L'alluminio 7075 (EN AW-7075) è una delle leghe di alluminio più resistenti disponibili. Legato principalmente con zinco, magnesio e rame e trattato termicamente allo stato T6, raggiunge una resistenza a trazione superiore a 500 MPa, paragonabile a quella di molti acciai, con circa un terzo del peso. Per questo è una scelta di riferimento nell'aerospaziale, nel motorsport e nella costruzione di attrezzature di precisione, dove resistenza e leggerezza contano allo stesso modo.
Questa guida illustra la composizione chimica, le equivalenze internazionali e le proprietà fisiche e meccaniche dell'EN AW-7075, spiega come lavorarlo, formarlo, giuntarlo e rifinirlo e lo confronta con 6061, 5052 e 2017.
Che cos'è l'alluminio 7075?
L'EN AW-7075 è una lega di alluminio da deformazione plastica della serie 7000, in cui lo zinco è il principale elemento di lega. È una lega da trattamento termico: con la solubilizzazione, la tempra e l'invecchiamento artificiale si formano fini precipitati di MgZn₂ che conferiscono alla lega una resistenza estremamente elevata. La designazione chimica è EN AW-AlZn5.5MgCu ed è nota anche come “ergal”, “super duralluminio” o “Zicral”.
Il 7075 offre un rapporto resistenza/peso eccezionale, un'elevata resistenza a fatica e un'ottima lavorabilità meccanica. In compenso, la resistenza alla corrosione e la saldabilità sono inferiori a quelle delle leghe delle serie 5000 e 6000.
Composizione chimica dell'EN AW-7075
Zinco e magnesio formano i precipitati indurenti, il rame aumenta ulteriormente la resistenza e il cromo migliora la resistenza alla tensocorrosione (secondo EN 573-3):
| Elemento | Contenuto (%) |
|---|---|
| Zinco (Zn) | 5,1–6,1 |
| Magnesio (Mg) | 2,1–2,9 |
| Rame (Cu) | 1,2–2,0 |
| Cromo (Cr) | 0,18–0,28 |
| Ferro (Fe) | Max. 0,50 |
| Silicio (Si) | Max. 0,40 |
| Manganese (Mn) | Max. 0,30 |
| Titanio (Ti) | Max. 0,20 |
| Alluminio (Al) | Resto |
Alluminio 7075: equivalenze
Il 7075 è normato in tutto il mondo con designazioni diverse. La composizione chimica è equivalente; gli intervalli ammessi possono variare leggermente da una norma all'altra:
| Norma | Designazione |
|---|---|
| EN (Europa) | EN AW-7075, EN AW-AlZn5.5MgCu |
| Numero di materiale (DIN) | 3.4365 (AlZnMgCu1.5) |
| AA / ASTM (USA) | 7075 |
| UNS | A97075 |
| JIS (Giappone) | A7075 |
| GB (Cina) | 7075 |
Proprietà fisiche dell'EN AW-7075
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Densità | Circa 2,81 g/cm³ |
| Intervallo di fusione | Circa 477–635 °C |
| Conducibilità termica (T6) | Circa 130 W/m·K |
| Conducibilità elettrica (T6) | Circa 33% IACS (circa 19–20 MS/m) |
| Coefficiente di dilatazione termica | Circa 23,6 × 10⁻⁶ /K (20–100 °C) |
| Modulo di Young | Circa 71–72 GPa |
| Modulo di taglio | Circa 26–27 GPa |
| Coefficiente di Poisson | Circa 0,33 |
Proprietà meccaniche: T6, T651 e T73
Le proprietà meccaniche del 7075 dipendono dallo stato fisico:
- T6: solubilizzato e invecchiato artificialmente per ottenere la massima resistenza.
- T651: T6 più distensione mediante stiratura controllata. Le lastre in T651 si deformano meno durante la lavorazione meccanica e sono lo standard per i componenti di precisione.
- T73: sovrainvecchiato per una resistenza alla tensocorrosione nettamente migliore, a fronte di una resistenza inferiore del 10–15% circa.
| Proprietà (valori tipici) | T6 / T651 | T73 |
|---|---|---|
| Resistenza a trazione | Circa 510–580 MPa | Circa 470–510 MPa |
| Carico di snervamento (Rp0,2) | Circa 430–500 MPa | Circa 390–440 MPa |
| Allungamento a rottura | Circa 5–12% | Circa 9–13% |
| Durezza Brinell | Circa 150–160 HBW | Circa 130–140 HBW |
I valori minimi dipendono dalla forma del semilavorato e dallo spessore e sono definiti nelle relative norme di prodotto, ad esempio la EN 485-2 per le lastre.
Vantaggi e svantaggi dell'alluminio 7075
- Rapporto resistenza/peso eccezionale, il più alto tra le leghe di alluminio più diffuse.
- Elevata resistenza a fatica.
- Ottima lavorabilità meccanica negli stati T6 e T651.
- Buona stabilità dimensionale delle lastre distese T651.
- Adatto all'anodizzazione e all'anodizzazione dura.
Gli svantaggi:
- Resistenza alla corrosione solo moderata; nello stato T6 è soggetto a tensocorrosione.
- Scarsa saldabilità con la saldatura per fusione convenzionale.
- Bassa formabilità nello stato T6.
- Prezzo più alto rispetto alle leghe delle serie 5000 e 6000.
Lavorazione meccanica, formatura, giunzione e finitura del 7075
Lavorabilità meccanica
Il 7075 si lavora molto bene negli stati T6 e T651. L'elevata durezza produce trucioli corti e ben frantumati, spigoli netti e un'ottima finitura superficiale, migliore rispetto a leghe più tenere come il 5052, che tendono a impastare. Utensili in metallo duro ben affilati, velocità di taglio elevate e una buona evacuazione dei trucioli danno i risultati migliori. Per i pezzi con forte asportazione di materiale, usa lastre distese T651 per limitare le deformazioni.
Formabilità
Nello stato T6, il 7075 può essere piegato solo con raggi ampi. Le forme complesse si ottengono nello stato ricotto (O) o appena temprato (W), oppure con formatura a tiepido, e il pezzo viene poi trattato termicamente fino allo stato finale.
Saldatura e giunzione
La saldatura per fusione, come TIG o MIG, è sconsigliata: il 7075 è soggetto a cricche a caldo e la zona termicamente alterata perde gran parte della sua resistenza. Con la saldatura per attrito con mescolamento (FSW) il 7075 si giunta con buoni risultati. Nella pratica, i pezzi in 7075 vengono di solito collegati meccanicamente con viti, bulloni o rivetti, oppure incollati con adesivi strutturali.
Forgiatura
Il 7075 è molto adatto alla forgiatura, che avviene tipicamente a circa 370–430 °C. I pezzi forgiati presentano una struttura a grana affinata, con elevata resistenza meccanica, resistenza a fatica e tenacità.
Trattamento superficiale
Il 7075 si anodizza facilmente per migliorare la resistenza alla corrosione e all'usura. A causa dell'elevato contenuto di zinco e rame, gli strati anodizzati trasparenti possono presentare una leggera tonalità giallastra o grigia. L'anodizzazione dura crea superfici molto resistenti all'usura, mentre la verniciatura tradizionale o a polvere offre una protezione aggiuntiva all'esterno. Scopri di più nella nostra guida ai trattamenti superficiali dei metalli.
Applicazioni dell'alluminio 7075
- Strutture aerospaziali come telai, centine e componenti alari.
- Componenti per motorsport e automotive ad alte prestazioni.
- Componenti per biciclette, attrezzatura da arrampicata e articoli sportivi.
- Stampi per prototipi e piccole serie nello stampaggio a iniezione.
- Dime, attrezzature di bloccaggio e componenti di macchine soggetti a carichi elevati.
- Equipaggiamenti per la difesa e robotica.
7075 vs 6061 vs 5052 vs 2017
Il 7075 è la più resistente tra le leghe di alluminio più diffuse, ma non sempre è la scelta migliore. Questo confronto utilizza i valori di riferimento meviy per i materiali lavorati CNC:
| Proprietà | EN AW-7075 | EN AW-6061 | EN AW-5052 | EN AW-2017 |
|---|---|---|---|---|
| Tipo di lega | Al-Zn-Mg-Cu, da trattamento termico | Al-Mg-Si, da trattamento termico | Al-Mg, non trattabile termicamente | Al-Cu, da trattamento termico |
| Resistenza a trazione | 510–580 MPa | 260–310 MPa | 210–265 MPa | 390–500 MPa |
| Carico di snervamento | 430–500 MPa | 240–270 MPa | 125–190 MPa | 250–350 MPa |
| Densità | 2,80 g/cm³ | 2,70 g/cm³ | 2,68 g/cm³ | 2,79 g/cm³ |
| Resistenza alla corrosione | Moderata | Buona | Eccellente | Bassa |
| Saldabilità | Scarsa | Buona | Eccellente | Scarsa |
| Lavorabilità meccanica | Ottima | Buona | Discreta (tende a impastare) | Ottima |
| Prezzo | Alto | Medio | Basso | Da medio ad alto |
| Applicazioni tipiche | Aerospaziale, motorsport, stampi, componenti molto sollecitati | Componenti strutturali, telai, meccanica generale | Parti in lamiera, involucri, serbatoi, settore navale | Parti lavorate a macchina, elementi di fissaggio, rivetti |
- Scegli il 7075 quando la massima resistenza con un peso ridotto è essenziale e il pezzo viene collegato meccanicamente.
- Scegli il 6061 come lega versatile e polivalente, con buona resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e saldabilità.
- Scegli il 5052 per pezzi resistenti alla corrosione, formabili e saldabili, soprattutto in lamiera.
- Scegli il 2017 per pezzi resistenti e facili da lavorare in ambienti asciutti, dove la corrosione non è un problema.
Pezzi lavorati in alluminio 7075 con meviy
meviy, la piattaforma di produzione on demand di MISUMI, realizza componenti progettati su misura direttamente dai tuoi dati CAD 3D, non parti a catalogo o standard. L'EN AW-7075 equiv. (A7075, T6/T651) è disponibile per la fresatura CNC e la tornitura CNC, insieme agli equivalenti EN AW-6061, 5052 e 2017.
- Le finiture per il 7075 comprendono anodizzazione (trasparente, nera e colorata), anodizzazione dura, nichelatura chimica e passivazione per cromatazione; la disponibilità dipende dall'opzione di consegna.
- Tolleranze, filettature e accoppiamenti si impostano direttamente nel visualizzatore 3D, senza bisogno di un disegno 2D.
- Prezzo e tempi di consegna immediati, così puoi confrontare il 7075 con il 6061 o il 2017 in pochi secondi.
Per altri materiali non ferrosi, consulta la nostra guida alle leghe di rame. Scopri di più sulla lavorazione CNC con meviy.
Domande frequenti sull'alluminio 7075
A cosa serve l'alluminio 7075?
L'alluminio 7075 si utilizza dove elevata resistenza e peso ridotto sono entrambi fondamentali: strutture aerospaziali, componenti per motorsport, biciclette e attrezzature sportive, stampi, dime, attrezzature di bloccaggio e componenti di macchine molto sollecitati.
Il 7075 è più resistente del 6061?
Sì. Il 7075-T6 raggiunge una resistenza a trazione di circa 510–580 MPa, circa il doppio del 6061-T6, che si attesta intorno a 260–310 MPa. Il 6061, però, offre una migliore resistenza alla corrosione e saldabilità a un prezzo inferiore.
L'alluminio 7075 si può saldare?
La saldatura per fusione convenzionale (TIG, MIG) è sconsigliata, perché il 7075 è soggetto a cricche a caldo e perde resistenza nella zona termicamente alterata. La saldatura per attrito con mescolamento funziona bene; in alternativa, usa viti, rivetti o adesivi strutturali.
Qual è la differenza tra 7075-T6 e 7075-T651?
Entrambi hanno la stessa resistenza. Il T651 viene inoltre disteso mediante stiratura controllata, per cui le lastre si deformano molto meno durante la lavorazione meccanica. Per i pezzi CNC di precisione, il T651 è lo stato preferito.
Qual è l'equivalente dell'EN AW-7075?
L'EN AW-7075 corrisponde al numero di materiale 3.4365 (AlZnMgCu1.5), all'AA 7075 negli USA, all'UNS A97075, al JIS A7075 in Giappone e al 7075 in Cina (GB).
Conclusione
L'alluminio 7075 (EN AW-7075) è una delle leghe di alluminio più resistenti, con una resistenza a trazione superiore a 500 MPa nello stato T6 e un'ottima lavorabilità meccanica. È il materiale d'elezione per componenti leggeri e molto sollecitati nell'aerospaziale, nel motorsport e nella costruzione di attrezzature. I suoi compromessi (resistenza alla corrosione moderata, scarsa saldabilità e prezzo più alto) fanno sì che 6061, 5052 o 2017 siano spesso la scelta migliore quando non serve la massima resistenza.