Алюминий 7075 (EN 573-3 Grade 3.4365 H111): Высокопрочный аэрокосмический сплав

Общие сведения

Сплав DIN 3.4365 (международное обозначение — Aluminum 7075) относится к серии 7xxx (Al-Zn-Mg-Cu) и является одним из самых высокопрочных деформируемых алюминиевых сплавов. С момента внедрения он стал основным материалом в авиастроении благодаря исключительному соотношению прочность/вес, хорошей устойчивости к коррозионно-напряженному растрескиванию и способности увеличивать прочность при криогенных температурах. Состояние H111 означает небольшую закалку после термической обработки для улучшения механических свойств без значительной потери пластичности.

Химический состав (масс. %)

Элемент	Содержание, %
Алюминий (Al)	Остаток
Цинк (Zn)	5,1 – 6,1
Медь (Cu)	1,2 – 2,0
Магний (Mg)	2,1 – 2,9
Хром (Cr)	0,18 – 0,28
Железо (Fe)	≤ 0,50
Кремний (Si)	≤ 0,40
Марганец (Mn)	≤ 0,30
Титан (Ti)	≤ 0,20

Физические свойства (состояние H111)

Свойство	Значение	Условия/Стандарты
Плотность	2,80 г/см³	EN 573-3, EN 754, EN 755
Модуль упругости (E)	72,0 ГПа	EN 573-3, EN 754, EN 755
Модуль сдвига (G)	27,1 ГПа	EN 573-3, EN 754, EN 755
Коэффициент Пуассона	0,33	Типично для серии 7xxx
Температура плавления	480 – 640 °C	EN 573-3, EN 754, EN 755
Удельная теплоемкость	862 Дж/(кг·К)	EN 573-3, EN 754, EN 755
Теплопроводность	130 – 160 Вт/(м·К)	EN 573-3, EN 754, EN 755
Коэффициент линейного термического расширения (КЛТР)	−50 °C: 21,6 × 10⁻⁶ 1/К 20 °C: 21,6 – 25,2 × 10⁻⁶ 1/К (в зависимости от направления) 100 °C: 23,4 × 10⁻⁶ 1/К 200 °C: 24,3 × 10⁻⁶ 1/К 300 °C: 25,2 × 10⁻⁶ 1/К	EN 573-3, EN 754, EN 755
Электрическая проводимость	19 – 23 МСм/м (33 – 40% IACS)	EN 573-3, EN 754, EN 755
Электрическое сопротивление	4,35 – 5,26 × 10⁻⁸ Ом·м	EN 573-3, EN 754, EN 755

Механические свойства (состояние H111)

Свойство	Значение	Примечание
Предел прочности при растяжении (Rm)	275 МПа	EN 573-3, EN 754, EN 755
Предел текучести (Rp0,2)	~150–180 МПа (типично)	Не указано в источнике
Относительное удлинение (A50)	~10–15% (типично)	Не указано в источнике
Твердость Бринелля (HB)	~75–85 HB (типично)	Не указано в источнике
Критическая интенсивность напряжения (KIC)	22 – 35 МПа·м¹ᐟ²	Типично для деформируемых сплавов серии 7xxx

Технологические свойства

Операция	Оценка пригодности
Анодирование (декоративное)	Не рекомендуется
Анодирование (защитное)	Приемлемо
Луженная пайка (с флюсом / без флюса)	Непригодно / Непригодно
Третье паяние	Непригодно
Мягкая пайка (с флюсом)	Непригодно
Коррозионная стойкость (море)	Достаточная – низкая
Коррозионная стойкость (атмосфера)	Достаточная – низкая
Гибка / Прокатывание (холодное)	Достаточно (в состоянии O) / Непригодно
Экструзия ударная (холодная)	Непригодно
Глубокое вытягивание / Уплотнение	Непригодно / Непригодно

Применение

Сплав 7075 в состоянии H111 применяется в авиационной конструкции для элементов, испытывающих высокие статические нагрузки: обшивка фюзеляжей, скин-панели, строкеры, крепления шасси, элементы управления. Благодаря повышению прочности при низких температуре используется в криогенной технике. Требует защитных покрытий (кладка, анодирование, краска) для эксплуатации в агрессивных средах.

Соответствующие стандарты

EN 573-3 — Химический состав и форма поставки
EN 754 — Профили прессованные
EN 755 — Профили прессованные (механические свойства)

Высокопрочный алюминиевый сплав WL 3.4354-1 (Al-Zn-Mg-Cu-Ag) — Состояние T74511 Алюминий 7075 (EN 573-3 Grade 3.4365 T6510): Высокопрочный аэрокосмический сплав после закалки и искусственного старения

Металл