7A04 铝合金是一种超高强度的铝—锌—镁—铜系变形合金，广泛应用于航空航天及高性能结构件领域。其优异的高强度、良好的韧性和耐疲劳性能，使其成为飞机机翼蒙皮、机身框架和火箭发动机壳体等关键部件的首选材料。在诸多力学性能中，屈服强度（材料开始出现永久变形时的应力值）对设计工程师尤为重要，它决定了在不产生塑性变形的前提下，材料能够承受的最大载荷。
化学成分及热处理
7A04 合金的典型化学成分（质量百分比）如下：
Zn：5.0–7.0%
Mg：1.8–2.8%
Cu：1.4–2.0%
Cr：0.10–0.25%
Si、Fe、Ti、Mn：余量为铝
通过沉淀硬化工艺获得机械性能，常见的时效状态包括：T4（自然时效）、T6（人工时效）和 T6511（T6 时效后拉伸消除残余应力）。
不同时效状态下的屈服强度
| 时效状态 | 屈服强度 (Rp0.2) (MPa) | 抗拉强度 (MPa) |
|---|---|---|
| T4 | ≥ 290 | 470–520 |
| T6 | ≥ 490 | 520–570 |
| T6511 | ≥ 400 | ≥ 530 |
表 1. 7A04 铝合金在不同时效状态下的典型力学性能
讨论
T4 状态
在 T4 自然时效条件下，7A04 的屈服强度最低可达 290 MPa，适用于需要大变形或复杂成形工艺的中间制造环节。较低的屈服强度有利于工件成形，但限制了其在高应力环境中的使用。
T6 状态
T6 人工时效通过在适当温度下保温，使 MgZn₂ 相析出强化，屈服强度可提高至 490 MPa 以上，抗拉强度可达 570 MPa。T6 是用于结构件最大的强度要求时最常见的时效状态，其卓越的强重比在航空航天领域尤为突出。
T6511 状态
T6511 在 T6 基础上经受控拉伸（伸长 1–3%）以消除残余应力，屈服强度略降至 400 MPa，但显著提高了尺寸稳定性并降低了应力腐蚀开裂敏感性，适用于厚板和焊接结构件。
应用
7A04 合金的高屈服强度使得设计师能够在保证安全余量的前提下减薄构件、减轻重量。在航空航天机身蒙皮和翼梁中，T6 状态下的材料能够抵抗气动载荷引起的屈曲和永久变形；在火箭发动机壳体和燃料箱中，其高强度确保结构在高内部压力下保持完整；在直升机主旋翼毂和起落架等循环载荷条件下，优异的疲劳性能也使其成为理想材料。
结论
7A04 铝合金在不同时效状态下均具备出色的屈服强度：从易于成形的 T4（≥290 MPa）到高强度的 T6（≥490 MPa）和兼顾应力消除的 T6511（≥400 MPa）。合理选择时效状态是平衡加工性、残余应力、抗腐蚀性和力学性能的关键，也是最大化 7A04 合金在航空航天及其他高端领域应用价值的前提。
