JIS H4140 7075-T6 アルミニウム合金 - 航空宇宙グレード超高強度合金
概要
JIS H4140 7075-T6 アルミニウム合金は、亜鉛を主合金元素とし、マグネシウム・銅を含む7000系アルミニウム合金の中で最も有名で、航空宇宙産業の主力材料として長年使用されてきた超高強度合金です。T6テンパーにより、アルミニウム合金の中でトップクラスの引張強さ(520 MPa)と降伏強さ(451 MPa)を実現し、優れた強度重量比を誇ります。応力腐食割れ抵抗性が比較的良好で、極低温では強度が増加する特性を持ちます。
主な特徴
- アルミニウム合金最高クラスの強度(引張強さ 520 MPa)
- 優れた強度重量比(比強度)
- 良好な応力腐食割れ抵抗性(7000系の中では)
- 極低温環境下で強度が増加
- 適度な靭性
- 疲労強度に優れる
物理的・機械的特性
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
| 密度 | 2.7 - 2.85 g/cm³ | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
機械的特性(T6テンパー、鍛造材、JIS H4140準拠)
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 | 形状 | 備考 |
| 弾性係数 | 69.0 - 72.0 GPa | - | - | - | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| 伸び | 10.0 % | T6 | JIS H4140 | 鍛造 | - |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0 - 35.0 MPa·√m | - | - | - | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | - | - | - | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| せん断弾性係数 | 26.4 - 27.1 GPa | - | - | - | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 520.0 MPa | T6 | JIS H4140 | 鍛造 | - |
| 降伏強さ | 451.0 MPa | T6 | JIS H4140 | 鍛造 | - |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
| 熱膨張係数 | 2.1×10⁻⁵ - 2.4×10⁻⁵ 1/K | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 465.0 - 655.0 °C | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| 比熱容量 | 795.0 - 1050.0 J/(kg·K) | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| 熱伝導率 | 121.0 - 170.0 W/(m·K) | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
電気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
| 電気伝導率 | 18,000,000 - 34,000,000 S/m | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
| 電気抵抗率 | 2.9×10⁻⁸ - 5.6×10⁻⁸ Ω·m | 圧延7000系アルミニウムの典型値 |
技術的特性
テンパーによる特性違い(7075)
| テンパー | 引張強さ (MPa) | 降伏強さ (MPa) | 伸び (%) | 応力腐食割れ抵抗性 | 主用途 |
| T6 | 520-570 | 450-500 | 8-11 | 標準 | 航空機構造、高負荷部品 |
| T651 | 520-570 | 450-500 | 8-11 | 標準 | 厚板、残留応力除去済 |
| T73 | 470-510 | 390-430 | 10-13 | 優秀 | 航空機重要構造、高SCC抵抗 |
| T76 | 500-540 | 420-460 | 9-12 | 良好 | 強度とSCC抵抗のバランス |
主な用途
- 航空機主要構造部品(翼桁、胴体フレーム、着陸装置)
- 宇宙機構造部品
- 軍用車両・装備品
- 高性能自転車フレーム
- 競馬用馬具、アーチェリー器具
- 金型・治具(高剛性要求用途)
- 高圧ガス容器部品
重要な注意事項
⚠ 溶接性は悪い: 7075-T6は溶接熱影響部で著しい強度低下と応力腐食割れ感受性の増大を招くため、溶接構造には不向きです。接合にはリベット、ボルト、接着剤等の機械的接合を推奨します。
⚠ 耐食性への配慮: 表面処理(陽極酸化、塗装、クラッド材使用)なしでの腐食環境下使用は避けてください。特に銅を含むため、海洋環境ではクラッド材(7075クラッド)の検討を推奨します。
同等規格・類似合金
- AA 7075-T6(米国アルミニウム協会)
- EN AW-7075-T6(欧州規格)
- ISO AlZn5.5MgCu-T6
- A7075-T6(旧JIS記号、超々ジュラルミン)
- 7050(より高い靭性・SCC抵抗性、厚肉部品向け)
- 7068(更なる高強度、マイクロアロイ添加)
- 7150/7449(航空機用高靭性グレード)