7003 è una lega da estrusione saldabile della serie 7xxx. È stata sviluppata affinché un giunto saldato recuperi gran parte della sua resistenza durante l'invecchiamento in servizio invece di essere compromesso nella zona termicamente alterata — il problema che esclude il 7075 dalle strutture saldate.
Ci arriva rinunciando al rame. Il rame è ciò che eleva il 7075 e il 7001 alla loro massima resistenza, ed è anche ciò che li rende non saldabili e soggetti a cracking da corrosione sotto sforzo; il 7003 lo limita allo 0,20% e si affida invece a zinco, magnesio e zirconio. La sua classe di resistenza si colloca al di sotto del 7075 e al di sopra del 6061 — il punto del compromesso è che il giunto sopravvive.
Che cos'è la lega di alluminio 7003?
Il 7003 è una lega trattabile termicamente della serie 7000. Lo zinco è l'elemento di lega principale e il magnesio forma la fase rinforzante MgZn₂, con il rame mantenuto sufficientemente basso affinché la lega possa essere saldata con processi convenzionali.
Lo zirconio è l'aggiunta distintiva. Allo 0,05–0,25% eleva la temperatura di ricristallizzazione e mantiene la struttura del grano fine durante l'estrusione, il che sopprime la criccatura a caldo nel bagno di saldatura e aiuta i profili estrusi a mantenere la resistenza dopo l'invecchiamento. L'assenza di rame più una struttura del grano controllata è ciò che distingue il 7003 dalle gradi 7xxx contenenti rame.
| Elemento | Intervallo (% in peso) | Ruolo |
| Zinco (Zn) | 5.0–6.5 | Elemento rinforzante primario |
| Magnesio (Mg) | 0.5–1.0 | Forma la fase indurente MgZn₂ |
| Zirconio (Zr) | 0.05–0.25 | Affinamento del grano; resiste alla criccatura a caldo da saldatura |
| Cromo (Cr) | ≤0,20 | Controllo della struttura granulare |
| Manganese (Mn) | ≤0,30 | Controllo delle tracce |
| Rame (Cu) | ≤0,20 | Mantenuto basso per saldabilità e resistenza alla corrosione |
| Ferro (Fe) | ≤0,35 | Limite di impurità |
| Silicio (Si) | ≤0,30 | Limite di impurità |
| Titanio (Ti) | ≤0,20 | Affinatore di grano |
| Altri elementi (ciascuno / totale) | ≤0,05 / ≤0,15 | Limiti in tracce |
| Alluminio (Al) | Equilibrio | Metallo comune |
Le gamme seguono EN 573-3 e la registrazione AA — EN AW-7003, designazione chimica AlZn6Mg0,8Zr, UNS A97003. La densità è di circa 2,78 g/cm³.
Un punto sulla forma è importante prima di tutto il resto: il 7003 è innanzitutto una lega da estrusione. Barre, tubi e profili sono la gamma di prodotti standard secondo ASTM B221 e EN 755-2, e non è una designazione corrente per laminati piatti. Lastre e lamiere rientrano in una specifica diversa, quindi indicare la forma e il suo standard di riferimento nella richiesta — e dove una sezione o dimensione cade al di fuori della gamma standard, viene prodotta su disegno.
Tempra e proprietà meccaniche tipiche
Il temper cambio la parte consegnata più della scelta della lega.
- T5 — raffreddato dal pressa di estrusione e poi invecchiato artificialmente. Questo è il temper usuale e più economico per i profili in 7003.
- T6 — solubilizzato, temprabile e invecchiato artificialmente. Un passaggio di processo in più acquista maggiore resistenza; la tempra in pressa può raggiungerla su sezioni adatte.
- T651 — invecchiato e poi distensionato mediante stiramento. Si colloca sul versante ASTM per parti che saranno lavorate a tolleranze strette.
| Temperamento | Trazione, Rm (MPa) | Snervamento, Rp0,2 (MPa) | Allungamento (%) | Base |
| T5 | ~350 tipico / 310 min | ~300 tipico / 260 min | 10 (A50) | Minimi EN 755-2; tipici del produttore |
| T6 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | Dati del produttore; confermare rispetto allo standard di riferimento |
| T651 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | Dati del produttore; temper del versante ASTM |
Leggere la colonna dei minimi per la progettazione e la colonna dei tipici per la pianificazione. EN 755-2 fissa il limite T5 a 260 MPa di snervamento e 310 MPa di trazione, tabulato per classe di spessore di parete, e il materiale estruso tipico supera ampiamente tale limite. I valori che un acquirente può inserire in un disegno sono i minimi per la classe di spessore applicabile, confermati sul MTC.
7003 vs 6061, 7005 e 7075
| Lega / tempra | Trazione, Rm (MPa) | Snervamento, Rp0,2 (MPa) | Saldabilità | Corrosione | Migliore applicazione |
| 6061-T6 | ~310 | ~276 | Eccellente | Buono | Lavori strutturali generali; formatura e anodizzazione facili |
| 7003-T5 | ~350 | ~300 | Buona; rinvecchia dopo la saldatura | Moderata; sensibile alla corrosione sotto sforzo | Telai e profili estrusi saldati |
| 7005-T5 | ~345 | ~290 | Eccellente | Moderato | Telai saldati ad alta resistenza |
| 7075-T6 | ~572 | ~503 | Povero | Limitata | Parti aerospaziali e altre parti a resistenza di picco |
Porre prima una domanda: il pezzo sarà saldato? Se sì, il 7075 esce dal tavolo perché non è saldabile per fusione nella pratica, e la scelta si restringe a 7003, 7005 o 6061.
Tra le due opzioni della serie 7000, i valori tipici di snervamento T5 si collocano entro circa 15 MPa l'uno dall'altro, quindi il criterio di scelta è il processo piuttosto che la resistenza. Il 7003 estrude profili sottili e complessi più facilmente e mantiene meglio la struttura del grano in tali condizioni; il 7005 contiene manganese ed è la scelta più comune dove un telaio saldato necessita della massima resistenza del giunto. Se il pezzo è lavorato meccanicamente e mai saldato, il 6061-T6 rimane più economico, si forma più facilmente ed è disponibile in stock molto più ampio.
Lavorare con il 7003
Saldatura
Il 7003 si salda con filo di apporto 5xxx. ER5356 (EN ISO 18273 AlMg5Cr(A)) è il default, ER5183 (AlMg4.5Mn0.7(A)) si adatta a giunti che necessitano di maggiore resistenza allo stato grezzo di saldatura, e ER5556 (AlMg4.5MnZr) compare su lavori strutturali più pesanti. Il rame è mantenuto basso proprio affinché questi fili di apporto si comportino correttamente.
La saldatura comunque ammorbidisce la zona termicamente alterata, ma il 7003 ne recupera più di quanto faccia un grado 7xxx contenente rame. I dati pubblicati sulla lega 7003 riportano giunti che ritornano fino a circa il 90% delle proprietà del metallo base una volta che il manufatto saldato è invecchiato — mediante invecchiamento naturale nel tempo o mediante un invecchiamento artificiale supplementare. Progettare il giunto su quei valori invecchiati, allo stato grezzo di saldatura, non sulla colonna T6 del metallo base.
Lavorazione meccanica
Il 7003 si taglia più difficilmente del 6061, quindi aspettarsi maggiore usura degli utensili e pianificare utensili affilati ad alto angolo di spoglia e un setup rigido. T5 e T6 prendono una finitura più pulita delle condizioni più tenere. Le tensioni residue nel materiale estruso possono manifestarsi come movimento durante la lavorazione meccanica o successivamente durante la saldatura, quindi mantenere l'asportazione uniforme su tutta la sezione. Questi temper sono anche sensibili all'intaglio, il che significa formare il pezzo prima che sia invecchiato e trattarlo termicamente dopo — non il contrario.
Limiti di corrosione e corrosione sotto sforzo
La resistenza generale alla corrosione atmosferica è buona per un grado 7xxx: ben avanti rispetto al 7075 contenente rame, dietro la famiglia 6xxx. Il servizio marino è il punto debole, e i dati sulla lega 7003 valutano scarsamente la resistenza marina, quindi l'immersione in acqua salata o cloruri nudi non è il suo compito. Anodizzazione, verniciatura o una pellicola protettiva coprono la maggior parte dell'esposizione esterna e costiera.
Il cracking da corrosione sotto sforzo richiede attenzione separata. Il 7003 è suscettibile al SCC sotto sforzo di trazione sostenuto in ambiente umido o contenente cloruri, quindi trattarlo come un limite di progettazione piuttosto che come un caso limite: mantenere lo sforzo sostenuto entro la gamma consentita dai dati del fornitore per il temper e la sezione, e proteggere la superficie ovunque sia presente umidità.
Temperatura di esercizio
Trattare il 7003 come una lega strutturale per temperatura ambiente. Come ogni grado indurito per precipitazione, subisce sovrainvecchiamento e perde resistenza all'aumentare della temperatura di servizio, quindi verificare qualsiasi applicazione a caldo rispetto ai dati di progettazione specifici del temper invece di presumere che i valori a temperatura ambiente siano validi.
Applicazioni
- Componenti per ponteggi, impalcature e piattaforme di accesso
- Gru mobili, elevatori e altre strutture portanti saldate
- Casse e elementi strutturali di carrozze ferroviarie e metropolitane
- Telai di biciclette e motociclette, e attrezzature sportive
- Container per carico aereo, telai di camion e rimorchi
- Telai per battery-pack di veicoli elettrici e estrusi strutturali leggeri
Limiti Go/No-Go
Scegliere — specificare 7003 quando:
- Il pezzo necessita di maggiore resistenza di quanto offra il 6061-T6 e sarà saldato, perché il 7003 rinvecchia verso i valori del metallo base dove il 7075 non può essere saldato affatto.
- Il pezzo è un profilo estruso o un tubo e la sezione è sottile o complessa, dove il comportamento all'estrusione del 7003 ripaga.
- Il servizio è interno, o la superficie sarà anodizzata, verniciata o filmata.
- Lo sforzo sostenuto rimane entro i limiti SCC consentiti dai dati del fornitore per il temper e la sezione.
Da evitare — cercare altrove quando:
- È richiesta una resistenza di picco aerospaziale superiore a circa 500 MPa di snervamento. Quello è territorio 7075 o 7055.
- È prevista immersione in acqua salata o cloruri nudi senza rivestimento. Usare 5083 o un grado 6xxx.
- Il pezzo è lavorato meccanicamente e mai saldato. Il 6061-T6 è più economico, si forma più facilmente ed è disponibile in stock più ampio.
- È prevista formatura a freddo pesante dopo l'invecchiamento. Formare il pezzo prima, poi trattare termicamente.
- Un disegno richiede 7003 come lastra laminata secondo uno standard per laminati piatti. Confermare la forma e la sua specifica prima di quotare.
Note sull'approvvigionamento: cosa confermare prima di ordinare
Il 7003 è innanzitutto una lega da estrusione. Barre, tubi e profili secondo ASTM B221 o EN 755-2 sono la gamma standard, e il 7003 laminato piatto rientra in una specifica diversa — quindi indicare la forma e il suo standard di riferimento nella richiesta. La forma non è il vincolo: sezioni trasversali non standard, dimensioni e forme di prodotto sono prodotte su vostro disegno.
Quattro righe nella richiesta fanno la maggior parte del lavoro:
- Norma di riferimento — ASTM B221 o EN 755-2.
- Temperamento — T5, T6 o T651, più il ciclo di invecchiamento per qualsiasi assemblaggio saldato.
- Spessore di parete determinante — i valori meccanici minimi nella EN 755-2 sono tabulati per classe di spessore.
- Livello di documentazione — MTC come standard; rapporti EN 10204 3.1 o SGS dove il progetto richiede verifica indipendente.
Nei documenti, l'MTC che accompagna ogni ordine riporta i risultati chimici e meccanici per quel lotto. I livelli di certificato vanno scelti correttamente: l'EN 10204 3.1 è firmato dal rappresentante autorizzato dell'ispezione del produttore stesso, mentre il 3.2 aggiunge una terza parte indipendente come un rappresentante del cliente o un organismo come TÜV, BV, SGS o DNV.
Conclusione
Alluminio 7003 offre gran parte del vantaggio di resistenza della serie 7xxx in una forma che si estrude in modo pulito e che può effettivamente essere saldata, ma i compromessi sono reali: la resistenza alla corrosione è moderata, la rottura per corrosione sotto sforzo è un vero limite di progettazione, e le forme laminate piane ricadono sotto una specifica diversa dalla gamma delle estrusioni.
Forniamo il 7003 in profilo estruso, barra e tubo, e produciamo forme, dimensioni e tempra personalizzate secondo il vostro disegno attraverso una produzione a MOQ ridotto con tempi di consegna di 10–60 giorni. Ogni ordine viene spedito con un MTC.
Inviateci il disegno con la tempra e il ciclo di saldatura per una verifica di forma, tempra e disponibilità.
Domande frequenti
Qual è la quantità minima d'ordine e il tempo di consegna per il 7003?
I temper e le dimensioni standard sono disponibili a magazzino. I temper non standard e le dimensioni personalizzate vengono prodotti a basso MOQ, tipicamente in 10–60 giorni, in base alla lega, alle dimensioni e alla lavorazione. Inviate il disegno e la quantità in modo che entrambi possano essere confermati.
Quali documenti accompagnano un ordine di 7003?
Un certificato di collaudo del produttore che elenca i risultati chimici e meccanici per il lotto, incluso con ogni ordine. Rapporti chimici, meccanici o ultrasonici SGS sono disponibili su richiesta a costo aggiuntivo, e l'EN 10204 3.2 aggiunge una controfirma indipendente.
Potete fornire il 7003 tagliato a misura o lavorato secondo disegno?
Sì. Barra, tubo e profilo estrusi sono tagliati a lunghezze finite, e la lavorazione CNC interna copre forature, filettature e fresature. Inviate il disegno con le finiture e le tolleranze in modo che il materiale e la lavorazione possano essere quotati insieme.
Il 7003 può sostituire il 6061 in un telaio saldato?
Può, e acquista resistenza anziché risparmiare costo. Il 7003 si salda con un filler 5xxx e si rinvecchia verso i valori del metallo base in seguito, mentre il 6061 perde permanentemente la resistenza nella zona termicamente alterata. Dove il telaio non necessita della resistenza extra, il 6061 rimane la soluzione più economica.
