Ce aliaj de aluminiu rezistă la sarcini extreme?

În scenarii industriale unde este necesară o rezistență la presiune de înaltă intensitate, capacitatea portantă a unui material este adesea determinantul principal al siguranței echipamentelor — de la componentele structurale ale aeronavelor aflate la altitudine mare, până la carcasele rezistente la presiune ale echipamentelor utilizate în explorarea abisală, materialele care își pot menține stabilitatea sub sarcini extreme au fost întotdeauna o prioritate pentru ingineri. Aliajul de aluminiu 7075 se remarcă drept „etalon de rezistență” în astfel de medii solicitante.

Caracteristica cea mai remarcabilă a aliajului de aluminiu 7075 este rezistența sa excepțională la tracțiune. Fiind un aliaj de aluminiu de înaltă rezistență, cu zinc ca element principal de aliere, după tratamentul termic T6, rezistența sa la tracțiune poate atinge 503MPa, iar limita de curgere ajunge la 434MPa. Acest lucru înseamnă că fiecare centimetru pătrat de material poate suporta o presiune de peste 5 tone fără deformare plastică. Acest nivel de rezistență nu numai că depășește cu mult aliajele obișnuite de aluminiu (cum ar fi 6061-T6, cu o rezistență la tracțiune de aproximativ 310MPa), ci se apropie chiar de cea a unor oțeluri cu conținut scăzut de carbon, păstrând totodată doar 1/3 din greutatea oțelului.

Această capacitate extrem de mare de a suporta sarcini provine din designul său unic din aliaj și procesul de tratament termic. Zincul, împreună cu magneziu și cupru, formează faze de întărire compozite. După tratamentul de soluționare și răcirea rapidă, învechirea artificială permite acestor faze de întărire să se precipite în mod uniform, asemenea încorporării unor numeroase "noduri rigide" în matricea de aluminiu, construind astfel o microstructură rezistentă la deformare. Atunci când este supusă unor sarcini externe, aceste noduri pot dispersa eficient tensiunile, prevenind ruperea materialului din cauza tensiunilor locale excesive.​

În aplicații practice, caracteristicile de înaltă rezistență ale aliajului de aluminiu 7075 îl fac o alegere ideală pentru scenarii cu sarcini extreme:​
În industria aerospațială, componentele precum longeroanele aripilor și tijele pistonului trenului de aterizare trebuie să reziste la forțele de impact de mai multe ori greutatea aeronavei în timpul decolării și aterizării. Părțile fabricate din aliaj de aluminiu 7075 pot menține integritatea structurală pe duria a zeci de mii de cicluri de decolare și aterizare, având o durată de funcționare de 3-5 ori mai mare decât cea a aliajelor obișnuite de aluminiu, reducând direct riscul defectărilor în timpul zborului.

În echipamentele de alpinism de înaltă calitate, cum ar fi topoarele de gheață și bolțurile pentru stâncă, care trebuie să reziste la impactul instantaneu al unei căderi umane în condiții de temperatură sub zero, rezistența la rupere este cu peste 40% mai mare decât cea a aliajelor obișnuite de aluminiu.
În matrițele industriale, cum ar fi plăcile de matrițare prin turnare sub presiune, care suportă forțe de strângere de mii de tone în timpul închiderii matriței, rigiditatea aliajului de aluminiu 7075 asigură stabilitatea pe termen lung a dimensiunilor camerei matriței, reducând abaterile de dimensiune ale produsului.

Comparativ cu alte aliaje de aluminiu de înaltă performanță, aliajul 7075 are o rezistență mai specifică. Deși aliajul de aluminiu 2024 are o rezistență mai bună la oboseală, rezistența sa generală este mai scăzută; aliajul de aluminiu 6061 este mai ușor de prelucrat, dar nu poate egala 7075 în capacitatea portantă. Prin urmare, în scenariile care necesită "rezistență extrem de ridicată + ușurință + stabilitate structurală", aliajul de aluminiu 7075 este adesea soluția optimă.

Pentru întreprinderile de fabricație care trebuie să facă față presiunilor intensive și mediilor cu sarcini extreme, caracteristicile de înaltă rezistență ale aliajului de aluminiu 7075 nu doar îmbunătățesc fiabilitatea echipamentelor, ci reduc și costurile totale prin prelungirea duratei de utilizare și reducerea greutății - acesta este motivul principal al poziției importante a acestuia în fabricația de înaltă tehnologie.