7075 T6、T651、および T7351 アルミニウム シートおよびプレート: 焼き戻し選択ガイド

7075 シートおよびプレートは、部品の軽量化と高負荷を同時に要求される場合に、ほとんどのエンジニアが使用する高強度-銅含有アルミニウム-合金です。その強度は重量の約 3 分の 1 で一部の鋼の強度に近づきますが、最も強い焼き戻しは応力腐食割れに対する耐性が最も低いため、焼き戻しの選択が最も大きな影響を与える合金族でもあります。{4}}したがって、T6、T651、および T7351 が実際に何を意味するのかを理解することは、購入の詳細ではなく設計上の決定になります。

デコードされた気質指定

この指定は、米国国家規格焼戻しシステム ANSI H35.1 に従っており、ASTM B209/B209M に採用されているものと同じです。 T6 は、溶体化熱処理され、強度がピークになるまで人為的に時効処理されたことを意味します。 T651 は応力緩和ステップを追加します-。焼き入れ後、製品は制御された量だけ引き伸ばされて永久歪みが導入されます。これにより、内部応力が緩和され、厚い板から部品を機械加工する際の歪みが大幅に軽減されます。 T7351 は、意図的に過時効状態にした同じ処理ルートであり、適度な強度と引き換えに、応力腐食割れや剥離に対する耐性を大幅に向上させています。{10} T6 プレートは伸びが緩和されておらず、加工中に移動するため、厚手のプレートはほとんどの場合 T651 または T7351 で注文されます。

組成の制限

強度と物性

これらは標準的に公表されている気質の値です。最小保証値は製品の形状、厚さ、方向によって異なり、ASTM B209/B209M に表化されています。適合証明書は、典型的な数値ではなく、これらの最小値に照らして読み取る必要があります。熱処理自体は航空宇宙の慣行に合わせて管理されており、アルミニウム合金原材料の AMS 熱処理仕様が通常の契約基準となっています。

応力-腐食と剥離の挙動

T6 焼き戻しの 7075 は、高強度合金の典型的な例です。-この合金は、特に厚肉部分の短横方向に応力が作用する場合、腐食環境での持続的な引張応力には適していません。- T73 までの過時効および関連する T7351 延伸製品は、引張強度の約 10 パーセントを犠牲にして、その制限を取り除くために特別に開発されました。合否を決定する試験は、応力腐食割れに対する感受性に関する ASTM G47、-EXCO として知られる剥離腐食試験である ASTM G34、交互浸漬暴露に関する ASTM G44 です。-製造においては、過時効処理された T73 状態は T6 状態よりも明らかに高い導電率にあるため、ASTM E1004 の渦電流法を使用した導電率測定によって、非破壊的に焼き戻しが検証されます。{{14}この導電率チェックは、7075 を機械加工するあらゆる工場にとって有用な入荷検査ツールです。-

機械加工、成形、仕上げ

この合金は加工性が高く、超硬工具、豊富なクーラント、切りくず排出への配慮を備えた構造部品の高速加工の主力です。-歪みの制御は、切断パラメータよりも重要です。T651 または T7351 プレートの伸縮-緩和、対称的な材料除去、および中間応力緩和-大量の素材が除去される場合の応力緩和. 7075は通常、溶融溶接されません。銅の含有量により合金に亀裂が入りやすくなり、熱影響部の強度が低下するため、部品は機械的に接合されるか、溶接が避けられない場合にはまったく異なる合金族が選択されます。-時効焼戻しでの成形は緩やかな半径に限定され、鋭く曲げる必要がある部品は通常、より柔らかい状態で成形され、その後熱処理されます。 MIL-A- 8625 Type III に準拠した硬質陽極酸化皮膜が定期的に適用され、優れた耐摩耗性が得られます。蓄積のない腐食保護が必要な場合は、クロム酸-を含まない化成皮膜が使用されます。

代表的な用途

用途には、航空機の付属品、構造ブラケットとクリップ、作動部品、ギアとシャフト、工具と治具の本体、金型キャビティ、ドローンと無人車両の機体、高性能の自転車とオートバイの部品、軽量化が重要なあらゆる高応力機械加工部品が含まれます。{0}{1}これらすべてにおいて、焼き戻しの決定は、強度だけではなく、応力状態と環境に基づいて行われます。腐食性雰囲気中で引張状態で継続的に負荷がかかる部品には T7351 プレートを指定する必要がありますが、保護されている部品、圧縮負荷がかかっている部品、または短期間のみ負荷がかかる部品には T6 または T651 を使用できます。

よくある質問

Q:7075-T6 と 7075-T651 の違いは何ですか?
A: 基本的に同じ強度を持っています。 T651製品は焼入れ後に延伸により応力除去されており、加工時の内部応力や歪みが軽減されます。精密部品用の厚板は通常T651となります。

Q:T6 よりも弱いのに、なぜ T7351 を選択するのでしょうか?
A: T7351 は応力腐食割れや剥離に対してはるかに耐性があるためです。{1}腐食環境で引張応力が持続する厚い部分では、引張強さの約 10 パーセントが失われるにもかかわらず、過時効焼戻しは正しい工学的選択です。

Q:7075は溶接できますか？
A: 通常は溶着されません。この合金は亀裂を生じやすく、熱影響部は著しく弱体化します。-機械的な固定が推奨されるか、溶接アセンブリには異なる合金族が選択されます。

Q:納品されたプレートの焼き戻しを確認するにはどうすればよいですか?
A: ASTM E1004 の渦電流法を使用して導電率を測定します。{0}過劣化した T73 状態は T6 状態と明確に区​​別でき、導電率チェックは迅速な受け入れ検査画面として広く使用されています。-

Q:7075 テンパーにはどのような腐食試験が適用されますか?
A: 応力腐食割れについては ASTM G47、剥離腐食については ASTM G34、交互浸漬暴露については ASTM G44 が、焼き戻しの腐食挙動を実証する必要がある場合に参照される標準的な方法です。

Q:どのテンパーがシートおよびプレートとして利用可能ですか?
A: 薄板はT6が一般的ですが、6.35mm程度以上の板は加工後の寸法安定性が要求される形状であるため、延伸テンパーT651、T7351を中心に在庫しています。