Úvod
7003 je hliníková slitina řady 7000 založená na zinku a hořčíku, s malým přídavkem zirkonia, který zjemňuje strukturu zrn u extrudovaných profilů. Svými vlastnostmi se blíží hliníku 7005 ale více se přiklání k lepší vytlačitelnosti než k maximální pevnosti. Skutečnou otázkou je, zda její poměr pevnosti k hmotnosti a střední odolnost proti korozi lépe vyhovují svařovaným nebo extrudovaným konstrukčním dílům než slitina řady 6000, například Hliník 6061.
Co je hliník 7003?
7003 patří do řady 7xxx, kde je primárním legujícím prvkem zinek a hořčík tvoří zpevňující fázi MgZn2. Zirkonium (přibližně 0,10–0,20 %) působí jako zjemňovač zrna, což pomáhá udržet pevnost u extrudovaných profilů. Typické složení: Zn 3,5–4,5 %, Mg 0,8–1,2 %, Zr 0,08–0,20 %, zbytek hliník. Hustota je přibližně 2,78 g/cm³.
Typické vlastnosti dle tepelného zpracování
| Temperament | Mez pevnosti v tahu (MPa) | Mez kluzu (MPa) | Prodloužení (%) | Poznámka |
|---|---|---|---|---|
| T5 | ~315 | ~260 | ~10 | Extrudovaná a uměle stárnutá (nejběžnější) |
| T6 | ~340 | ~285 | ~9 | Rozpouštěcím žíháním a stárnuté |
| T651 | ~348 | ~290 | ~9 | Odpružená po stárnutí |
Uvedené hodnoty jsou reprezentativní typické údaje; ověřte je proti certifikátu zkoušek z válcovny pro konkrétní šarži.
7003 vs. 6061, 7005 a 7075
| Slitina | Série | Klíčové prvky | Mez kluzu (MPa) | Svařitelnost | Koroze | Nejvhodnější použití |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 6xxx | Mg, Si | ~276 | Vynikající | Dobrý | Obecné konstrukce, svařované výrobky |
| 7003-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Zr | ~260 | Dobrá (stárnutí po svařování) | Mírná | Extrudované lehké konstrukce |
| 7005-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Mn | ~290 | Vynikající | Středně dobrá | Svařované vysoce pevné rámy |
| 7075-T6 | 7xxx | Zn, Mg, Cu | ~503 | Špatný | Omezené | Letectví, špičková pevnost |
Aplikace
- Automobilové karosářské struktury a crashové komponenty (nárazníkové nosníky, crashové ližiny)
- Rámy jízdních kol a sportovní potřeby
- Extrudované profily pro karoserie kolejových vozidel
- Konstrukční profily, kde hmotnost hraje větší roli než maximální pevnost
Svařování, obrábění a omezení koroze
7003 se svařuje s přídavnými materiály řady 5xxx; pevnost v tepelně ovlivněné oblasti klesá, ale umělé stárnutí po svařování dokáže velkou část této ztráty obnovit. Obrábění je uspokojivé – tvrdší než 6061, proto používejte ostré nástroje a dobrý odvod třísek. Odolnost proti korozi je střední: lepší než u 7075, ale nižší než u 6061. Vyhněte se nechráněnému vystavení prostředí s chloridy nebo slanou vodou bez povrchové úpravy a sledujte riziko korozního praskání pod napětím u silnostěnných profilů.
Kritéria použití / nepoužití
Použijte tento rychlý přehled k rozhodnutí, zda slitina 7003 vyhovuje vašemu dílu.
Použijte – volte 7003, když:
- Je požadována mez kluzu nad přibližně 260 MPa u extrudované nebo svařované lehké konstrukce – 7003-T5 je standardní volba (automobilové crashové ližiny, rámy jízdních kol, karoserie kolejových vozidel).
- Je přijatelné střední korozní zatížení s ochranným povlakem nebo vnitřním prostředím – 7003 obstojí s eloxováním nebo nátěrem.
- Je přijatelné obnovení pevnosti po svařování prostřednictvím opětovného stárnutí – svařované sestavy z 7003 zůstávají praktické.
Nepoužívejte – nevolte 7003, když:
- Je požadována špičková letecká pevnost nebo únavová životnost (mez kluzu nad přibližně 500 MPa) – 7075 nebo 7055 jsou správné třídy.
- Předpokládá se agresivní námořní prostředí nebo ponoření do chloridů bez povlaku – řada 6000 nebo 5083 odolávají lépe.
- Plánuje se těžké tváření za studena po stárnutí – tempery 7xxx praskají; tvarujte před tepelným zpracováním.
Závěr
7003 poskytuje pevnost řady 7000 v extrudovatelném a svařitelném provedení, ale její odolnost proti korozi a ztráta pevnosti po svařování vyžadují řízení a dostupnost nestandardních stavů může být u mnoha hutí omezená. Společnost Linsy Aluminum skladuje desky, tyče a extrudované profily ze slitiny 7003 a dodává vlastní rozměry při nízkém minimálním množství objednávky, s plnou dokumentací MTC a vlastním zpracováním a povrchovou úpravou. Pokud se váš díl pohybuje mezi pevností a svařitelností na křivce řady 7xxx, zašlete výkres pro posouzení vhodnosti slitiny a tepelného zpracování.
Často kladené otázky
Je 7003 pevnější než 6061?
Jsou si blízké. 7003-T5 odpovídá 6061-T6 v pevnosti v tahu a stavy T6/T651 u 7003 ji překonávají v mezi kluzu. Nevýhodou je nižší tvařitelnost a nižší odolnost proti korozi než u 6061, takže 6061 zůstává lepší volbou, pokud dominuje svařování a tváření.
Lze 7003 svařovat?
Ano, s přídavnými materiály řady 5xxx. Počítejte s poklesem pevnosti v tepelně ovlivněné oblasti, který je částečně obnoven umělým stárnutím po svařování – proto 7003 funguje pro svařované konstrukční profily.
V jakých stavech je 7003 dodávána?
T5 je nejběžnější stav pro profily, stavy T6 a odpružený T651 jsou také dostupné pro vyšší pevnost.
Jak se 7003 liší od 7005?
Obě jsou třídy Al-Zn-Mg. 7005 přidává mangan a je pevnější a lépe svařitelná z obou, zatímco 7003 používá zirkonium k řízení struktury zrn během vytlačování.
Jaké dokumenty jsou dodávány s objednávkou?
Společnost Linsy vydává MTC pro každou objednávku. Protokoly o zkouškách SGS chemické, mechanické, ultrazvukové a RoHS+REACH jsou k dispozici na vyžádání za příplatek.
