A7075とは?【強度・比重・ヤング率・硬度】機械的性質と耐食性

A7075とは、超々ジュラルミンとも呼ばれるアルミニウム合金です。

合金成分は、亜鉛、マグネシウム、銅であり、アルミニウム合金の中で最高強度を誇ります。

耐食性に劣る欠点が有りますが、航空機をはじめ、強度の必要な機械部品やスポーツ用品などにも使用されています。

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A7075の強度は?機械的性質まとめ

A7075の機械的性質を下記に示します。

  • A7075-T6、-T651の機械的性質(目安値)
機械的性質条件
引張強さ[MPa]570
0.2%耐力[MPa]505
伸び[%]1.6mm厚(50mm)11
Φ12.5mm(5D)9
ブリネル硬さ[HBS10/500]150
疲れ強さ[MPa]160

ここにあるのはあくまで目安値で、JIS H4000(アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条)やJIS H4040(アルミニウム及びアルミニウム合金の棒及び線)などでは、材料寸法によって機械的性質が規定されています。

例えば、厚さ120~300mmの板では、引張強さが360MPa以上となっており、下表の値より大幅に低いのでご注意ください。

A7075の物理的性質

A7075の物理的性質は下表のとおりです。

  • A7075の物理的性質
物理的性質条件物性値
密度[g/cm3]質別:T6
温度:20℃
2.80
比重質別:T6
温度:20℃
2.80
溶融温度範囲[℃]質別:T6477~635
導電率[IACS%]質別:T633
熱伝導度[kW/(m・℃)]25℃0.13
縦弾性係数(ヤング率)[GPa]質別:T670.7
横弾性係数[GPa](アルミニウムの標準値)26
ポアソン比(アルミニウムの標準値)0.33
線膨張係数[10-6/℃]-196~-60℃15.9
-60~+20℃21.6
20~100℃23.6
100~200℃24.1
200~300℃25.9

A7075の成分

  • A7075の化学成分[%]
SiFeCuMnMg
0.40以下0.50以下1.2 ~2.00.30以下2.1~2.9
CrZnV,Bi,Pb,Zr,NiなどTiその他Al
個々合計
0.18~0.285.1~6.1Zr+Tiは0.25%以下としても良い0.20以下0.05以下0.15以下残部

A7075の耐食性は?用途と使い方

最後にA7075材を機械部品に使用する際の一般的な注意事項を挙げます。

合金質別耐食性耐応力腐食割れ性成形性切削性ろう付け性溶接性鍛造性
ガスアルゴン抵抗
7075T 6CCDBDDCBD

優:A→B→C→D:劣

A7075の耐食性

A7075は日本で開発され第二次世界大戦でゼロ戦に使用されたことは有名です。

アルミニウムに亜鉛を入れた合金は強度が高いことが判っていましたが、応力腐食割れが問題となり使用できませんでした。これに、適量のクロムを追加することで、実用可能なレベルに改善しました。

しかし、それでもA7075が、応力腐食割れのリスクが高い合金であることは変わりません。

応力腐食割れは、引張応力を受けた状態で腐食環境に置かれた場合に発生します。

A7075で一般的なT6処理品は、特に応力腐食割れ速度が早い特性があります。

強度は下がりますが、応力腐食割れ速度を改善するため、過時効処理(T73)も使われます。

強度は質別・サイズ・温度で大幅に変わる

A7075はアルミニウム合金の中では最高強度ですが、熱処理をする質別のものだと特に、寸法や温度によって強度が大きく変わります。

寸法については、上記に示した通りですが、温度については下表のようになります。

  • 7075-T6、T651の温度依存性
温度[℃]引張強さ[MPa]耐力[MPa]伸び[%]
-1957056359
-8062054511
-3059551511
2557050511
10048545014
15021518530
2051109055
260756065
315554570
370413270

更に、アルミの場合、100℃以上の用途ではクリープにも注意が必要です。

この記事を書いた人
DD

機械設計の仕事をしているエンジニアのDDと申します。
技術士(機械)の資格をもっています。
このブログでは、機械技術から日常の中の科学まで、私が興味を持ったことをできるだけ解りやすく紹介しています!

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