7075 铝合金以其卓越的强度‑重量比著称,广泛应用于航空航天、汽车制造和高性能运动装备领域。其中,屈服强度(即材料开始发生塑性变形时的应力值)是衡量其力学性能的重要指标。7075 的屈服强度高度依赖其状态(热处理工艺),常见的 T6、T651 和 T73 等状态在强度、韧性与抗应力腐蚀性能之间各有侧重。
在 T6 状态下,7075‑T6 经固溶处理、淬火并人工时效以达到最高强度,其 0.2% 屈服强度约为 503 MPa(73 ksi)。由于残余应力较高且易发生晶间腐蚀,T6 在某些关键部件上常需额外的去应力或表面防护。
为改善抗应力腐蚀性能,可对 T6 进一步过时效处理,形成 7075‑T73。这种状态下的屈服强度有所下降,一般在 460–480 MPa(67–70 ksi)之间,但韧性和耐蚀性显著提升,适用于恶劣环境下的耐久件。
对于需要严格尺寸公差并在加工或焊接过程减少变形的零件,则常采用 7075‑T651。该状态在 T6 的基础上增加受控拉伸以消除内应力,其 0.2% 屈服强度约为 480 MPa(70 ksi),同时尺寸稳定性和抗应力腐蚀开裂能力得到增强。
下表汇总了几种常见 7075 状态的屈服强度及相关性能指标:
状态符号 | 热处理工艺 | 屈服强度(0.2%) | 抗拉强度 | 布氏硬度 (HB) | 抗应力腐蚀性能 |
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7075‑T6 | 固溶处理、淬火、人工时效 | ~503 MPa (73 ksi) | 572 MPa (83 ksi) | 150 | 中等(需防护) |
7075‑T651 | T6 基础上受控拉伸消除内应力 | ~480 MPa (70 ksi) | 560 MPa (81 ksi) | 148 | 中等(优于 T6) |
7075‑T73 | T6 基础上过时效以提升耐蚀性 | 460–480 MPa (67–70 ksi) | 540–560 MPa (78–81 ksi) | 145–150 | 良好 |
7075‑T74 | T6 基础上高温过时效以最大化稳定性 | 435 MPa (63 ksi) | 535 MPa (78 ksi) | 142 | 优异 |
7075‑O | 退火(完全软化状态) | 110 MPa (16 ksi) | 190 MPa (28 ksi) | 60 | 很好 |
从上表可见:
最高强度:7075‑T6 以 ~503 MPa 的屈服强度适用于需要极高刚性的部件。
应力消除与稳定性:7075‑T651 通过拉伸消除内应力,屈服强度 ~480 MPa,适合精密加工件。
耐腐蚀性:过时效状态(T73、T74)虽牺牲部分强度(435–480 MPa),却获得优异的抗应力腐蚀性能。
综上,“7075 铝合金的屈服强度”在不同状态间变化显著,从退火态的约 110 MPa 到 T6 态的约 503 MPa 不等,而 T651、T73、T74 等中间状态则在强度、应力消除和耐腐蚀性之间提供了多种平衡选择——这正是 7075 在高载荷轻量化结构中广受青睐的核心原因。