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7075アルミニウム合金（AA7075）は、亜鉛を主成分とするアルミニウム合金です。優れた機械的特性を持ち、延性、強度、靭性、耐疲労性に優れています。微細偏析のため、他の多くのアルミニウム合金よりも脆化しやすいですが、2000系合金よりも耐食性は著しく優れています。高応力構造用途で最も一般的に使用されているアルミニウム合金の1つであり、航空機構造部品に広く使用されています。[ 2 ]
7075アルミニウム合金の組成は、おおよそ亜鉛5.6～6.1% 、マグネシウム2.1～2.5% 、銅1.2～1.6% 、そしてシリコン、鉄、マンガン、チタン、クロム、その他の金属が0.5%未満です。7075-0、7075-T6、7075-T651など、多くの熱処理状態（テンパー）で製造されています。
最初の7075は、1935年に日本の住友金属によって開発され[ 3 ] 、最終的には大日本帝国海軍の機体製造に使用されました。7075は、1943年にアルコアが鹵獲した日本軍機を調査した後、リバースエンジニアリングされました[ 4 ] 。7075は1945年に航空宇宙用途向けに標準化されました[ 5 ]。
アルミニウム7075Aの密度は2.810 g/cm 3である。[ 6 ]
7075の機械的特性は、材料の焼き戻しに大きく依存する。 [ 7 ]
アルミニウム7075は低温での成形性が低く、応力腐食割れを起こしやすい。高温成形技術を複数用いることで、スプリングバックや破断を低減できることが示されている。[ 8 ]これらの高温成形技術の例としては、逆行成形や温間成形などがある。
熱処理されていない7075（7075-0調質）は、最大引張強度が280 MPa（40,000 psi）以下、最大降伏強度が140 MPa（21,000 psi）以下です。この材料の伸び（最終破壊までの伸び）は9～10%です。すべての7075アルミニウム合金と同様に、7075-0は高い耐食性と、一般的に許容できる強度特性を兼ね備えています。
T6 調質 7075 は、引張強度が510～540 MPa (74,000～78,000 psi)、降伏強度が少なくとも430～480 MPa (63,000～69,000 psi)である。破断伸びは 5～11% である。[ 9 ]
T6 調質は通常、鋳造 7075 を 450 °C で数時間均質化し、急冷し、その後 120 °C で 24 時間時効処理することによって達成されます。これにより、7075 合金のピーク強度が得られます。強度は主に、結晶粒内および結晶粒界に沿って微細に分散した eta および eta' 析出物から得られます。[ 10 ]
T651処理を施した7075鋼は、引張強度が570MPa （83,000psi ）、降伏強度が500MPa （73,000psi ）です。破断伸びは3～9%です。これらの特性は、使用する材料の形状によって変化する場合があります。厚みのある板材は、上記の数値よりも強度と伸びが低くなる可能性があります。
T7 調質材は、引張強度が505 MPa (73,200 psi)、降伏強度が435 MPa (63,100 psi)です。破断伸びは 13% です。[ 11 ] T7 調質材は、材料を過時効 (ピーク硬度を超えて時効する) することで得られます。これは通常、100～120 °C で数時間、その後 160～180 °C で 24 時間以上時効することで達成されます。T7 調質材は、主に eta 析出物からなる微細構造を生成します。T6 調質材とは対照的に、これらの eta 粒子ははるかに大きく、粒界に沿って成長することを好みます。これにより、応力腐食割れに対する感受性が低下します。T7 調質材は T73 調質材と同等です。[ 10 ]
逆時効および再時効（RRA）処理は、多段階の熱処理処理です。T6処理された板材から始め、ピーク硬度（T6処理）を超えてT7処理に近い状態まで過時効させます。その後、120 ℃で24時間再時効させることで、硬度と強度をT6処理レベルまで、またはそれに近いレベルまで回復させます。[ 10 ]
RRA治療はさまざまな手順で実施できます。一般的なガイドラインは、180～240 ℃で15分10秒間逆行させることです。[ 12 ]
世界で初めて7075アルミニウム合金が量産に使用されたのは、三菱A6M零式艦上戦闘機であった。[ 14 ]この航空機は、従来のアルミニウム合金に比べて7075の強度が高いため、優れた機動性で知られていた。
7075などの7000系合金は、比強度が高いため、船舶、自動車、航空などの輸送用途でよく使用されます。[ 7 ] [ 15 ]これらの特性により、ロッククライミング用具、自転車部品、インラインスケートのフレーム、ハンググライダーの機体にも使用されており、これらは一般的に7075アルミニウム合金で作られています。ホビーグレードのRCモデルでは、シャーシプレートに7075と6061がよく使用されます。7075は、米軍向けのM16ライフルや民間市場向けのAR-15スタイルのライフルの製造に使用されています。特に高品質のM16ライフルの下部レシーバーと上部レシーバー、および延長チューブは、通常7075-T6合金で作られています。Desert Tactical Arms、SIG Sauer、フランスの兵器会社PGMは、精密ライフルにこれを使用しています。また、STXセイバーなどのラクロススティックのシャフトや、キャンプ用ナイフとフォークのセットにもよく使われています。競技用ヨーヨーにもよく使われる素材です。
7075系合金のもう一つの用途は、ドラッグレース用エンジンのコネクティングロッドです。アルミニウム製コネクティングロッドは鍛造鋼製ロッドほどの疲労寿命はありませんが、鋼製ロッドよりも質量が小さいため、エンジンが全開スロットル、高回転で運転される際の機械的応力が低くなります。
また、オフロードバイクのクランクケースガードの標準素材としても用いられてきた。
7075合金は、高い強度、低い密度、優れた熱特性、そして高い研磨性といった特長から、金型製造において広く用いられています。この合金は、この用途向けにさらに改良され、7050や7020といった7000系合金が開発されました。
7075はスペースシャトルSRBノズル、およびインタータンクセクションの外部タンクSRBビームに使用されました。サターンVの第2段であるS-IIの前方および後方スカート、ならびにインターステージは7075で作られました。[ 16 ]
7075は、Zicral/Zycral、Ergal、Fortal Constructalなど、さまざまな商標名で販売されています。金型製造用のブランド名で販売されている7000系合金には、Alumec 79、Alumec 89、Contal、Certal、Alumould、Hokotolなどがあります。