Nhôm 7075 là hợp kim nhôm nhóm 7xxx có độ cứng và độ bền rất cao thường được dùng thay thế thép trong các chi tiết chịu lực lớn nhưng yêu cầu trọng lượng nhẹ. Với thành phần giàu kẽm, magie và đồng, nhôm 7075 được ứng dụng nhiều trong khuôn mẫu và cơ khí chính xác, giá bán trên thị trường thường cao hơn nhôm 6061, dao động ở mức vài trăm nghìn đồng mỗi kg tùy quy cách và xuất xứ.
1. Hợp kim nhôm 7075 là gì?
Nhôm 7075 là một loại hợp kim nhôm thuộc nhóm 7xxx trong đó kẽm (Zn) là nguyên tố hợp kim chính kết hợp với một lượng nhỏ magie và đồng. Sản phẩm nổi bật với độ bền cơ học rất cao, khả năng chịu tải và chịu va đập tốt được đánh giá là một trong những loại nhôm có độ cứng và độ bền gần tương đương thép nhưng khối lượng nhẹ hơn đáng kể.
Bảng thành phần nhôm 7075
| Nguyên tố | Ký hiệu hóa học | Tỷ lệ (%) | Vai trò chính |
| Kẽm | Zn | 5.1 – 6.1 | Tăng độ cứng và độ bền kéo (thành phần chủ đạo) |
| Magie | Mg | 2.1 – 2.9 | Tăng cường khả năng chống ăn mòn và độ bền |
| Đồng | Cu | 1.2 – 2.0 | Tăng độ cứng, khả năng gia công |
| Crom | Cr | 0.18 – 0.28 | Kiểm soát cấu trúc hạt |
| Sắt | Fe | Tối đa 0.5 | Tạp chất (cần kiểm soát thấp) |
| Silic | Si | Tối đa 0.4 | Tạp chất |
| Nhôm | Al | Còn lại | Nền tảng vật liệu |
Các dạng phôi nhôm 7075 phổ biến
Để phục vụ cho nhu cầu gia công CNC và sản xuất khuôn mẫu, phôi nhôm 7075 thường được cung cấp dưới hai trạng thái nhiệt luyện chính là T6 và T651:
- Nhôm 7075-T6: Đạt độ cứng cao nhất thông qua quá trình tôi và hóa già nhân tạo. Tuy nhiên, trạng thái này có tồn dư ứng suất bên trong.
- Nhôm 7075-T651: Là trạng thái phổ biến nhất. Sau khi đạt độ cứng T6, phôi nhôm được khử ứng suất (kéo giãn). Điều này giúp vật liệu ổn định, không bị cong vênh khi phay, tiện hoặc cắt gọt sâu.
2. Đặc tính kỹ thuật nổi bật của nhôm 7075
Nhôm 7075 không chỉ đơn thuần là nhôm, nó là vật liệu cạnh tranh trực tiếp với nhiều loại thép về sức bền nhưng lại có lợi thế tuyệt đối về trọng lượng.
2.1 Độ cứng của nhôm 7075
Độ cứng của nhôm 7075 vượt trội hoàn toàn so với các dòng nhôm thông dụng khác. Theo thang đo Brinell, độ cứng của nhôm 7075 (ở trạng thái T6/T651) thường đạt khoảng 150 HB. Con số này cao gấp đôi so với nhôm 6061 (khoảng 95 HB) và thậm chí tương đương với một số loại thép mềm.
Nhờ độ cứng cao, nhôm 7075 có khả năng chịu mài mòn tốt, ít bị biến dạng khi chịu tác động lực mạnh, rất thích hợp để làm các chi tiết máy chịu tải, bánh răng hoặc khuôn ép nhựa có tuổi thọ trung bình.
2.2 Độ bền kéo và giới hạn chảy
Bên cạnh độ cứng, sức bền của hợp kim này cũng rất ấn tượng:
- Độ bền kéo (Tensile Strength): Đạt khoảng 572 MPa (83.000 psi). Đây là mức chịu lực kéo đứt cực lớn, cho phép vật liệu chịu được áp lực cao mà không bị phá hủy.
- Giới hạn chảy (Yield Strength): Khoảng 503 MPa (73.000 psi). Điều này có nghĩa là thanh nhôm có thể chịu một lực rất lớn trước khi bắt đầu bị biến dạng vĩnh viễn.
2.3 Khả năng gia công và các đặc tính khác
Tuy “cứng đầu” về mặt vật lý nhưng nhôm 7075 lại có những ưu nhược điểm riêng trong quá trình sản xuất:
- Khả năng gia công cắt gọt (Machinability): Rất tốt, khi phay hoặc tiện CNC, nhôm 7075 cho ra phoi vụn, dễ thoát phoi, bề mặt sau gia công rất bóng và mịn, độ chính xác kích thước cao.
- Khả năng chống ăn mòn (Corrosion Resistance): Ở mức trung bình do chứa nhiều Kẽm và Đồng, khả năng chống gỉ sét của 7075 kém hơn so với nhôm 6061 hoặc 5052. Vì vậy, các chi tiết làm từ nhôm 7075 thường cần được Anode hóa (Anodizing) bề mặt để bảo vệ.
- Khả năng hàn (Weldability): Kém, nhôm 7075 rất dễ bị nứt khi hàn nhiệt, do đó nó thường được liên kết bằng ốc vít, bu lông hoặc tán đinh thay vì hàn.
3. So sánh nhôm 6061 và 7075
Trong ngành cơ khí chính xác, nhôm 6061 và 7075 là hai cái tên phổ biến nhất. Tuy nhiên, mỗi loại đều có những đặc tính khác nhau tạo nên các điểm khác biệt trong tính ứng dụng.
| Tiêu chí | Nhôm 6061 (Nhôm phổ thông) | Nhôm 7075 (Nhôm siêu cứng) |
| Thành phần chính | Magie và Silic | Kẽm (Zinc) |
| Độ cứng (Hardness) | Trung bình (~95 HB) | Rất cao (~150 HB) |
| Độ bền kéo | ~310 MPa | ~572 MPa (Gấp 1.8 lần 6061) |
| Khả năng gia công | Tốt, dễ phay/tiện | Rất tốt, phoi vụn, bề mặt bóng |
| Khả năng hàn | Rất tốt (Dễ hàn) | Rất kém (Dễ nứt khi hàn) |
| Chống ăn mòn | Tốt (Chịu được môi trường ẩm) | Trung bình (Cần Anode bảo vệ) |
| Giá thành | Phải chăng | Cao (Thường đắt hơn 6061 khá nhiều) |
Khi nào nên dùng nhôm 7075, khi nào nên dùng nhôm 6061?
- Chọn nhôm 6061 khi: Bạn cần vật liệu đa dụng, giá rẻ, cần hàn hoặc làm các chi tiết kết cấu xây dựng, khung máy tự động hóa, đồ gá JIG đơn giản.
- Chọn nhôm 7075 khi: Bạn cần độ cứng cao tương đương thép nhưng muốn trọng lượng nhẹ. Dùng cho khuôn mẫu (khuôn thổi, khuôn giày), chi tiết máy quay tốc độ cao, linh kiện xe đua, hoặc các bộ phận chịu lực trong hàng không.
4. Ứng dụng thực tế của nhôm 7075
Nhờ sở hữu tỷ lệ độ bền trên trọng lượng xuất sắc cùng độ cứng vượt trội, nhôm 7075 là vật liệu không thể thiếu trong các ngành công nghiệp đòi hỏi kỹ thuật cao, đặc biệt là những nơi cần thay thế thép để giảm trọng lượng mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực.
- Ngành hàng không vũ trụ: Chế tạo khung sườn máy bay, cánh máy bay, vỏ tên lửa và các bộ phận chịu tải trọng lớn trong tàu vũ trụ.
- Gia công khuôn mẫu: Dùng làm khuôn thổi nhựa, khuôn giày dép, khuôn hút chân không và các loại khuôn ép nhựa số lượng trung bình (nhờ ưu điểm tản nhiệt nhanh hơn thép).
- Cơ khí chính xác: Sản xuất các chi tiết máy chịu mài mòn cao như bánh răng, trục truyền động, piston, van thủy lực, ốc vít chịu lực.
- Dụng cụ thể thao cao cấp: Làm khung xe đạp địa hình (MTB), gậy leo núi, gậy trượt tuyết, bộ phận của dù lượn.
- Quân sự và Quốc phòng: Chế tạo báng súng, vỏ khí tài và các thiết bị quân sự chuyên dụng khác.
5. Báo giá nhôm 7075 được cập nhật mới nhất
Giá của hợp kim nhôm 7075 thường cao hơn so với các loại nhôm thông dụng như 6061 hay 5052 do quy trình sản xuất phức tạp và thành phần hợp kim (Kẽm, Đồng) đắt đỏ hơn. Dưới đây là các yếu tố ảnh hưởng đến giá cả của hợp kim này:
Xuất xứ hàng hóa: Nhôm 7075 nhập khẩu từ Hàn Quốc, Đức, Nga thường có giá cao hơn hàng Trung Quốc từ 20 – 40% do chất lượng hợp kim ổn định hơn, ít tạp chất và ít rỗ khí hơn phù hợp cho các chi tiết máy yêu cầu độ chính xác cực cao.
Quy cách mua hàng:
- Mua nguyên tấm/nguyên cây: Luôn có giá sỉ tốt nhất (tính theo barem cân nặng nhà máy).
- Mua cắt lẻ (Cut to size): Giá thành sẽ cao hơn do cộng thêm chi phí gia công cắt, hao hụt phôi (đường lưỡi cưa) và nhân công.
Mác nhôm: Nhôm 7075 dạng tấm mỏng hoặc các kích thước đặc chủng hiếm gặp đôi khi sẽ có đơn giá cao hơn các độ dày phổ thông.
Nhôm 7075 là lựa chọn số 1 cho các ứng dụng cần độ cứng cao, chịu lực tốt và trọng lượng nhẹ. Mặc dù giá thành cao hơn và khó hàn hơn so với nhôm 6061 nhưng giá trị mà nó mang lại cho các sản phẩm khuôn mẫu hay chi tiết máy chính xác là hoàn toàn xứng đáng. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ nhôm 7075 là gì, nắm được các thông số kỹ thuật quan trọng và có cơ sở để lựa chọn vật liệu phù hợp. Đừng quên liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần tư vấn thêm về gia công hoặc đặt mua phôi nhôm giá tốt!
Bài viết hay:
- Nhôm 6063 là gì? Đặc điểm, tiêu chuẩn và báo giá mới nhất
- Nhôm 6061 là gì? Đặc tính, báo giá và ứng dụng thực tế
- Nhôm 5052 là gì? Báo giá, thông số kỹ thuật & ứng dụng mới nhất
