铝合金 7075 通过精确控制的热处理工艺，得以在高强度与适中韧性之间取得卓越平衡。这些工艺先通过固溶处理将合金元素溶入过饱和固溶体，再在时效过程中析出细小金属间化合物相。由此形成的不同时效态（如 T6、T73、T7451 等）可根据工程需求定制其力学性能和耐腐蚀能力。
| 时效态 | 工艺描述 | 典型抗拉强度 (MPa) | 典型屈服强度 (MPa) | 耐腐蚀性能 |
|---|---|---|---|---|
| O | 原始状态，无热处理 | 300–350 | 150–200 | 较差 |
| T4 | 固溶处理后自然时效 | 380–420 | 240–280 | 一般 |
| T6 | 固溶处理后在约 120 °C 人工时效 24 h | 510–540 | 430–480 | 中等 |
| T73 | 固溶处理后过时效（双重时效）以提高抗应力腐蚀开裂能力 | 480–510 | 360–400 | 良好 |
| T7451 | 拉伸应力消除（1–3 % 伸长）后再进行 T6 人工时效 | 500–530 | 410–450 | 优于 T6 态 |
固溶处理
7xxx 系列合金的热处理首步是在 475–480 °C 左右进行固溶处理，使锌、镁、铜等合金元素充分溶解到铝基体中，并形成过饱和固溶体。该过程需精准控温及均匀加热，以防晶界局部熔化。
淬火
固溶处理后必须立即进行快速淬火（通常在水中），“冻结”合金元素于固溶体内，防止时效前析出，从而保证最高潜在强度。均匀的冷却速率可减少残余应力和变形；工业中常用搅拌式或喷淋式淬火以提升一致性。
自然时效（T4 态）
淬火后在室温下自然时效数天至数周，合金中的溶质原子逐步聚集析出，使抗拉强度从约 350 MPa 提升至约 400 MPa。T4 态适用于对强度要求一般、但需严格控制零件变形的场合。
人工时效（T6 及变体）
人工时效通过在较高温度下保温，加快析出过程。经典 T6 循环是在约 120 °C 保持 20–24 h，析出细小 η′ (MgZn₂) 相，使抗拉强度超过 540 MPa。T73 等过时效处理则在更高温度或更长时间下时效，以使析出相长大，从而略微降低强度但显著提升抗应力腐蚀开裂性能，非常适合海洋和航空应用。
应力消除与混合时效态
为减少淬火后引起的变形，T7451 在人工时效前先对零件进行 1–3 % 的机械拉伸，应力消除后再进行 T6 时效。此工艺兼顾了较高强度与优良的尺寸稳定性，适用于大型或复杂构件。
性能与应用影响
•T6 态：用于追求最大强度的结构件，如机翼梁、导弹外壳、高性能自行车车架。
•T73 态：用于经常处于腐蚀环境中的零件，如海洋配件、化工设备。
•T7451 态：用于对变形敏感且需高承载的精密部件，如卫星结构件、齿轮箱壳体。
质量控制
通过硬度测试、拉伸试验和显微组织分析等手段，严格监控热处理效果。超声波检测或涡流检测等无损检测方法，可及时发现淬火裂纹或固溶不充分等缺陷。
结论
掌握 7075 铝合金的热处理工艺，可充分发挥其超高强度、可控韧性和耐腐蚀性能。通过选择合适的时效态（O、T4、T6、T73、T7451），工程师能在航空航天、国防及高端运动装备等领域，实现强度、耐久性与尺寸稳定性的最优组合。
