{"id":8805,"date":"2025-06-15T02:00:17","date_gmt":"2025-06-15T02:00:17","guid":{"rendered":"https:\/\/premiumalu.com\/7021-aluminum-the-ultimate-guide-to-its-uses\/"},"modified":"2026-10-08T03:22:52","modified_gmt":"2026-10-08T03:22:52","slug":"7021-aluminium-der-ultimative-leitfaden-fur-seine-verwendung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/premiumalu.com\/de\/7021-aluminum-the-ultimate-guide-to-its-uses\/","title":{"rendered":"7021 Aluminium: Eigenschaften, Zustandsformen & Bearbeitungsleitfaden"},"content":{"rendered":"

Was ist 7021-Aluminium?<\/h2>\n\n\n\n

7021 ist eine warmbehandelbare Al-Zn-Mg-Legierung der 7xxx-Familie, registriert als EN AW-7021 (AlZn5.5Mg1.5) und als UNS A97021. Sie ist die 7xxx-Sorte, zu der man greift, wenn das Teil \u00fcber schwere Zerspanung hinweg Ma\u00dfhaltigkeit bewahren muss oder geschwei\u00dft werden muss und dennoch eine Festigkeitsklasse der 7xxx erreichen soll \u2014 zwei Dinge, die 7075 nicht leisten kann.<\/p>\n\n\n\n

Den Handel, den sie eingeht, macht sie beim Kupfer. 7075 enth\u00e4lt 1,2\u20132,0% Kupfer, was seine Spitzenfestigkeit erkauft und es Schwei\u00dfbarkeit und Spannungsrisskorrosionsbest\u00e4ndigkeit kostet. 7021 begrenzt Kupfer auf 0,25%, gibt etwa 30% dieser Festigkeit auf und erh\u00e4lt im Gegenzug saubere Zerspanbarkeit, Formstabilit\u00e4t bei tiefen Schnitten und Schmelzschwei\u00dfbarkeit \u2014 eine Kombination, die der Rest der 7xxx-Familie nicht bietet.<\/p>\n\n\n\n

Chemische Zusammensetzung von 7021<\/h2>\n\n\n\n

Die untenstehenden Grenzwerte sind die registrierten Werte nach EN 573-3. Ein Bereich au\u00dferhalb dieser Werte auf einem Zeugnis stammt aus einer anderen Norm, nicht von einem anderen 7021.<\/p>\n\n\n\n

Element<\/td>Gewicht %<\/td>Rolle<\/td><\/tr>
Silizium (Si)<\/td>0,25 max<\/td>Verunreinigungsgrenzwert<\/td><\/tr>
Eisen (Fe)<\/td>0,40 max.<\/td>Verunreinigungsgrenzwert<\/td><\/tr>
Kupfer (Cu)<\/td>0,25 max<\/td>Obergrenze, die die Legierung schwei\u00dfbar h\u00e4lt<\/td><\/tr>
Mangan (Mn)<\/td>0,10 max<\/td>Verunreinigungsgrenzwert<\/td><\/tr>
Magnesium (Mg)<\/td>1.2 - 1.8<\/td>Verfestigungselement<\/td><\/tr>
Chrom (Cr)<\/td>0,05 max<\/td>Verunreinigungsgrenzwert<\/td><\/tr>
Zink (Zn)<\/td>5.0 - 6.0<\/td>Prim\u00e4res Verfestigungselement<\/td><\/tr>
Titan (Ti)<\/td>0,10 max<\/td>Kornfeinungsmittel<\/td><\/tr>
Zirkonium (Zr)<\/strong><\/td>0.08 - 0.18<\/strong><\/td>Erh\u00f6ht die Rekristallisationstemperatur; unterst\u00fctzt die Schwei\u00dfbarkeit<\/td><\/tr>
Sonstige, jeweils \/ gesamt<\/td>0.05 \/ 0.15<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
Aluminium (Al)<\/td>Restbetrag<\/td>Unedles Metall<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Nur drei Zeilen sind bewusste Zus\u00e4tze \u2014 Zink, Magnesium und Zirconium; jedes andere Element ist eine Obergrenze f\u00fcr das, was vorhanden sein darf. Kupfer ist die Zeile, die zuerst zu pr\u00fcfen ist, denn diese Sorte begrenzt es auf 0,25%. Aluminium ist als Rest registriert, nicht als fester Bereich.<\/p>\n\n\n\n

Mechanische Eigenschaften je nach Temperierung<\/h2>\n\n\n\n

7021 wird haupts\u00e4chlich in T6 und T651 bestellt. EN 485-2 deckt Blech, Band und Platte ab; EN 755-2 deckt stranggepresste Stangen, Rohre und Profile ab.<\/p>\n\n\n\n

Eigentum<\/td>Wert<\/td>Zustand<\/td><\/tr>
Zugfestigkeit, Rm<\/td>400 MPa min (\u2248410 MPa typisch)<\/td>T6, Blech und Platte, EN 485-2<\/td><\/tr>
Dehngrenze, Rp0,2<\/td>350 MPa min<\/td>T6, Blech und Platte, EN 485-2<\/td><\/tr>
Bruchdehnung, A \/ A50<\/td>10% min \/ 8% min<\/td>T6, Blech und Platte, EN 485-2<\/td><\/tr>
H\u00e4rte<\/td>\u2248120 HBW<\/td>T6<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
Physikalische Eigenschaft<\/td>Wert<\/td><\/tr>
Dichte<\/td>2,80 g\/cm\u00b3<\/td><\/tr>
Elastizit\u00e4tsmodul<\/td>70 GPa<\/td><\/tr>
W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/td>125 \u2013 155 W\/m\u00b7K<\/td><\/tr>
W\u00e4rmeausdehnung<\/td>23 \u00b5m\/m\u00b7K<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Eine Dehngrenze von 350 MPa liegt etwa 27% \u00fcber 6061-T6 und etwa 30% unter 7075-T6 \u2014 eine echte 7xxx-Sorte, ohne eine Spitzenfestigkeits-Sorte zu sein. Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit liefert die andere kommerziell entscheidende Zahl: 125\u2013155 W\/m\u00b7K sind es, was eine Aluminiumform schneller takten l\u00e4sst als eine Stahlform.<\/p>\n\n\n\n

D\u00fcnne Abmessungen liegen \u00fcber dem Plattenminimum \u2014 eloxierf\u00e4higes Blech von 1,5 bis 3 mm wird f\u00fcr T6 und T651 routinem\u00e4\u00dfig bei 460\u2013480 MPa gepr\u00fcft. Lesen Sie die EN 485-2-Minima als Auslegungswerte und die d\u00fcnneren Werte als Walzwerksleistung; das Zeugnis f\u00fcr Ihre Charge entscheidet, welches gilt.<\/p>\n\n\n\n

Wo 7021 eingesetzt wird<\/h2>\n\n\n\n
\"7021-Anwendungen\"<\/figure>\n\n\n\n

Drei Anwendungsgruppen machen den Gro\u00dfteil der Sorte aus, und jede folgt aus derselben Eigenschaft \u2014 niedrige Eigenspannung in der Platte plus gute Zerspanbarkeit.<\/p>\n\n\n\n

Formen und Werkzeugplatten<\/h3>\n\n\n\n

Der Kernmarkt. Spritzgie\u00df- und Blasformen, Thermoformen und Harztransfer-Werkzeuge verwenden alle 7021-Kavit\u00e4tsplatten<\/a>, ebenso Grundplatten und Maschinenaufspanntische. Niedrige innere Spannung ist der Grund: Eine tiefe Kavit\u00e4t beh\u00e4lt ihre Form, anstatt zu kriechen, wenn Material abgetragen wird, und das Argument gegen Stahlwerkzeuge ist die Taktzeit, nicht die Festigkeit.<\/p>\n\n\n\n

Bearbeitete und hydraulische Komponenten<\/h3>\n\n\n\n

Verteilerbl\u00f6cke, Ventilk\u00f6rper, Montageplatten und Antriebskomponenten nutzen dasselbe Zerspanverhalten \u2014 kurze Sp\u00e4ne, saubere Oberfl\u00e4che, Standzeit, die bei langen L\u00e4ufen h\u00e4lt. Wo der Schnitt tief oder asymmetrisch ist, T651 spezifizieren.<\/p>\n\n\n\n

Geschwei\u00dfte Baugruppen<\/h3>\n\n\n\n

7021 ist eine der wenigen Al-Zn-Mg-Legierungen, die schmelzgeschwei\u00dft werden k\u00f6nnen, was aus der Kupferobergrenze und dem Zirconiumzusatz folgt. Wo ein Teil 7xxx-Festigkeit und eine Schwei\u00dfverbindung ben\u00f6tigt, wird die Sorte deshalb spezifiziert. Bei geschwei\u00dften Gro\u00dfserienstrukturen ist, 7005<\/a> oder 7020<\/a> \u00fcblicherweise der g\u00fcnstigere Weg.<\/p>\n\n\n\n

7021-Lieferzust\u00e4nde (Tempers)<\/h2>\n\n\n\n

7021 wird in drei Zust\u00e4nden geliefert, die jeweils eine andere Verarbeitungsanforderung adressieren.<\/p>\n\n\n\n

Temperament<\/td>Behandlung<\/td>Festigkeitsklasse<\/td>Am besten f\u00fcr<\/td>Vermeiden bei<\/td><\/tr>
T6<\/td>L\u00f6sungsgegl\u00fcht und k\u00fcnstlich gealtert<\/td>EN 485-2-Minima<\/td>Formen, allgemeine Struktur- und Schwei\u00dfteile, gebrauchsfertig geliefert<\/td>Tiefe Zerspanung, bei der Eigenspannung eine Rolle spielt<\/td><\/tr>
T651<\/td>T6 plus eine kontrollierte 1\u20133% spannungsabbauende Reckung<\/td>Gleiche Klasse wie T6<\/td>Stark zerspante Teile: tiefe Taschen, asymmetrische Schnitte, enge Ebenheit<\/td>Nicht erforderlich, wo nur leichtes Bes\u00e4umen oder Bohren anf\u00e4llt<\/td><\/tr>
T62<\/td>L\u00f6sungsgegl\u00fcht und ausgeh\u00e4rtet nach Umformen oder Fertigung<\/td>Entspricht T6<\/td>Baugruppen, die als fertiges Teil ausgeh\u00e4rtet statt ausgeh\u00e4rtet geliefert werden<\/td>Bestellung von Rohmaterial \u2014 T6 oder T651 spezifizieren<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

7021 vs. 7075 vs. 6061<\/h2>\n\n\n\n
\"7021-7075-6061\"<\/figure>\n\n\n\n

Diese drei Legierungen decken die meisten Entscheidungen bei hochfestem Aluminium ab.<\/p>\n\n\n\n

Eigentum<\/td>7021-T6<\/td>7075-T6<\/td>6061-T6<\/td><\/tr>
Zugfestigkeit<\/td>400 MPa min (\u2248410 typisch)<\/td>572 MPa typisch<\/td>310 MPa typisch<\/td><\/tr>
Dehngrenze<\/td>350 MPa min<\/td>503 MPa typisch<\/td>276 MPa typisch<\/td><\/tr>
Dehnung<\/td>10% min<\/td>~11%<\/td>12\u201317%<\/td><\/tr>
Dichte<\/td>2,80 g\/cm\u00b3<\/td>2,81 g\/cm\u00b3<\/td>2,70 g\/cm\u00b3<\/td><\/tr>
Eigenspannung \/ Stabilit\u00e4t<\/td>Sehr niedrig; Werkzeugplatten-Qualit\u00e4t<\/td>Hoch; verzieht sich bei schwerer Zerspanung<\/td>M\u00e4\u00dfig<\/td><\/tr>
Bearbeitbarkeit<\/td>Ausgezeichnet; kurze Sp\u00e4ne, gute Polierbarkeit<\/td>Gut<\/td>Gut<\/td><\/tr>
Schwei\u00dfeignung<\/td>Gut, mit qualifiziertem MIG\/TIG und 5356 oder 5183 Zusatzwerkstoff<\/td>Nicht empfohlen f\u00fcr Schmelzschwei\u00dfen<\/td>Ausgezeichnet, alle g\u00e4ngigen Verfahren<\/td><\/tr>
Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/td>M\u00e4\u00dfig; erfordert Beschichtung oder Eloxierung<\/td>Eingeschr\u00e4nkt; erfordert Beschichtung oder Plattierung<\/td>Gut<\/td><\/tr>
Typische Anwendungen<\/td>Formen, Werkzeugplatten, bearbeitete und hydraulische Teile, Schwei\u00dfbaugruppen<\/td>Hochbeanspruchte bearbeitete Teile, Flugzeugstruktur<\/td>Allgemeiner Apparatebau, Marine, Architektur<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Die 7021-Spalte ist das EN 485-2-Minimum; die 7075- und 6061-Spalten sind ver\u00f6ffentlichte typische Werte. Vergleichen Sie die Gr\u00f6\u00dfenordnung, nicht die Dezimalstellen, und best\u00e4tigen Sie die Werte, die f\u00fcr Ihre eigene Form und Dicke gelten, anhand des Walzzeugnisses.<\/p>\n\n\n\n

Arbeiten mit 7021<\/h2>\n\n\n\n

Bearbeitung<\/h3>\n\n\n\n

Die Zerspanbarkeit ist der Grund, warum diese Legierung existiert, und 7021 liegt f\u00fcr eine 7xxx-Legierung an der Spitze des Bereichs. Die Sp\u00e4ne brechen kurz, die Oberfl\u00e4cheng\u00fcte ist sauber, und Hartmetallwerkzeuge bei mittleren bis hohen Spindeldrehzahlen halten gut stand. Schnellarbeitsstahl eignet sich f\u00fcr flache Merkmale, aber Hartmetall ist wirtschaftlich die bessere Wahl.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr tiefe Taschen, asymmetrische Schnitte oder enge Ebenheitstoleranzen spezifizieren Sie T651 statt T6. Die Spannungsarmgl\u00fchung durch Recken erfolgt vor der Bearbeitung, sodass sich die Platte nicht mitten im Auftrag durch Eigenspannungsabbau verzieht. F\u00fcr Bes\u00e4umen, Bohren und leichtes Fr\u00e4sen ist T6 ausreichend stabil.<\/p>\n\n\n\n

Schwei\u00dfen<\/h3>\n\n\n\n
\"7021-Schwei\u00dfbedingungen\"<\/figure>\n\n\n\n

7021 kann schmelzgeschwei\u00dft werden, und das ist das Unterscheidungsmerkmal \u2014 es folgt aus der Kupferobergrenze und dem Zirkoniumzusatz. Als Zusatzwerkstoff dient eine 5xxx-Qualit\u00e4t, 5356 oder 5183, die gen\u00fcgend Magnesium im Schmelzbad h\u00e4lt, um Erstarrungsrisse zu widerstehen.<\/p>\n\n\n\n

Nach der Wahl des Zusatzwerkstoffs ist es eine Verfahrensfrage und keine Materialfrage: Der Fertiger muss das Schwei\u00dfverfahren f\u00fcr diese Legierung qualifizieren, anstatt ein f\u00fcr eine 6xxx-Aufgabe geschriebenes zu \u00fcbernehmen. Erwarten Sie, dass die Schwei\u00dfnaht und nicht das Grundmaterial das festigkeitsbegrenzende Merkmal ist, und dimensionieren Sie den Querschnitt entsprechend.<\/p>\n\n\n\n

Korrosionsschutz<\/h3>\n\n\n\n

Wie die meisten zinkreichen Aluminiumlegierungen hat 7021 eine m\u00e4\u00dfige Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und ben\u00f6tigt Schutz f\u00fcr Au\u00dfen- oder Feuchtanwendungen. Drei Ans\u00e4tze decken die meisten F\u00e4lle ab.<\/p>\n\n\n\n