ASTM B211 Grade 7075 T73/T7351 アルミニウム合金 – 高強度・耐食性・航空宇宙性能
ASTM B211 Grade 7075 T73/T7351 アルミニウム合金の概要
ASTM B211 Grade 7075 T73/T7351は、過時効（スタビライズドテンパー）処理を施した7075合金で、T6テンパーに比べて引張強さは若干低下するものの、応力腐食割れ（SCC）抵抗性と破壊靭性が大幅に向上しています。T73は標準的な過時効状態、T7351は過時効後に応力除去伸ばし（1–3%）を施した状態です。航空宇宙構造材として、安全性が最優先される重要部品に広く採用されています。
主な特性
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|
| 密度 | 2.7 – 2.85 g/cm³ | 7000系アルミニウムの典型値 |
機械的特性（T73およびT7351テンパー）
| 特性 | 値 | 条件 | 関連規格 | 形状 | 備考 |
|---|
| ヤング率（弾性率） | 69.0 – 72.0 GPa | – | – | – | 7000系アルミニウムの典型値 |
| 伸び | 7.0 % | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 | – |
| 伸び | 8.0 % | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 | – |
| 伸び | 9.0 % | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 | – |
| 伸び（A50） | 10.0 % | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 | ゲージ長50mm |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | – | – | – | 7000系アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | – | – | – | 7000系アルミニウムの典型値 |
| 剛性率（せん断弾性率） | 26.4 – 27.1 GPa | – | – | – | 7000系アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 440.0 MPa | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 | – |
| 引張強さ | 455.0 MPa | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 | – |
| 引張強さ | 470.0 MPa | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 | – |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|
| 線膨張係数 | 2.1×10⁻⁵ – 2.4×10⁻⁵ 1/K | 7000系アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 465.0 – 655.0 °C | 7000系アルミニウムの典型値 |
| 比熱容量 | 795.0 – 1050.0 J/(kg·K) | 7000系アルミニウムの典型値 |
| 熱伝導率 | 121.0 – 170.0 W/(m·K) | 7000系アルミニウムの典型値 |
電気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|
| 電気伝導度 | 18,000,000 – 34,000,000 S/m | 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 | 7000系アルミニウムの典型値 |
化学組成（T73およびT7351テンパー、ASTM B211準拠）
| 元素 | 含有量（%） | 条件 | 関連規格 | 形状 |
|---|
| クロム (Cr) | 0.18 – 0.28 | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
| 銅 (Cu) | 1.2 – 2.0 | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
| 鉄 (Fe) | 0.5（最大） | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
| マグネシウム (Mg) | 2.1 – 2.9 | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
| マンガン (Mn) | 0.3（最大） | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
| シリコン (Si) | 0.4（最大） | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
| チタン (Ti) | 0.2（最大） | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
| 亜鉛 (Zn) | 5.1 – 6.1 | T73, T7351 | ASTM B211 | 棒材、線材 |
技術的特性
T73/T7351テンパーの意義と適用指針
T73テンパーは、T6（ピーク時効）よりも高温・長時間の時効処理（過時効）を行うことで、析出相（η相 MgZn₂）を粗大化させ、粒界付近の電位差を低減させます。これにより、応力腐食割れ（SCC）感受性を大幅に低減し、破壊靭性を向上させています。T7351はこれに応力除去伸ばしを加え、加工残留応力を低減しています。
7075合金のテンパー比較
| テンパー | 引張強さ (MPa) | 伸び (%) | SCC抵抗性 | 破壊靭性 | 主用途 |
|---|
| T6 / T62 | 530 | 6–7 | 良好 | 標準 | 一般構造、高強度要求部品 |
| T73 | 440–470 | 7–10 | 優秀 | 高 | 重要構造材、翼桁、胴体部品 |
| T7351 | 440–470 | 7–10 | 優秀 | 高 | 厚板、大型鍛造材、歪み管理必要部品 |
設計者は、要求強度と環境条件（特にSCCリスク）を天秤にかけ、T6系かT73系かを選定します。近年の航空機設計では、ダメージトレランス設計思想の下、T73/T7351の採用が拡大しています。
