Einführung
7003 ist eine Aluminiumlegierung der 7000er-Serie auf Basis von Zink und Magnesium, mit einem geringen Zirkonzusatz, der die Kornstruktur in Strangpressprofilen verfeinert. Sie liegt nahe an 7005-Aluminium tendiert jedoch eher zu besserem Strangpressverhalten als zu Spitzenfestigkeit. Die eigentliche Frage ist, ob ihr Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und ihre mäßige Korrosionsbeständigkeit besser zu einem geschweißten oder stranggepressten Strukturbauteil passen als eine Legierung der 6000er-Serie wie z. B. 6061 Aluminium.
Was ist 7003-Aluminium?
7003 gehört zur 7xxx-Serie, in der Zink das primäre Legierungselement ist und Magnesium die MgZn2-Aushärtungsphase bildet. Zirkon (ca. 0,10–0,20 %) wirkt als Kornfeiner, was dazu beiträgt, die Festigkeit in stranggepressten Profilen zu halten. Typische Zusammensetzung: Zn 3,5–4,5 %, Mg 0,8–1,2 %, Zr 0,08–0,20 %, Rest Aluminium. Die Dichte beträgt etwa 2,78 g/cm³.
Typische Eigenschaften nach Wärmebehandlungszustand
| Temperament | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) | Dehnung (%) | Hinweis |
|---|---|---|---|---|
| T5 | ~315 | ~260 | ~10 | Stranggepresst und künstlich ausgelagert (am häufigsten) |
| T6 | ~340 | ~285 | ~9 | Lösungsgeglüht und gealtert |
| T651 | ~348 | ~290 | ~9 | Nach dem Auslagern spannungsarm geglüht |
Die Werte sind repräsentative typische Angaben; bitte gegen das Werkszeugnis der jeweiligen Charge verifizieren.
7003 im Vergleich zu 6061, 7005 und 7075
| Legierung | Serie | Wesentliche Elemente | Streckgrenze (MPa) | Schweißeignung | Korrosion | Beste Eignung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 6xxx | Mg, Si | ~276 | Ausgezeichnet | Gut | Allgemeiner Strukturbau, geschweißte Konstruktionen |
| 7003-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Zr | ~260 | Mäßig (Auslagerung nach dem Schweißen) | Mäßig | Stranggepresste Leichtbaustrukturen |
| 7005-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Mn | ~290 | Ausgezeichnet | Mäßig bis gut | Geschweißte hochfeste Rahmen |
| 7075-T6 | 7xxx | Zn, Mg, Cu | ~503 | Schlecht | Begrenzt | Luft- und Raumfahrt, Spitzenfestigkeit |
Anwendungen
- Karosseriestrukturen und Crashbauteile im Automobilbau (Stoßfängerträger, Crashschienen)
- Fahrradrahmen und Sportartikel
- Strangpressprofile für Schienenfahrzeugkästen
- Strukturprofile, bei denen das Gewicht wichtiger ist als die Spitzenfestigkeit
Schweißen, Zerspanung und Korrosionsgrenzen
7003 wird mit Zusatzwerkstoffen der 5xxx-Serie geschweißt; die Festigkeit in der Wärmeeinflusszone nimmt ab, doch eine künstliche Auslagerung nach dem Schweißen kann einen Großteil davon wiederherstellen. Die Zerspanbarkeit ist befriedigend – härter als 6061, daher sind scharfe Werkzeuge und eine gute Spanabfuhr erforderlich. Die Korrosionsbeständigkeit ist mäßig: besser als 7075, aber unter 6061. Freie Bewitterung in chloridhaltiger Umgebung oder Salzwasser ohne Beschichtung vermeiden, und bei dickwandigen Querschnitten auf Spannungsrisskorrosion achten.
Go/No-Go-Grenzen
Nutzen Sie diese Kurzreferenz, um zu entscheiden, ob 7003 zu Ihrem Bauteil passt.
Einsetzbar – verwenden Sie 7003, wenn:
- Eine Streckgrenze über ca. 260 MPa in einer stranggepressten oder geschweißten Leichtbaustruktur erforderlich ist – 7003-T5 ist eine Standardlösung (Automobil-Crashschienen, Fahrradrahmen, Schienenfahrzeugkästen).
- Mäßige Korrosionseinwirkung mit Schutzbeschichtung oder in Innenräumen akzeptabel ist – 7003 hält mit Eloxierung oder Lackierung stand.
- Eine Festigkeitswiederherstellung nach dem Schweißen durch erneutes Auslagern akzeptabel ist – geschweißte 7003-Baugruppen bleiben praktikabel.
Nicht geeignet – verwenden Sie 7003 nicht, wenn:
- Spitzenfestigkeit für die Luft- und Raumfahrt oder Ermüdungsfestigkeit (Streckgrenze über ca. 500 MPa) erforderlich ist – 7075 oder 7055 die richtigen Güten sind.
- Aggressive Meeres- oder Chloridbeanspruchung ohne Beschichtung zu erwarten ist – 6000er-Serie oder 5083 widerstehen besser.
- Starke Kaltumformung nach der Alterung geplant ist – 7xxx-Zustände neigen zur Rissbildung; vor der Wärmebehandlung umformen.
Schlussfolgerung
7003 bietet die Festigkeit der 7000er-Serie in einem strangpressbaren, schweißfreundlichen Paket, aber seine Korrosionsbeständigkeit und der Festigkeitsverlust nach dem Schweißen müssen berücksichtigt werden, und die Verfügbarkeit nicht standardmäßiger Zustände kann bei vielen Walzwerken begrenzt sein. Linsy Aluminum führt 7003-Blech, -Stangen und stranggepresste Profile und liefert kundenspezifische Abmessungen mit niedrigen Mindestbestellmengen, vollständiger MTC-Dokumentation sowie interner Bearbeitung und Oberflächenbehandlung. Wenn Ihr Bauteil auf der 7xxx-Kurve zwischen Festigkeit und Schweißbarkeit liegt, senden Sie die Zeichnung zur Prüfung der Legierungseignung und des Zustands.
Häufig gestellte Fragen
Ist 7003 fester als 6061?
Sie liegen nahe beieinander. 7003-T5 erreicht die Zugfestigkeit von 6061-T6, und die Zustände T6/T651 von 7003 übertreffen diese in der Streckgrenze. Der Kompromiss ist eine geringere Umformbarkeit und eine schwächere Korrosionsbeständigkeit als bei 6061, sodass 6061 die bessere Wahl bleibt, wenn Schweißen und Umformen dominieren.
Kann 7003 geschweißt werden?
Ja, mit Zusatzwerkstoffen der 5xxx-Serie. Es ist mit einem Festigkeitsabfall in der Wärmeeinflusszone zu rechnen, der teilweise durch künstliche Auslagerung nach dem Schweißen ausgeglichen wird – weshalb 7003 für geschweißte Strukturstrangpressprofile geeignet ist.
In welchen Zuständen ist 7003 erhältlich?
T5 ist bei Strangpressprofilen am gebräuchlichsten; T6 und spannungsarm geglühter T651 sind ebenfalls für höhere Festigkeit erhältlich.
Wie unterscheidet sich 7003 von 7005?
Beides sind Al-Zn-Mg-Legierungen. 7005 enthält zusätzlich Mangan und ist die festere und besser schweißbare der beiden, während 7003 Zirkon zur Kontrolle der Kornstruktur während des Strangpressens einsetzt.
Welche Dokumente werden einer Bestellung beigefügt?
Linsy stellt für jede Bestellung ein MTC aus. SGS-Prüfberichte für Chemie, Mechanik, Ultraschall sowie RoHS+REACH sind auf Anfrage gegen Aufpreis erhältlich.
