3003 ist die Legierung der Wahl, wenn die Form des Bauteils wichtiger ist als seine Festigkeit. Sie lässt sich tiefer ziehen und weiter drücken als fast jede andere Knetaluminiumlegierung, übersteht den Einsatz im Freien und in Lebensmittelkontakt ohne Beschichtung und lässt sich mit gewöhnlicher Werkstattausrüstung schweißen. Was sie nicht leistet, ist strukturelle Festigkeit oder eine Zerspanbarkeit wie eine Automatenlegierung.
Dieser Kompromiss ist die ganze Geschichte der Legierung, und die meisten Spezifikationsfehler entstehen dadurch, dass nur die Hälfte davon gesehen wird. Ein Käufer wählt 3003 für einen Tank, einen Kanal oder einen Kühlerkern und verlangt dann vom selben Werkstoff, Last zu tragen oder eine Toleranz in einem Bearbeitungszentrum zu halten, was er nicht kann.
Was 3003 Aluminiumlegierung ist
3003 Aluminium ist eine nicht aushärtbare Al-Mn-Legierung der 3xxx-Serie, registriert als UNS A93003 und in Europa bekannt als EN AW-3003 oder AlMn1Cu. Mangan mit 1,0–1,5% ist die einzige bewusste Zugabe, und es hebt die Festigkeit um etwa 20% gegenüber kommerziell reinem 1100 ohne die Umformbarkeit oder Korrosionsbeständigkeit zu beeinträchtigen.
Es gibt keinen Auslagerungsschritt, sodass das Walzwerk die gesamte Festigkeit durch Kaltverfestigung erzeugt. Diese eine Tatsache erklärt sowohl das Härtezustandssystem als auch die wichtigste Einsatzgrenze: Jeder spätere Glüh- oder Schweißschritt gibt die Festigkeit lokal zurück.
Die Legierung wurde in den 1930er Jahren standardisiert und gehört heute zu den mengenmäßig stärksten gewalzten Aluminiumsorten der Welt. Das Angebot ist tief, die Preisgestaltung stabil, und sie wird in mehr Härtezuständen gehalten als jede andere 3xxx-Sorte.
Chemische Zusammensetzung und Normen
Die unten aufgeführten Grenzwerte sind die registrierte Zusammensetzung für 3003 und werden von ASTM B209 und EN 573-3 geteilt. Alle Angaben sind Gewichtsprozent.
| Element | Grenzwert (Gew.-%) |
| Silizium (Si) | ≤ 0,60 |
| Eisen (Fe) | ≤ 0,70 |
| Kupfer (Cu) | 0.05 - 0.20 |
| Mangan (Mn) | 1.00 – 1.50 |
| Zink (Zn) | ≤ 0,10 |
| Titan (Ti) | ≤ 0,05 |
| Andere, jeweils | ≤ 0,05 |
| Sonstige, insgesamt | ≤ 0.15 |
| Aluminium (Al) | Restbetrag |
Diese Tabelle ist Standard und vollständig, es gibt also nichts zu verhandeln. Zwei Punkte überraschen Käufer jedoch.
Magnesium und Chrom sind für 3003 in keiner der beiden Normen separat spezifiziert, sodass jeder Rest unter das Limit von 0,05% “Andere, jeweils” fällt. Manche Walzwerkszeugnisse geben Mg ≤ 0,05 und Cr ≤ 0,05 an, um dieses implizite Limit explizit zu machen, weshalb zwei Datenblätter unterschiedlich aussehen können, während sie genau dieselbe Legierung beschreiben.
Derselbe Werkstoff trägt unterschiedliche Bezeichnungen über verschiedene Systeme hinweg, und die Produktnorm ändert sich mit der Form, die Sie kaufen.
| System | Bezeichnung | Geltende Produktnormen |
| AA / UNS | 3003 / A93003 | ASTM B209 (Blech, Platte), B210 (gezogenes Rohr), B211 (Stab, Stange, Draht), B221 (Strangpressprofile) |
| DE | EN AW-3003 / AlMn1Cu (DIN 3.0517) | EN 573-3 (Chemie), EN 485 (gewalzt), EN 754 (gezogen), EN 755 (stranggepresst) |
| ISO | AlMn1Cu | ISO 6361 |
| JIS | A3003 | JIS H4000 / H4040 / H4080 |
| GB | 3003 | GB/T 3190, GB/T 3880 |
Wenn eine Zeichnung nur “3003” und nichts weiter angibt, bestätigen Sie die Produktform, bevor der Preis vereinbart wird. Gewalzter und stranggepresster Werkstoff unterliegen unterschiedlichen Normen, unterschiedlichen Härtezustandsdefinitionen und unterschiedlichen mechanischen Mindestwerten, und die Lücke ist groß genug, um ein Design zu verändern.
Mechanische Eigenschaften je nach Temperierung
Der Härtezustand bestimmt diese Zahlen weit mehr als die Chemie. Kaltverfestigung aus dem geglühten Zustand verdoppelt die Zugfestigkeit etwa und entfernt den größten Teil der Duktilität, und jeder Schritt davon ist beabsichtigt.
| Eigentum | 3003-O (geglüht) | 3003-H14 (halbfest) | 3003-H18 (vollhart) |
| Zugfestigkeit, Rm (MPa) | 95 – 130 | 140 – 180 | ≥ 185 |
| Streckgrenze, Rp0,2 (MPa) | ≥ 35 | ≥ 115 | ≥ 165 |
| Dehnung (%) | ≥ 25 | ≥ 5 | ≥ 3 |
| Härte (HB) | ≈ 28 | ≈ 40 | ≈ 55 |
Für flachgewalzte Arbeiten ist H14 der praktische Standard und O der Härtezustand, den man bewusst angibt. Wählen Sie O, wenn das Teil nach der Lieferung tiefgezogen, gedrückt oder eng gebogen wird, H14, wenn es seine Form durch leichte Umformung halten muss, und H18, wenn es überhaupt nicht umgeformt wird. Einzelheiten zum halbfesten Weg, seinen Biegeradien und seinen Umformgrenzen finden Sie in unserem 3003-H14 Leitfaden.
Mindestwerte sind dickensabhängig, sodass eine ohne Stärkeangabe genannte Zahl nicht verwendbar ist. ASTM B209 senkt den Mindestwert der Dehnung, je dünner das Blech wird, und EN 485-2 veröffentlicht etwas höhere H14-Werte als ASTM: einen Zugfestigkeitsbereich von 145–185 MPa mit einem Mindestwert der Dehngrenze von 125 MPa. Geben Sie die geltende Norm auf der Bestellung an und lesen Sie die zertifizierten Werte aus dem mit der Charge gelieferten Prüfdokument ab.
Physikalische Eigenschaften
Dies sind die Werte hinter den meisten thermischen und Gewichtsberechnungen. Dichte und Modul sind praktisch fest, während sich die Leitfähigkeitswerte mit dem Härtezustand leicht verschieben.
| Eigentum | Wert |
| Dichte | 2,73 g/cm³ |
| Schmelzbereich | ≈ 640 – 655 °C |
| Wärmeleitfähigkeit | ≈ 160 – 190 W/(m·K), am höchsten im geglühten Zustand |
| Elektrische Leitfähigkeit | ≈ 40 – 44 % IACS |
| Wärmeausdehnung, 20–100 °C | 23,1 µm/(m·K) |
| Elastizitätsmodul | ≈ 69,5 GPa |
| Glühbereich | 350 – 400 °C |
Die Dichte ist der Wert, der üblicherweise ein Projekt entscheidet. Bei 2,73 g/cm³ trägt 3003 etwa ein Drittel des Gewichts von Stahl, weshalb es verzinktes Blech in Tanks, Kanälen und Ummantelungen verdrängt. Die Wärmeleitfähigkeit ist gut, aber deutlich unter Kupfer, sodass die Legierung eher über Gewicht und Kosten als über rohen Wärmeübergang konkurriert.
Wahl eines Härtezustands
Der Härtezustand, den Sie angeben, legt das Gleichgewicht zwischen Festigkeit und der Umformung fest, die das Teil noch aufnehmen kann. Der Großteil des Volumens liegt bei O, H14 und H22; die anderen existieren für einen bestimmten Prozess oder eine bestimmte Beanspruchung.
| Temperament | Was es ist | Typische Verwendung |
| O | geglüht, vollständig weich | Tiefziehen, Drücken, komplexe Stanzteile |
| H12 | Viertelhärtung | Allgemeine Umformung, bei der etwas Festigkeit hilft |
| H14 | Halbhart | Dacheindeckungen, Verkleidungen, Tanks, Kochgeschirr, allgemeine Fertigung |
| H16 | Dreiviertelhärtung | Strukturpaneele, Beschilderung |
| H18 | Vollhart | Flache Platten ohne Umformung nach Lieferung |
| H22 | Kaltverfestigt, dann teilweise geglüht | Teile, die nach der Lieferung umgeformt werden, wo H14 reißen würde |
| H112 | Wie gefertigt, keine Kaltverfestigungskontrolle | Dickblech und schweres Strukturblech |
H22 ist die Härtung, die Einkäufer am häufigsten übersehen. Sie liefert eine Festigkeit nahe H14 mit deutlich besserer Duktilität, was dann entscheidend ist, wenn die Umformung in Ihrem Werk statt im Walzwerk erfolgt und das Teil biegen muss, ohne zu reißen.
Wo 3003 gewählt wird — und wo nicht
3003 gewinnt, wenn vier Anforderungen zusammenkommen: einfache Umformbarkeit, korrosionsbeständig für den Außenbereich, unkompliziertes Schweißen und niedrige Kosten pro Kilogramm. Fällt eine davon weg, übernimmt in der Regel eine andere Legierung die Aufgabe.
3003 spezifizieren, wenn:
- Das Teil tiefgezogen, gedrückt oder stark gebogen wird und die Enddicke durch das Werkzeug und nicht durch die Beanspruchung bestimmt wird.
- Die Baugruppe hartgelötet wird oder es sich um einen Kühler, Kondensator, Verdampfer oder eine Kühlplatte handelt.
- Der Einsatz im Außenbereich, in Meeresatmosphäre, in Lebensmittelkontakt oder in leicht chemischer Umgebung erfolgt und Sie lieber keine Beschichtung hinzufügen möchten.
- Das Volumen hoch ist und eine stabile, breit verfügbare Legierung wichtiger ist als die letzten paar Prozent Festigkeit.
Zu einer anderen Güte wechseln, wenn:
- Die Auslegungsspannung die H18-Obergrenze überschreitet, was 5052 in H32 oder eine wärmebehandelbare Legierung problemlos bewältigt.
- Das Teil spanend bearbeitet statt umgeformt wird.
- Eine kaltverfestigte Härtung ihre volle Festigkeit über eine Schweißnaht hinweg behalten muss.
- Dekoratives Eloxieren aus stranggegossener Ware erforderlich ist.
Die Zerspanbarkeit ist die Einschränkung, die Einkäufer am meisten überrascht, weil 3003 auf dem Papier wie ein Allzweckmetall aussieht. Die Güte ist zu weich und duktil, um einen sauberen Span zu bilden: Sie schmiert, baut sich an der Schneidkante auf und hinterlässt eine schlechte Oberfläche. Für gedrehte, gefräste oder gebohrte Teile sind 6061-T6, 6262 oder 2011 die richtigen Wahl, und die zusätzlichen Materialkosten werden normalerweise durch die Zykluszeit wieder hereingeholt.
Anwendungen von 3003 Aluminium
Wärmetauscher, Kühler und Hartlötblech
Die größte Einzelanwendung von 3003 ist als Kernschicht von plattiertem Hartlötblech. Ein typischer Aufbau ist 4343/3003/4343 oder 4045 auf einer oder beiden Seiten, wobei die 4xxx-Deckschicht im Ofen schmilzt, während der 3003-Kern fest bleibt.
Diese Struktur ermöglicht einen hartgelöteten Wärmetauscher ohne zusätzliches Lot. Die Deckschicht fließt durch Kapillarwirkung in die Verbindung, und der Kern trägt die Festigkeit und hält die Fluidkanäle auf Maß.
Auf diese Weise gefertigte Teile umfassen Auto kühler, Kondensatoren, Verdampfer, Ladeluftkühler, Heizungskerne, Klimaanlagen-Lamellen und die Flüssigkühlplatten, die in Batteriepacks und Energiespeichern verwendet werden. Blankes 3003-Blech und Lamellenband decken das kostengünstigere Ende desselben Marktes ab, wo die Hartlötanforderung gering ist, aber Stanzen und Umformen immer noch die Härtung bestimmen.
Bauwesen, Dacheindeckung und HLK
3003 ist ein Standard-Verkleidungsmaterial für Dacheindeckungen, Verkleidungen, Regenrinnen, Blechverwahrungen und Wandpaneele. Es verwittert ohne Schutzbeschichtung, und es lässt sich in die für diese Systeme erforderlichen Profile walzen und falzen.
Dieselben Eigenschaften bringen es in Kanalsysteme, isolierte Rohrummantelungen, HLK-Gehäuse und Entwässerungsprodukte. Wo ein Projekt Farbe wünscht, 3003 Aluminiumblech nimmt es Lack oder ein vorbeschichtetes Coil-Finish an.
Transport und Automobil
Der Transportsektor verwendet die Legierung dort, wo Gewicht und Fertigungskosten wichtiger sind als Festigkeit: Kraftstofftanks, Ölwannen, Anhänger- und Lkw-Aufbaubleche, Batteriewannen und nichttragende Halterungen.
Derselbe Sektor verbraucht sie tonnenweise in Fahrzeug-Wärmetauschern, was die größte Automobilanwendung nach Volumen ist. Die Prognose- und Fertigungsnachfrage hier entscheidet normalerweise darüber, ob ein Walzwerkauftrag in O oder H14 läuft.
Lebensmittel, Chemie und allgemeine Fertigung
Lebensmittelkontakt und leicht korrosive Beanspruchung sind eine natürliche Passung: Kochgeschirr, Tabletts für die Lebensmittelverarbeitung, Lagertanks, leichte Chemieausrüstung und Komponenten für Frischwasserrohrleitungen.
Darüber hinaus deckt die Güte allgemeine Blecharbeiten ab — Gehäuse, Beschilderungen, Typenschilder, Möbelbeschläge, Leuchtenreflektoren und geformte Elektrogehäuse — überall dort, wo mäßige Festigkeit ausreicht und eine saubere Oberfläche gewünscht wird.
Wie 3003 abschneidet
Gegenüber den Legierungen, mit denen es am häufigsten verglichen wird, liegt 3003 in der Mitte der nicht wärmebehandelbaren Gruppe und deutlich unter den wärmebehandelbaren.
Legierung | Verfestigt durch | Festigkeit bei einer üblichen Härtung | Bester Grund, sie zu wählen: 1100 | Kaltverformung | H14 ≈ 110 – 145 MPa | Maximale Leitfähigkeit und Korrosionsreinheit; 3003 | Kaltverformung | H14 ≈ 140 – 180 MPa | Die Allzweck-Balance; 3004 | Kaltverformung | H34 ≈ 215 – 240 MPa | Höherfestes Blech und Dosenband; 5052 | Kaltverformung | H32 ≈ 210 – 260 MPa | Marine- und Druckbeanspruchung6061Wärmebehandlung | T6 ≥ 290 MPa | Struktur- und Bearbeitungsteile
Die Entscheidung gegen 6061 betrifft eher das Verfahren als die Eigenschaften. Wenn das Teil in Serie aus Flachblech umgeformt wird, ist 3003 billiger und duktiler; wenn es spanend bearbeitet, in einen belasteten Rahmen geschweißt oder zur Lastaufnahme herangezogen wird, gewinnt 6061 und 3003 kann nicht folgen.
Der vollständige direkte Vergleich, einschließlich Korrosions- und Schweißverhalten, befindet sich in unserem 3003 vs. 6061 Vergleich. Wo die Frage lautet, welche gewalzte Legierung für einen Behälter oder ein Paneel geeignet ist, arbeitet der 3104 vs. 3003 vs. 3004 Blechvergleich dieselbe Entscheidung durch.
Schlussfolgerung
3003 ist eine Allzweck-Al-Mn-Blechlegierung, und ihr Kompromiss ist eine niedrige Festigkeitsobergrenze: H18 erreicht nur etwa 185 MPa Zugfestigkeit, deutlich unter 5052-H32 oder 6061-T6, und die Güte lässt sich schlecht zerspanen. Sie verdient ihren Platz durch Umformbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und Hartlötverhalten, nicht durch Tragfähigkeit.
Wir liefern 3003 als Blech, Platte, Coil, Band, Rohr, Stange und Draht in O, H12, H14, H18, H22 und H112, in Standardgrößen oder nach Ihrer Zeichnung, bei niedriger Mindestbestellmenge mit einer Lieferzeit von 10–60 Tagen. Jede Bestellung wird mit einem Werksprüfzeugnis geliefert, und SGS-Berichte sind auf Anfrage erhältlich.
Senden Sie uns Ihre 3003-Zustandsart, Dicke und Zeichnung, und wir bestätigen Lagerbestand, Preis und Lieferzeit.
Häufig gestellte Fragen
Welche höchste Festigkeit kann ich für 3003 auslegen?
Etwa 185 MPa Zugfestigkeit in H18 nach ASTM B209, die härteste Zustandsart, in die diese Güte gewalzt wird. H14 und H22 liegen niedriger und tauschen Festigkeit gegen Umformbarkeit. Wenn die Auslegungsspannung die H18-Obergrenze überschreitet, wechseln Sie zu 5052-H32 oder einer aushärtbaren Legierung.
Wie hoch ist die Mindestbestellmenge und die Lieferzeit für 3003?
Standardzustandsarten und -abmessungen werden ab Lager geliefert; alles außerhalb dieses Bereichs läuft als Produktion mit niedriger MOQ, typischerweise 10–60 Tage, je nach Legierung, Abmessungen und Verarbeitung. Blech, Platte, Coil, Band, Rohr, Stange und Draht werden alle geliefert.
Was muss ich für ein 3003-Angebot senden?
Vier Angaben klären die meisten Anfragen:
- Zustandsart und Dicke, da die mechanischen Mindestwerte von beiden abhängen.
- Produktform — Blech, Platte, Coil, Band, Rohr, Stange oder Draht.
- Die maßgebliche Norm, ASTM B209 oder deren EN-Äquivalent.
- Ob ein Werkszeugnis ausreicht oder zusätzlich eine SGS-Prüfung durch Dritte erforderlich ist.
Welche Dokumente werden mit einer 3003-Bestellung geliefert?
Ein Werkszeugnis, das die tatsächliche Chemie und die mechanischen Ergebnisse für die Charge angibt. SGS-Berichte sind auf Anfrage gegen zusätzliche Prüfkosten erhältlich. EN 10204 3.2 fügt eine unabhängige Gegenzeichnung hinzu, wo ein Projekt dies erfordert.
