7003 ist eine schweißbare 7xxx-Strangpresslegierung. Sie wurde entwickelt, damit eine Schweißverbindung während der Betriebsauslagerung den größten Teil ihrer Festigkeit zurückgewinnt, anstatt in der wärmebeeinflussten Zone abgeschrieben zu werden — das Problem, das 7075 aus geschweißten Konstruktionen heraushält.
Das erreicht sie durch den Verzicht auf Kupfer. Kupfer ist das Element, das 7075 und 7001 zu ihrer Spitzenfestigkeit verhilft, und es ist auch das, was sie nicht schweißbar und anfällig für Spannungsrisskorrosion macht; 7003 begrenzt es auf 0,20% und stützt sich stattdessen auf Zink, Magnesium und Zirkonium. Ihre Festigkeitsklasse liegt unter der von 7075 und über der von 6061 — der Sinn des Kompromisses ist, dass die Verbindung überlebt.
Was ist die Aluminiumlegierung 7003?
7003 ist eine aushärtbare Legierung der 7000er-Serie. Zink ist das Hauptlegierungselement und Magnesium bildet die verstärkende MgZn₂-Phase, wobei Kupfer niedrig genug gehalten wird, dass die Legierung mit konventionellen Verfahren geschweißt werden kann.
Zirkonium ist die entscheidende Zugabe. Bei 0,05–0,25% erhöht es die Rekristallisationstemperatur und hält das Gefüge während des Strangpressens fein, was Heißrisse im Schmelzbad unterdrückt und dazu beiträgt, dass stranggepresste Profile nach dem Auslagern ihre Festigkeit behalten. Kein Kupfer plus ein kontrolliertes Gefüge ist das, was 7003 von den kupferhaltigen 7xxx-Sorten unterscheidet.
| Element | Bereich (% nach Gewicht) | Rolle |
| Zink (Zn) | 5.0–6.5 | Primäres Verfestigungselement |
| Magnesium (Mg) | 0.5–1.0 | Bildet die MgZn₂-Verstärkungsphase |
| Zirkonium (Zr) | 0.05–0.25 | Kornfeinung; widersteht Heißrissbildung beim Schweißen |
| Chrom (Cr) | ≤0,20 | Kontrolle der Kornstruktur |
| Mangan (Mn) | ≤0,30 | Spurenelementkontrolle |
| Kupfer (Cu) | ≤0,20 | Niedrig gehalten für Schweißbarkeit und Korrosion |
| Eisen (Fe) | ≤0,35 | Verunreinigungsgrenzwert |
| Silizium (Si) | ≤0,30 | Verunreinigungsgrenzwert |
| Titan (Ti) | ≤0,20 | Kornfeinungsmittel |
| Sonstige (jeweils / gesamt) | ≤0,05 / ≤0,15 | Spurengrenzwerte |
| Aluminium (Al) | Bilanz | Unedles Metall |
Die Bereiche folgen EN 573-3 und der AA-Registrierung — EN AW-7003, chemische Bezeichnung AlZn6Mg0,8Zr, UNS A97003. Die Dichte beträgt etwa 2,78 g/cm³.
Ein Punkt zur Form ist vor allem anderen wichtig: 7003 ist in erster Linie eine Strangpresslegierung. Stangen, Rohre und Profile sind der Standardproduktbereich nach ASTM B221 und EN 755-2, und es ist keine übliche warmgewalzte Bezeichnung. Blech und Platte fallen unter eine andere Spezifikation, daher sind Form und geltende Norm bei der Anfrage anzugeben — und wo ein Querschnitt oder eine Größe außerhalb des Standardbereichs liegt, wird nach Zeichnung gefertigt.
Zustände und typische mechanische Eigenschaften
Die Wärmebehandlung verändert das gelieferte Teil stärker als die Legierungswahl.
- T5 — aus der Strangpresse abgekühlt und anschließend künstlich ausgelagert. Dies ist die übliche und wirtschaftlichste Wärmebehandlung für 7003-Profile.
- T6 — lösungsgeglüht, abgeschreckt und künstlich ausgelagert. Ein zusätzlicher Prozessschritt erkauft höhere Festigkeit; Pressabschreckung kann dies bei geeigneten Querschnitten erreichen.
- T651 — ausgelagert und anschließend durch Recken spannungsarm geglüht. Es liegt auf der ASTM-Seite für Teile, die auf enge Toleranzen bearbeitet werden.
| Temperament | Zugfestigkeit, Rm (MPa) | Streckgrenze, Rp0,2 (MPa) | Dehnung (%) | Grundlage |
| T5 | ~350 typisch / 310 min | ~300 typisch / 260 min | 10 (A50) | EN 755-2-Mindestwerte; Herstellertypische Werte |
| T6 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | Herstellerdaten; gegen die geltende Norm bestätigen |
| T651 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | Herstellerdaten; Wärmebehandlung auf ASTM-Seite |
Für die Auslegung die Mindestwertspalte und für die Planung die typische Spalte lesen. EN 755-2 legt die T5-Untergrenze bei 260 MPa Streckgrenze und 310 MPa Zugfestigkeit fest, tabelliert nach Wanddickenklasse, und typisches stranggepresstes Material liegt im Test deutlich über dieser Untergrenze. Die Werte, die ein Käufer in eine Zeichnung eintragen kann, sind die Mindestwerte für die zutreffende Dickenklasse, bestätigt auf dem MTC.
7003 im Vergleich zu 6061, 7005 und 7075
| Legierung / Zustand | Zugfestigkeit, Rm (MPa) | Streckgrenze, Rp0,2 (MPa) | Schweißeignung | Korrosion | Beste Eignung |
| 6061-T6 | ~310 | ~276 | Ausgezeichnet | Gut | Allgemeiner Konstruktionsbau; einfache Umformung und Eloxierung |
| 7003-T5 | ~350 | ~300 | Gut; lagert nach dem Schweißen wieder aus | Mäßig; spannungsrisskorrosionsempfindlich | Stranggepresste geschweißte Rahmen und Profile |
| 7005-T5 | ~345 | ~290 | Ausgezeichnet | Mäßig | Geschweißte hochfeste Rahmen |
| 7075-T6 | ~572 | ~503 | Schlecht | Begrenzt | Luft- und Raumfahrt sowie andere Teile mit Spitzenfestigkeit |
Zuerst eine Frage stellen: Wird das Teil geschweißt? Wenn ja, scheidet 7075 aus, weil es in der Praxis nicht schmelzschweißbar ist, und die Wahl verengt sich auf 7003, 7005 oder 6061.
Zwischen den beiden Optionen der 7000er-Serie liegen typische T5-Streckgrenzenwerte innerhalb von etwa 15 MPa zueinander, sodass der Stichentscheid eher prozess- als festigkeitsbedingt ist. 7003 lässt sich leichter zu dünnen, komplexen Profilen strangpressen und hält dort das Gefüge besser; 7005 enthält Mangan und ist die häufigere Wahl, wenn ein geschweißter Rahmen die höchste Verbindungsfestigkeit benötigt. Wenn das Teil bearbeitet und nie geschweißt wird, bleibt 6061-T6 günstiger, lässt sich leichter umformen und ist deutlich breiter verfügbar.
Arbeiten mit 7003
Schweißen
7003 wird mit 5xxx-Schweißzusatzwerkstoffen geschweißt. ER5356 (EN ISO 18273 AlMg5Cr(A)) ist der Standard, ER5183 (AlMg4,5Mn0,7(A)) eignet sich für Verbindungen, die mehr Festigkeit im Schweißzustand benötigen, und ER5556 (AlMg4,5MnZr) kommt bei schwereren Konstruktionsarbeiten zum Einsatz. Kupfer wird gerade deshalb niedrig gehalten, damit diese Zusatzwerkstoffe sich richtig verhalten.
Das Schweißen erweicht weiterhin die wärmebeeinflusste Zone, aber 7003 erholt sich davon besser als eine kupferhaltige 7xxx-Sorte. Veröffentlichte Legierungsdaten für 7003 berichten von Verbindungen, die bis zu etwa 90% der Grundwerkstoffeigenschaften zurückgewinnen, sobald die Schweißkonstruktion ausgelagert wird — durch natürliche Auslagerung über die Zeit oder durch eine zusätzliche künstliche Auslagerung. Die Verbindung nach diesen ausgelagerten Werten im Schweißzustand auslegen, nicht nach der T6-Spalte des Grundwerkstoffs.
Bearbeitung
7003 lässt sich schwerer zerspanen als 6061, daher ist mit mehr Werkzeugverschleiß zu rechnen, und es sind scharfe Werkzeuge mit hohem Spanwinkel und eine steife Aufspannung einzuplanen. T5 und T6 ergeben eine sauberere Oberfläche als die weicheren Zustände. Eigenspannungen im stranggepressten Halbzeug können sich als Verzug während der Bearbeitung oder später beim Schweißen zeigen, daher den Materialabtrag gleichmäßig über den Querschnitt halten. Diese Wärmebehandlungszustände sind zudem kerbempfindlich, was bedeutet: das Teil vor dem Auslagern umformen und danach wärmebehandeln — nicht umgekehrt.
Korrosions- und Spannungsrisskorrosionsgrenzen
Die allgemeine Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion ist für eine 7xxx-Sorte gut: deutlich besser als beim kupferhaltigen 7075, schlechter als bei der 6xxx-Familie. Der Schwachpunkt ist der Marineeinsatz, und Legierungsdaten für 7003 bewerten die Meeresbeständigkeit schlecht, sodass blankes Salzwasser- oder Chloridbad nicht ihre Aufgabe ist. Eloxieren, Lackieren oder eine Schutzfolie decken die meisten Außen- und Küstenanwendungen ab.
Spannungsrisskorrosion erfordert gesonderte Aufmerksamkeit. 7003 ist anfällig für SCC unter dauerhafter Zugspannung in feuchter oder chloridhaltiger Umgebung, daher ist dies als Auslegungsgrenze und nicht als Sonderfall zu behandeln: die Dauerbeanspruchung innerhalb des Bereichs halten, den die Daten des Lieferanten für den Zustand und Querschnitt zulassen, und die Oberfläche überall dort schützen, wo Feuchtigkeit vorhanden ist.
Einsatztemperatur
7003 als Raumtemperatur-Konstruktionslegierung behandeln. Wie jede ausscheidungsgehärtete Sorte überaltert sie und verliert an Festigkeit, wenn die Betriebstemperatur steigt, daher jede Warmanwendung gegen zustandsspezifische Auslegungsdaten prüfen, anstatt anzunehmen, dass Raumtemperaturwerte gelten.
Anwendungen
- Gerüst-, Bühnen- und Zugangsplattformkomponenten
- Mobilkrane, Hebebühnen und andere geschweißte tragende Strukturen
- Bahn- und Metro-Wagenkästen und Strukturbauteile
- Fahrrad- und Motorradrahmen sowie Sportgeräte
- Luftfrachtcontainer, Lkw- und Anhängerrahmen
- EV-Batteriepackrahmen und leichte Strukturstrangpressprofile
Go/No-Go-Grenzen
Los — 7003 spezifizieren, wenn:
- Das Teil mehr Festigkeit benötigt, als 6061-T6 liefert, und geschweißt wird, weil 7003 in Richtung der Grundwerkstoffwerte wiederauslagert, wo 7075 überhaupt nicht schweißbar ist.
- Das Teil ein stranggepresstes Profil oder Rohr ist und der Querschnitt dünn oder komplex ist, wo sich das Strangpressverhalten von 7003 auszahlt.
- Der Einsatz im Innenbereich erfolgt oder die Oberfläche eloxiert, lackiert oder mit Folie versehen wird.
- Die Dauerbeanspruchung innerhalb der SCC-Grenzen bleibt, die die Daten des Lieferanten für den Zustand und Querschnitt zulassen.
No-Go — suchen Sie woanders wenn:
- Spitzenfestigkeit im Luftfahrtbereich über etwa 500 MPa Streckgrenze gefordert ist. Das ist 7075- oder 7055-Territorium.
- Blankes Salzwasser- oder Chloridbad ohne Beschichtung zu erwarten ist. 5083 oder eine 6xxx-Sorte verwenden.
- Das Teil bearbeitet und nie geschweißt wird. 6061-T6 ist günstiger, lässt sich leichter umformen und ist breiter verfügbar.
- Schwere Kaltumformung nach dem Auslagern geplant ist. Das Teil zuerst umformen, dann wärmebehandeln.
- Eine Zeichnung 7003 als gewalztes Blech nach einer Warmwalznorm verlangt. Form und Spezifikation vor der Angebotserstellung bestätigen.
Beschaffungshinweise: Was Sie vor Ihrer Bestellung bestätigen sollten
7003 ist in erster Linie eine Strangpresslegierung. Stangen, Rohre und Profile nach ASTM B221 oder EN 755-2 sind der Standardbereich, und warmgewalztes 7003 fällt unter eine andere Spezifikation — daher Form und geltende Norm bei der Anfrage angeben. Die Form ist nicht die Einschränkung: Nicht-Standard-Querschnitte, Größen und Produktformen werden nach Ihrer Zeichnung gefertigt.
Vier Zeilen in der Anfrage erledigen den Großteil der Arbeit:
- Maßgebende Norm — ASTM B221 oder EN 755-2.
- Temperament — T5, T6 oder T651, plus der Alterungsweg für jede geschweißte Baugruppe.
- Maßgebende Wanddicke — Mindestmechanikwerte in EN 755-2 sind nach Dickenklasse tabelliert.
- Dokumentationsstufe — MTC als Standard; EN 10204 3.1 oder SGS-Berichte, wo das Projekt eine unabhängige Verifizierung erfordert.
Auf Dokumenten enthält das MTC, das mit jeder Bestellung geliefert wird, die chemischen und mechanischen Ergebnisse für diese Charge. Zertifikatsebenen sollten korrekt gewählt werden: EN 10204 3.1 wird vom eigenen autorisierten Inspektionsvertreter des Herstellers unterzeichnet, während 3.2 eine unabhängige dritte Partei wie einen Kundenvertreter oder eine Stelle wie TÜV, BV, SGS oder DNV hinzufügt.
Schlussfolgerung
7003 Aluminium bietet Ihnen den Großteil des Festigkeitsvorteils der 7xxx-Reihe in einer Form, die sich sauber strangpressen lässt und tatsächlich schweißbar ist, aber die Kompromisse sind real: Die Korrosionsbeständigkeit ist mäßig, Spannungsrisskorrosion ist eine echte Auslegungsgrenze, und flachgewalzte Formen fallen unter eine andere Spezifikation als das Strangpresssortiment.
Wir liefern 7003 als Strangpressprofil, Stab und Rohr und fertigen kundenspezifische Formen, Größen und Zustände nach Ihrer Zeichnung durch Produktion mit niedriger Mindestbestellmenge und Lieferzeiten von 10–60 Tagen. Jede Bestellung wird mit einem MTC geliefert.
Senden Sie uns die Zeichnung mit dem Zustand und dem Schweißweg für eine Form-, Zustands- und Verfügbarkeitsprüfung.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die Mindestbestellmenge und Lieferzeit für 7003?
Standard-Zustandsformen und -Größen werden ab Lager geliefert. Nicht-Standard-Zustandsformen und kundenspezifische Abmessungen laufen als Produktion mit niedriger MOQ, typischerweise 10–60 Tage, abhängig von Legierung, Größe und Verarbeitung. Senden Sie die Zeichnung und die Menge, damit beides bestätigt werden kann.
Welche Dokumente werden mit einer 7003-Bestellung geliefert?
Ein Werkszeugnis, das die chemischen und mechanischen Ergebnisse für die Charge auflistet, ist in jeder Bestellung enthalten. SGS-Berichte zu Chemie, Mechanik oder Ultraschall sind auf Anfrage gegen Aufpreis erhältlich, und EN 10204 3.2 fügt eine unabhängige Gegenzeichnung hinzu.
Können Sie 7003 auf Länge geschnitten oder nach Zeichnung bearbeitet liefern?
Ja. Stranggepresster Stab, Rohr und Profil werden auf Fertigungslängen geschnitten, und die CNC-Bearbeitung im Haus umfasst gebohrte, Gewinde- und Fräsmerkmale. Senden Sie die Zeichnung mit den Oberflächen und Toleranzen, damit Material und Bearbeitung gemeinsam angeboten werden können.
Kann 7003 6061 in einem geschweißten Rahmen ersetzen?
Es kann, und es bringt Festigkeit statt Kosteneinsparung. 7003 schweißt mit einem 5xxx-Zusatzwerkstoff und altert danach in Richtung der Grundwerkstoffwerte nach, während 6061 die Festigkeit in der wärmebeeinflussten Zone dauerhaft verliert. Wo der Rahmen die zusätzliche Festigkeit nicht benötigt, bleibt 6061 der günstigere Weg.
