Introduction
Le 7003 est un alliage d'aluminium de la série 7000, élaboré à base de zinc et de magnésium, avec un faible ajout de zirconium qui affine la structure granulaire dans les profilés extrudés. Il se situe à proximité du 7005 aluminium mais s'oriente davantage vers un meilleur comportement à l'extrusion plutôt que vers une résistance maximale. La véritable question est de savoir si son rapport résistance/poids et sa résistance modérée à la corrosion conviennent mieux à une pièce structurelle soudée ou extrudée qu'un alliage de la série 6000 tel que le Aluminium 6061.
Qu'est-ce que l'aluminium 7003 ?
Le 7003 appartient à la série 7xxx, où le zinc est l'élément d'alliage principal et le magnésium forme la phase de durcissement MgZn2. Le zirconium (environ 0,10 à 0,20 %) agit comme un affineur de grain, ce qui contribue à maintenir la résistance dans les sections extrudées. Composition typique : Zn 3,5-4,5 %, Mg 0,8-1,2 %, Zr 0,08-0,20 %, le reste étant de l'aluminium. La densité est d'environ 2,78 g/cm³.
Propriétés typiques selon la trempe
| Tempérer | Résistance à la traction maximale (MPa) | Limite d'élasticité (MPa) | Élongation (%) | Remarque |
|---|---|---|---|---|
| T5 | ~315 | ~260 | ~10 | Extrudé et vieilli artificiellement (le plus courant) |
| T6 | ~340 | ~285 | ~9 | Traité par mise en solution et vieilli |
| T651 | ~348 | ~290 | ~9 | Détensionné après vieillissement |
Les valeurs sont des chiffres typiques représentatifs ; à confirmer par rapport au certificat d'essai de l'usine pour le lot spécifique.
7003 vs 6061, 7005 et 7075
| Alliage | Série | Éléments clés | Limite d'élasticité (MPa) | Soudabilité | Corrosion | Meilleure adéquation |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 6xxx | Mg, Si | ~276 | Excellent | Bon | Structures générales, fabrications soudées |
| 7003-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Zr | ~260 | Correcte (vieillissement après soudage) | Modéré | Structures légères extrudées |
| 7005-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Mn | ~290 | Excellent | Modérée à bonne | Cadres soudés à haute résistance |
| 7075-T6 | 7xxx | Zn, Mg, Cu | ~503 | Pauvre | Limitée | Aérospatial, résistance de pointe |
Applications
- Structures de carrosserie automobile et composants de crash (poutres de pare-chocs, rails de choc)
- Cadres de vélos et articles de sport
- Profilés extrudés pour caisses de véhicules ferroviaires
- Profils structurels où le poids prime sur la résistance maximale
Soudage, usinage et limites de corrosion
Le 7003 se soude avec des métaux d'apport de la série 5xxx ; la résistance dans la zone affectée thermiquement diminue, mais un vieillissement artificiel après soudage peut en récupérer une grande partie. L'usinage est correct – plus dur que le 6061, il faut donc utiliser des outils coupants et une bonne évacuation des copeaux. La résistance à la corrosion est modérée : meilleure que celle du 7075 mais inférieure à celle du 6061. Éviter toute exposition nue au chlorure ou à l'eau salée sans revêtement, et surveiller la fissuration par corrosion sous contrainte dans les sections épaisses.
Limites Go/No-Go
Utilisez cette référence rapide pour déterminer si le 7003 convient à votre pièce.
À privilégier – utilisez le 7003 lorsque :
- Une limite d'élasticité supérieure à environ 260 MPa est requise dans une structure légère extrudée ou soudée – le 7003-T5 est un choix standard (rails de choc automobiles, cadres de vélos, caisses ferroviaires).
- Une exposition modérée à la corrosion avec revêtement protecteur ou atmosphère intérieure est acceptable – le 7003 tient avec une anodisation ou une peinture.
- La récupération de résistance après soudage par re-vieillissement est acceptable – les assemblages soudés en 7003 restent pratiques.
À éviter – n'utilisez pas le 7003 lorsque :
- Une résistance aérospatiale maximale ou une fatigue élevée (limite d'élasticité supérieure à environ 500 MPa) est requise – 7075 ou le 7055 sont les nuances appropriées.
- Une immersion agressive en milieu marin ou chloré sans revêtement est prévue – les séries 6000 ou le 5083 résistent mieux.
- Un formage à froid important après vieillissement est prévu – les tempes 7xxx fissurent ; formez avant le traitement thermique.
Conclusion
Le 7003 offre la résistance de la série 7000 dans un format extrudable et facilement soudable, mais sa résistance à la corrosion et sa perte de résistance après soudage nécessitent une gestion appropriée, et les stocks de tempers non standard peuvent être limités dans de nombreuses usines. Linsy Aluminum stocke des plaques, barres et profilés extrudés en 7003 et fournit des dimensions personnalisées avec des quantités minimales de commande faibles, une documentation MTC complète, ainsi qu'un traitement et une finition de surface en interne. Si votre pièce se situe entre résistance et soudabilité sur la courbe 7xxx, envoyez le plan pour une évaluation de l'adéquation de l'alliage et du temper.
Questions fréquemment posées
Le 7003 est-il plus résistant que le 6061 ?
Ils sont proches. Le 7003-T5 correspond au 6061-T6 en résistance à la traction, et les tempers T6/T651 du 7003 dépassent ce dernier en limite d'élasticité. Le compromis réside dans une formabilité plus faible et une résistance à la corrosion moindre que le 6061, ce qui fait du 6061 le meilleur choix lorsque le soudage et le formage dominent.
Le 7003 peut-il être soudé ?
Oui, avec des métaux d'apport de la série 5xxx. Attendez-vous à une baisse de résistance dans la zone affectée thermiquement, partiellement récupérée par un vieillissement artificiel après soudage – c'est pourquoi le 7003 fonctionne pour les profilés structurels soudés.
Quels sont les tempers disponibles pour le 7003 ?
Le T5 est le plus courant pour les profilés extrudés, avec les T6 et T651 détensionné également disponibles pour une résistance supérieure.
En quoi le 7003 diffère-t-il du 7005 ?
Les deux sont des alliages Al-Zn-Mg. Le 7005 ajoute du manganèse et est le plus résistant et le plus soudable des deux, tandis que le 7003 utilise du zirconium pour contrôler la structure granulaire lors de l'extrusion.
Quels documents accompagnent une commande ?
Linsy émet un MTC pour chaque commande. Les rapports d'essais SGS chimiques, mécaniques, ultrasonores et RoHS+REACH sont disponibles sur demande moyennant un coût supplémentaire.
