Το AA 7175 είναι ένα κράμα αλουμινίου υψηλής αντοχής, θερμικά επεξεργάσιμο, που αναπτύχθηκε κυρίως για απαιτητικές σφυρηλατήσεις αεροδιαστημικής. Ως μέλος της σειράς 7000, συνδυάζει ψευδάργυρο, μαγνήσιο και χαλκό για να προσφέρει σημαντική μηχανική αντοχή χωρίς το βάρος του χάλυβα. Η ελεγχόμενη περιεκτικότητά του σε ακαθαρσίες το διαφοροποιεί από το συμβατικό AA 7075 και βοηθά στην υποστήριξη βελτιωμένης αντοχής σε θραύση σε κατάλληλες μορφές προϊόντων και σκληρύνσεις. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν το AA 7175 ελκυστικό για δομικά εξαρτήματα που πρέπει να αντέχουν σε απαιτητικά φορτία, διατηρώντας παράλληλα προβλέψιμη απόδοση και αποτελεσματική κατανομή βάρους.

Το κράμα έχει επίσης την ονομασία UNS A97175. Η ονομαστική του χημική σύνθεση περιλαμβάνει περίπου 5,6% ψευδάργυρο, 2,5% μαγνήσιο, 1,6% χαλκό και 0,23% χρώμιο, με το αλουμίνιο να αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του υπολοίπου. Τα καθορισμένα εύρη σύνθεσης είναι περίπου 5,1–6,1% ψευδάργυρος, 2,1–2,9% μαγνήσιο και 1,2–2,0% χαλκός. Τα όρια σιδήρου και πυριτίου είναι ιδιαίτερα σημαντικά, επειδή τα υπερβολικά σωματίδια ακαθαρσιών μπορούν να μειώσουν την αντοχή σε θραύση. Οι μηχανικοί θα πρέπει να επαληθεύουν τη χημική σύνθεση μέσω πιστοποίησης του προμηθευτή, αντί να βασίζονται σε μια γενική περιγραφή της σειράς αλουμινίου.

Η μηχανική απόδοση εξαρτάται από τη σκλήρυνση, το πάχος, την κατεύθυνση σφυρηλάτησης και τη θερμική επεξεργασία. Τυπικές τιμές για σφυρηλατήσεις AA 7175-T736 περιλαμβάνουν αντοχή σε εφελκυσμό περίπου 524 MPa, αντοχή διαρροής περίπου 455 MPa και επιμήκυνση κοντά στο 11%. Το κράμα έχει πυκνότητα περίπου 2,80 g/cm³ και μέτρο ελαστικότητας κοντά στα 72 GPa. Αυτά τα στοιχεία απεικονίζουν το εντυπωσιακό δυναμικό αντοχής προς βάρος, αλλά δεν είναι καθολικές επιτρεπόμενες τιμές σχεδιασμού. Πιστοποιημένες ιδιότητες, απαιτήσεις προσανατολισμού και ισχύοντα πρότυπα αεροδιαστημικής πρέπει να καθοδηγούν τους τελικούς υπολογισμούς για εξαρτήματα κρίσιμης ασφάλειας.

Η θερμική επεξεργασία επηρεάζει έντονα την ισορροπία μεταξύ αντοχής, σκληρότητας και αντοχής στη διάβρωση. Συνθήκες υψηλότερης αντοχής, όπως η T66, μπορούν να προσφέρουν εντυπωσιακές ιδιότητες εφελκυσμού, αλλά ορισμένες υπερ-ωριμασμένες συνθήκες προσφέρουν καλύτερη αντοχή στη διάβρωση υπό τάση. Η ονομασία T736, που ιστορικά συνδέεται με εξειδικευμένες σφυρηλατήσεις 7175, σχετίζεται με την ευρύτερη οικογένεια σκληρύνσεων T74. Οι συνθήκες σφυρηλάτησης με ανακούφιση τάσεων μπορούν επίσης να βοηθήσουν στον έλεγχο παραμόρφωσης κατά τις επόμενες εργασίες. Οι αγοραστές θα πρέπει να καθορίζουν την ακριβή σκλήρυνση στα σχέδια, καθώς διαφορετικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας δεν μπορούν να θεωρηθούν εναλλάξιμες, ακόμη και όταν η ονομασία του κράματος παραμένει αμετάβλητη.

Το AA 7175 συνδέεται ιδιαίτερα με σφυρηλατήσεις μήτρας και χειροποίητες σφυρηλατήσεις για δομές αεροσκαφών. Η σφυρηλάτηση μπορεί να δημιουργήσει ένα ευνοϊκό μοτίβο ροής υλικού και να μειώσει την ποσότητα υλικού που πρέπει να αφαιρεθεί για την παραγωγή ενός ισχυρού δομικού σχήματος. Τυπικά υποψήφια εξαρτήματα περιλαμβάνουν εξαρτήματα σύνδεσης, βραχίονες που φέρουν φορτίο, δομικούς συνδέσμους και σύνθετες υποστηρίξεις. Ωστόσο, η έγκριση σχεδιασμού εξαρτάται από τα πραγματικά φορτία λειτουργίας, την κατεύθυνση κόκκου, τις απαιτήσεις επιθεώρησης και τις πιστοποιημένες προδιαγραφές προϊόντων. Το κράμα δεν πρέπει να αντικαθιστά αυτόματα κάθε εξάρτημα 7075 απλώς και μόνο επειδή ορισμένες σκληρύνσεις 7175 παρουσιάζουν υψηλότερη σκληρότητα.

Η μηχανουργική κατεργασία CNC μετατρέπει τις σφυρηλατήσεις 7175 σε ακριβή τελικά εξαρτήματα με ελεγχόμενες διεπαφές και λεπτομερή γεωμετρία. Η φρεζάρισμα τριών αξόνων μπορεί να παράγει επιφάνειες στήριξης, κοιλότητες, αυλακώσεις και ακριβείς οπές, ενώ η μηχανουργική πέντε αξόνων μπορεί να προσεγγίσει γωνιακά χαρακτηριστικά με λιγότερες ρυθμίσεις. Η διάτρηση, η πλάνισμα και η κοπή σπειρωμάτων CNC δημιουργούν χαρακτηριστικά στερέωσης και ευθυγράμμισης. Η στροφές μπορεί να είναι κατάλληλες για περιστροφικά χαρακτηριστικά ή κατάλληλα σφυρηλατημένα κενά. Το σχέδιο διεργασίας θα πρέπει να δίνει προτεραιότητα στις κρίσιμες σχέσεις αναφοράς, ώστε οι οπές, οι επιφάνειες επαφής και οι διεπαφές συναρμολόγησης να παραμένουν συνεπείς καθ' όλη τη διάρκεια της κατασκευής.

Σε σκληρυμένες συνθήκες, το AA 7175 προσφέρει γενικά καλή μηχανουργική κατεργασιμότητα, αν και τα πραγματικά αποτελέσματα ποικίλλουν ανάλογα με την εργαλειοθήκη και την κατάσταση του υλικού. Οι αιχμηρές καρβιδικές κοπτικές με γεωμετρία κατάλληλη για αλουμίνιο βοηθούν στην επίτευξη καθαρών ακμών και συνεπών φινιρισμάτων. Η αποτελεσματική απομάκρυνση των τσιπς περιορίζει την επανακοπή, ενώ ένα κατάλληλο ψυκτικό ή λιπαντικό μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο της θερμότητας και της συσσώρευσης υλικού. Υψηλοί ρυθμοί απομάκρυνσης υλικού είναι δυνατοί με ικανό εξοπλισμό, αλλά η ταχύτητα από μόνη της δεν πρέπει να καθορίζει τη στρατηγική μηχανουργικής κατεργασίας. Η εμπλοκή του εργαλείου, η ακαμψία του μηχανήματος, η συγκράτηση του τεμαχίου και οι απαιτήσεις επιφάνειας πρέπει να εξισορροπούνται για την προστασία της διαστατικής ακρίβειας.

Η υπολειπόμενη τάση μπορεί να δημιουργήσει προκλήσεις κατά τη μηχανουργική κατεργασία μεγάλων σφυρηλατήσεων ή την αφαίρεση σημαντικού υλικού από τη μία πλευρά. Καθώς αφαιρείται υλικό, οι εσωτερικές τάσεις μπορεί να αναδιανεμηθούν, προκαλώντας καμπύλωση, στρέβλωση ή κίνηση μετά την αποσυμπίεση. Η πρόχειρη μηχανουργική κατεργασία σε ισορροπημένες πλευρές, αφήνοντας ένα κατάλληλο περιθώριο φινιρίσματος και χρησιμοποιώντας σταθερή συγκράτηση, μπορεί να μειώσει αυτούς τους κινδύνους. Το υλικό με ανακούφιση τάσεων μπορεί να προσφέρει επιπλέον πλεονεκτήματα για απαιτητικές γεωμετρίες. Τα λεπτά τοιχώματα και οι μακριές ακάλυπτες ενότητες απαιτούν επίσης προσεκτικές δυνάμεις κοπής και διαδρομές εργαλείων για την αποφυγή κραδασμών, παραμόρφωσης και ασυνεπούς τραχύτητας επιφάνειας.

Το φινίρισμα επιφάνειας προστατεύει τα εξαρτήματα AA 7175 και μπορεί να βελτιώσει την καταλληλότητά τους για συναρμολόγηση και λειτουργία. Ένα φινίρισμα μετά τη μηχανουργική κατεργασία είναι συχνά αποδεκτό για προστατευμένα εσωτερικά εξαρτήματα, όταν επιτυγχάνεται η καθορισμένη τραχύτητα. Η αμμοβολή με σφαιρίδια μπορεί να δημιουργήσει μια ομοιόμορφη ματ εμφάνιση, ενώ η στίλβωση μπορεί να μειώσει τα ορατά σημάδια εργαλείων σε επιλεγμένες επιφάνειες. Καμία από τις δύο διεργασίες δεν πρέπει να εφαρμόζεται αδιακρίτως σε κρίσιμες επιφάνειες επαφής. Τα περιθώρια διαστάσεων και τα κριτήρια επιθεώρησης πρέπει να λαμβάνουν υπόψη εάν μια λειτουργία φινιρίσματος αλλάζει τη γεωμετρία των ακμών, την υφή της επιφάνειας ή την εφαρμογή των συναρμολογημένων εξαρτημάτων.

Η ανοδίωση δημιουργεί ένα στρώμα οξειδίου στις επιφάνειες αλουμινίου και θεωρείται ευρέως για προστασία από τη διάβρωση. Η συμβατική ανοδίωση θειικού οξέος μπορεί να είναι κατάλληλη για επιλεγμένα εξαρτήματα AA 7175, ενώ η σκληρή ανοδίωση μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στην τριβή υπό κατάλληλες συνθήκες. Ωστόσο, τα κράματα σειράς 7000 πλούσια σε ψευδάργυρο μπορεί να παρουσιάζουν λιγότερο ομοιόμορφη εμφάνιση και λιγότερο προβλέψιμα διακοσμητικά χρώματα από τα κράματα που βελτιστοποιούνται για καλλυντική ανοδίωση. Οι προδιαγραφές επίστρωσης, το πάχος, η σφράγιση και οι παράγοντες κόπωσης θα πρέπει επομένως να εξετάζονται προσεκτικά. Δείγματα δοκιμής είναι χρήσιμα όταν η εμφάνιση ή η απόδοση της επίστρωσης είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Οι χημικές επιστρώσεις μετατροπής και τα οργανικά συστήματα επίστρωσης προσφέρουν επιπλέον επιλογές προστασίας. Μια επίστρωση μετατροπής μπορεί να υποστηρίξει την αντοχή στη διάβρωση, διατηρώντας παράλληλα την ηλεκτρική επαφή, όπου το επιλεγμένο πρότυπο το επιτρέπει. Τα αστάρια και τα χρώματα μπορούν να παρέχουν εκτενέστερα περιβαλλοντικά φράγματα, ιδιαίτερα για εκτεθειμένο υλικό αεροσκαφών. Οι σχεδιαστές θα πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη τη γαλβανική διάβρωση όταν το αλουμίνιο έρχεται σε επαφή με ανοξείδωτο χάλυβα, ανθρακούχο χάλυβα ή άλλα ανομοιογενή υλικά παρουσία υγρασίας. Μονωτικές ροδέλες, συμβατά στεγανωτικά και χαρακτηριστικά αποστράγγισης μπορούν να μειώσουν την έκθεση στον ηλεκτρολύτη και να βοηθήσουν στην προστασία της συναρμολόγησης.

Η επιλογή του AA 7175 απαιτεί την στάθμιση της διαθεσιμότητας υλικού, της γεωμετρίας σφυρηλάτησης, του κόστους πιστοποίησης, των περιθωρίων μηχανουργικής κατεργασίας και των απαιτήσεων φινιρίσματος έναντι των πλεονεκτημάτων υψηλής αντοχής και αντοχής σε θραύση. Σε σύγκριση με το ευρέως διαθέσιμο AA 6061, είναι γενικά πιο κατάλληλο για εξειδικευμένες δομικές απαιτήσεις παρά για τυπικά εξαρτήματα γενικής χρήσης. Σε σύγκριση με το AA 7075, η αξία του εξαρτάται από την καθορισμένη σκλήρυνση και την ανάγκη για βελτιωμένη σκληρότητα ή ιδιαίτερες ιδιότητες σφυρηλάτησης. Η στενή συνεργασία μεταξύ σχεδιαστών, προμηθευτών υλικών, μηχανουργείων και φινιριστών βοηθά στη διασφάλιση ότι το τελικό εξάρτημα πληροί τις απαιτήσεις του σχεδίου και της λειτουργίας του. Για τις ομάδες προμηθειών, η έγκαιρη κοινή χρήση ενός πλήρους πακέτου σχεδίων μπορεί να διευκρινίσει την ιχνηλασιμότητα υλικού, την τεκμηρίωση επιθεώρησης, τη συμβατότητα επεξεργασίας επιφάνειας, τις προσδοκίες παράδοσης και το συνολικό κόστος κατασκευής σε όλα τα στάδια παραγωγής.