cao hơn và đặc tính chịu mỏi ưu việt, dù phải đánh đổi bằng tính nhạy cảm cao hơn với nứt ăn mòn ứng suất và chi phí cũng như yêu cầu gia công cao hơn.

Sử dụng A7075 khi ưu tiên thiết kế là trọng lượng tối thiểu và độ bền tối đa, đồng thời khi có thể triển khai các chiến lược thu mua, xử lý và bảo vệ bề mặt để quản lý ăn mòn, nối ghép và hạn chế xử lý nhiệt. Đối với các bộ phận kết cấu phổ thông có yêu cầu gia công dễ dàng và khả năng chống ăn mòn tốt hơn, nên xem xét các hợp kim như 6061; còn với độ bền tối đa cho các chi tiết cực kỳ quan trọng, A7075 vẫn là lựa chọn hàng đầu.

Tóm tắt cuối cùng

A7075 vẫn là hợp kim nhôm cường độ cao nền tảng nơi đòi hỏi hiệu suất tỷ lệ độ bền trên trọng lượng và khả năng chịu mỏi vượt trội, đồng thời quá trình sản xuất và bảo vệ chống ăn mòn có thể điều chỉnh phù hợp với các hạn chế phụ thuộc vào chế độ nhiệt luyện. Sự kết hợp của sức bền làm cứng kết tủa, khả năng gia công và xuất xứ hàng không vũ trụ khiến nó trở thành lựa chọn bền bỉ cho các ứng dụng kết cấu yêu cầu khắt khe dù phải đánh đổi về tính khả hàn và độ nhạy ăn mòn.