7075 铝合金 是一种冷处理锻造合金，强度高，远远优于软钢。 7075是最强的商业合金之一：普通的耐腐蚀性，良好的机械性能，阳极反应。细晶粒增强了深钻性能，增强了工具的耐磨性，并使螺纹滚压更加独特。锌是7075中的主要合金元素，在含3%-7.5%锌的合金中添加镁可形成MgZn2 具有显着的强化效果，使得该合金的热处理效果远远优于铝锌二元合金。增加合金中锌、镁的含量，其抗拉强度会进一步增强，但其抗应力腐蚀和剥离腐蚀的能力会相应下降。后 热处理，它可以实现非常高的强度特性。 7075材料一般含有少量的铜、铬等合金。其中，7075-T651铝合金质量特别高，被誉为铝合金中的极品，强度高，远远优于任何软钢。这种合金还具有良好的机械性能和阳极反应。代表性应用包括航空航天、模具加工、机械设备、工装、夹具等，特别适用于制造飞机结构及其他要求强度高、耐腐蚀性强的高应力结构。

它可以产生 厚板, 管道, 锻件, 电线， 法兰, 管件等等.，不用于轧制薄板。

铝 7075 (UNS A97075) 是一种锌基铝合金，具有一系列优异的性能，包括：

该合金主要用于承受重压力的结构应用，例如飞机结构部件。尽管 7075 铝需要一些特定的加工技术，但其卓越的性能特征为这些额外的工作带来了回报。

7075铝合金有多种状态。以下是您所列出的状态的简要说明：

7075-O:

未经处理的7075（7075-0回火）最大抗拉强度不得超过280MPa（40000 psi），最大屈服强度不得超过140MPa（21000 psi）。该材料的伸长率（最终失效前的拉伸强度）为 9-10%。

与所有 7075 铝合金一样，7075-0 具有高耐腐蚀性和通常可接受的强度分布。

7075 T6:

T6 回火 7075 的极限拉伸强度为 510-540 MPa (74000-78000 psi)，屈服强度至少为 430-480 MPa (63000-69000 psi)。其断裂伸长率为5-11%。

T6回火通常是通过将铸件7075在450℃下均匀化数小时，淬火，然后在120℃下时效24小时来实现。这导致 7075 合金达到峰值强度。强度主要来自于晶粒内和沿晶界的细分散的eta和eta'析出物。

7075 T651:

T651回火7075的极限抗拉强度为570MPa（83000psi），屈服强度为500MPa（73000psi）。其断裂伸长率为3-9%。这些特性可能会根据所用材料的形式而变化。较厚的板材可能表现出比上面列出的数字更低的强度和伸长率。

7075 T7:

T7状态的极限抗拉强度为505MPa（73200psi），屈服强度为435MPa（63100psi）。其断裂伸长率为13%。

T7回火是通过材料时效（意味着时效超过峰值硬度）实现的。这通常是通过在100-120℃老化数小时，然后在160-180℃老化24小时或更长时间来实现的。

T7回火产生的显微组织主要由eta析出物组成。与 T6 态相比，这些 eta 粒子更大并且更喜欢沿着晶界生长。

这降低了对应力腐蚀开裂的敏感性。 T7状态相当于T73状态。

7075 T73:

这种状态下的7075铝经过特殊的热处理，以提高其抗应力腐蚀开裂的能力。强度略低于T6，但压应力腐蚀性能较好。

7075 T7351:

这种状态与T651类似，7075铝经过去应力热处理，但7351系列的耐腐蚀性比651系列更强。

7075-RRA:

回归回火（RRA）是一种多阶段热处理回火。从板材的T6状态开始，经历了从超过峰值硬度（T6状态）到接近T7状态的过时效。随后，在120℃下再时效24小时，使硬度和强度恢复到或非常接近T6回火水平。

铝 7075 (UNS A97075) 以其出色的强度重量比而闻名，使其成为多种要求苛刻的应用的热门选择。下面列出了它的一些常见应用：

请记住，虽然 7075 铝具有高强度，但它可能更适合 焊接。因此，它经常用于需要焊接接头的应用中。

7075和6061铝合金是两种常见的工业铝合金，以下是它们的主要区别：

目前汽车用铝合金主要是5000系和6000系铝合金。 但两者的成形性较好，强度较低，难以实现承重结构件的轻量化，未能充分发挥铝合金轻量化的优势。 随着汽车轻量化的进一步发展，轻质高强的7000系列铝合金逐渐成为研发热点。 目前，发达国家汽车平均用铝量为180-200kg/辆。 预计到2025年，欧洲汽车用铝量将有望达到300公斤/辆。 在北美，将达到320kg/辆（欧洲铝业协会预测未来汽车用铝率上限可达50%）。 我国还有很大差距；国产红旗轿车自主车型用铝量较多，但也只有80kg-100kg，所以对于汽车用铝合金的应用，我国还有巨大的空间。 汽车结构件用7000系列铝合金板材；目前，我国基本处于起步阶段；国内自主车企对7000系列薄板的应用很少，也主要是采购诸如Norbert Reis等国外厂商。 7000系汽车结构件用铝合金板材在国内尚处于起步阶段。 国内铝企业生产7000系铝合金汽车板基本处于空白。 对于7000系列铝合金的研究可以追溯到1920年左右。 英国科学家W. 罗森海开发出Al-13Zn-2.5Cu-0.5Mg和Al-20Zn-2.5Cu-0.5Mg，两种多元合金经时效强化处理后抗拉强度分别达到379MPa和539MPa，断裂伸长率均大于11%。 早在20世纪20年代Al-Zn-Mg系铝合金就引起了各国材料科学家的广泛关注；同期的德国研究人员和学者得到了不同高温下保温处理的Al-Zn-Mg系铝合金具有优良性能的结论，这是在添加Mg和Zn元素后得到改善铝合金的综合性能。 后来，许多科学家对此类铝合金以及在铝合金中添加合金元素进行了大量的实验研究。 后来，材料研究人员经过对Al-Zn-Mg系铝合金的多次研究实验，发现在铝合金中添加Cu、Mn元素可以得到综合性能较高的铝合金，是以Al-Zn系铝合金为基础的高强度铝合金。锌-镁-铜。 在接下来的十年里，日本材料研究人员也对这种铝合金进行了大量不同的测试。 他们发现，在 Al-Zn-Mg-Cu 铝合金中添加 Cr 可以获得极高的强度和耐腐蚀性能。

自7075年研制出1943合金以来，7000系列航空航天铝合金主要向两个方向发展：一是纯度不断提高，对Fe、Si杂质含量的要求越来越苛刻，一般通过以下手段来保证：中间合金的优化、熔炼工艺的改进等；其次，主要合金元素比例的调整和微合金元素的掺入，包括Zn、Mg、Cu含量的含量和比例的变化以及Zr、Ti和稀土元素的添加，可以提高合金的性能。基体组织和强化相的析出状态。本文针对7075铝合金板材，系统研究了时效处理工艺对其组织和性能的影响，旨在为其工业化稳定生产提供一定的理论指导。

一、实验材料与方法

实验材料选用1.6mm厚7075冷轧板，分别在热处理炉中进行固溶+单级时效和双级时效处理，固溶温度为470℃，单级时效工艺为120℃保温24h；双阶段时效工艺为120℃保温12h，然后升温至160℃分别保温2、4、6、8、10、10、10、16、24h、16、24h。

在对不同热处理试件进行的实验硬度测试中，所有硬度测试均在加压压力100g、加压时间15s的条件下完成。硬度试样尺寸为10mm×10mm×10mm，选择一个表面，该表面经砂纸粗磨，抛光后精磨，用硬度测试设备进行测试，测试压力为100g，时间为15s，以避免与表面的相互作用。测试时，四个硬度值必须在同一表面的不同位置之间并保持一定的距离，通常在一个方向上进行测试，在测试结束时，收集并整理有效数据。

金相分析主要用于观察合金经固溶处理和时效处理后的显微组织。首先，在磨机上对金相试样进行预砂磨，然后依次使用 600、800、1000 和 1200 目砂纸进行粗磨和细磨。磨完试样后，用金相抛光机进行抛光，抛光布，采用轻质氧化镁悬浮液的进口绒布抛光剂。抛光完成后可以清晰地看到金属镜面，完成后立即用水将试件清洗干净，然后在抛光表面滴上无水乙醇，用吹风机吹干后即可进行金相观察。采用蔡司显微镜，50倍、100倍、200倍镜头观察7075铝合金第二相的溶解和析出，然后拍照采集。

电化学测试的样品是经过不同处理的铝合金 热处理工艺，并在电化学工作站上测试塔菲尔曲线的测定。使用400、600和800目砂纸对样品的工作表面进行粗磨和细磨，并对研磨后的样品进行抛光。用去离子水将试件表面冲洗干净，用吹风机将试件表面吹干，吹干，备用。取试样的一面作为电化学腐蚀工作面。然后，将其他非工作部分用环氧树脂固化剂密封——铜丝作为导电引线，3.5%氯化钠溶液作为实验介质。

本实验选用标准三电极系统；参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂电极，铝合金试件的工作表面为工作电极。绿色连接器连接工作电极（工作电极为铝合金试样），白色连接器连接甘汞参比电极，红色电极连接辅助电极。测试开始前将样品浸入水中10分钟以稳定电位。然后，腐蚀介质选择浓度为3.5%的配制好的氯化钠溶液，每次测量试样时需要更换溶液；每次使用100ml溶液。测试温度为室温，测试扫描速率为0.01V/s，灵敏度设置为1.e-0.03。测试温度设置为室温，测试扫描速率为0.01V/s，灵敏度设置为1.e-0.03。

2. 实验结果与讨论

2.1 固溶处理对7075铝合金硬度的影响

合理的固溶处理温度和合理的固溶持续时间共同可以使合金达到理想的强化效果。固溶处理通常是使合金经过加热、固溶、快速冷却处理后，其内部合金元素大部分处于过饱和状态。然后，在合理的时间范围内延长保温时间，使非平衡多相组织尽可能远离平衡组织，合金基体组织中的过饱和固溶度增加，得到强化的过饱和铝合金固溶体。解决方案。一般来说，固溶处理时间和固溶处理温度需要较低。为了提高强度和耐腐蚀性，低温下仍应实现可溶性颗粒的最大溶解。同时，固溶时间的延长使得尽可能多的粗大不溶元素或不溶第二相颗粒溶解到基体中。延长保温时间，有利于后期时效过程中强化相的析出，从而在固溶效应达到较高程度时提高材料的强度、硬度和塑性。本实验测得固溶处理47℃、固溶时间30min的7075铝合金试件的显微维氏硬度平均值为154HV。

2.2 时效对7075铝合金硬度的影响

7075铝合金在120℃时效24h后，测得平均硬度为196HV，与固溶处理的154HV相比，具有明显的时效硬化效果。对于两级时效处理，硬度变化曲线如图1所示。从图中可以看出，当二次时效温度为160℃时，硬度值基本呈现随时效时间逐渐下降的趋势。当二次时效时间从0h增加到16h时，显微硬度从196HV降低到150HV，降低了23.5%。

图1 二次时效时间对显微硬度的影响

2.3 时效处理对7075铝合金显微组织的影响

图2为一级时效处理和二级时效处理后的显微组织照片；从图中可以看出，随着单级时效处理过程，不同类型合金的第二相数量逐渐析出。这些第二相的分布状态非常均匀，此时合金具有较高的硬度。经过第一阶段时效处理后，各种第二相析出。随着第二阶段时效温度的升高，随着保温时间的延长，时效析出相η'和η发生严重的聚集、粗化和长大倾向，降低了合金的硬度。双阶段时效是在第一次时效后立即进行第二次时效的热处理工艺。第一阶段时效是在较低温度下进行，以预析出第二相，然后在高温下进行时效。经过低温和高温两次时效后，析出相逐渐长大，这是一种非常令人关注的热处理手段。两阶段时效的第一阶段是为了在GP区获得细小的析出相，也是为稳态η相析出或高温时效形核的准备阶段。双阶段时效的第二阶段是在更高温度下时效，目的是使GP区转变为亚稳定η'相和稳态η相。两阶段时效的目的是能够使GP区在较长时间内转变为亚表η'相和稳态η相，使这种转变更加充分，同时提高性能。相的均匀性和分散性使铝合金具有更优异的机械性能。

图2 时效处理对显微组织的影响(b)双阶段老化8h； (c) 双阶段老化16h

2.4 时效处理对电化学腐蚀性能的影响

选取二次时效温度保持时间0、2、4、6、8、10、16、24h不同的铝合金试件进行测试。动态极化曲线是表示反应中电极电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线，是研究电极反应规律最基本的方法之一，也是应用最广泛的方法之一。目前电化学腐蚀测试领域常用的方法。塔菲尔曲线是符合塔菲尔关系的曲线，塔菲尔曲线一般是指强极化区域的一段极化曲线。自腐蚀电位、自腐蚀电流密度等化学参数可以通过外推法得到，即在极化曲线两侧作切线。图3为合金试件经120℃×12h固溶时效后再于160℃时效不同时间后的塔菲尔曲线，表1为相应的化学参数。当腐蚀电流逐渐减小时，耐腐蚀性逐渐增强。因此根据电位极化曲线图和相应的化学参数图可以得到，随着二次时效时间的增长，合金的腐蚀电流先增大后减小，一般在二次时效16h、24h时腐蚀合金的电流最小。经比较，固溶时效120℃×12h后，时效160℃×24h后，试件腐蚀电流最小，耐蚀性能最好。

图3 160℃二次时效Tafel曲线

表1 二次老化160℃塔菲尔曲线测试结果

3。 结论

作者：肖福来