7005은 두 가지 구리-프리 7xxx 용접 합금 중 더 널리 사용되는 합금으로, 구리를 0.10%로 제한하고 지르코늄을 의도적으로 첨가한 Al-Zn-Mg 계열이며, 주로 용접 프레임 및 운송 구조물용 압출재로 공급됩니다.
구리 함량이 낮은 것이 차이를 만듭니다. 이는 용접 접합부가 열영향부에서 성능이 저하되는 대신 모재 강도에 가깝게 시효 경화될 수 있게 해줍니다 — 구리가 1.2–2.0%인 7075가 용접 대신 체결로 사용되는 것과 같은 이유입니다. 7005는 이 특성을 유지하기 위해 7075 대비 최대 강도를 포기합니다.
7005 알루미늄 합금이란?
7005는 7000 계열의 열처리 가능 합금입니다. 아연이 주요 합금 원소이며 마그네슘이 강화상을 형성하고, 망간과 크롬이 강도와 부식 거동을 뒷받침합니다.
지르코늄(0.08–0.20%)이 7005를 단순한 Al-Zn-Mg 조합과 구별시킵니다. 이는 재결정 온도를 높이고 결정립 구조를 미세하게 유지하며, 이것이 용접 풀에서의 고온 균열을 억제합니다. 이것이 7005와 그 근연 합금인, 7003 7020이 7075가 용접되지 않는 곳에서 용접되는 이유입니다.
| 요소 | 범위 (중량 기준 %) | 역할 |
| 아연(Zn) | 4.0-5.0 | 主要强化元素 |
| 마그네슘(Mg) | 1.0–1.8 | MgZn₂ 강화상 형성 |
| 망간(Mn) | 0.20–0.70 | 강도, 내식성, 결정립 구조 제어 |
| 크롬(Cr) | 0.06–0.20 | 결정립계 안정화 |
| 지르코늄(Zr) | 0.08–0.20 | 결정립 미세화; 용접 고온 균열 저항 |
| 구리(Cu) | ≤0.10 | 용접성과 내식성을 위해 낮게 유지 |
| 철(Fe) | ≤0.40 | 杂质限量 |
| 실리콘(Si) | ≤0.35 | 杂质限量 |
| 티타늄(Ti) | 0.01–0.06 | 晶粒细化剂 |
| 기타 (각각 / 전체) | ≤0.05 / ≤0.15 | 미량 한도 |
| 알루미늄(Al) | 잔액 | 비귀금속 |
밀도는 약 2.78 g/cm³입니다. 범위는 EN 573-3(지정 EN AW-7005 / AlZn4.5Mg1.5Mn) 및 ASTM B221을 따릅니다. 7005는 주로 압출 제품으로 공급되므로, 적용 제품 표준은 평판 압연 시트 지정이 아닌 ASTM B221 및 EN 755-2입니다.
조질 지정: O, T5, T53, T6
조질은 금속이 공급되는 상태의 열처리 및 가공 조건이며, 합금 자체보다 강도와 성형성을 훨씬 더 크게 변화시킵니다. 7005에는 네 가지가 일반적입니다.
- O — 어닐링, 가장 연한 상태. 열처리 전에 부품을 심하게 성형해야 할 때 사용됩니다.
- T5 — 압출 프레스에서 냉각 후 인공 시효. 추가 응력 완화가 필요 없는 프로파일에 경제적인 선택입니다.
- T53 — 프레스 담금질, 상온에서 약 72시간 자연 시효 후 2단계 인공 시효. 이것이 7005 압출재의 일반적인 제조사 조질이며, 용접 구조물이 따르는 경로입니다.
- T6 / T63 — 용체화 열처리 후 최고 강도로 인공 시효. 공정 단계가 하나 더 추가되므로 T5 대비 프리미엄이 붙습니다.
명확히 해둘 점 하나: T53은 공급 조질이지 용접부에 대한 설명이 아닙니다. 실제로는 둘이 일치하는데, 7005 용접 구조물은 용접 후 시효 처리되어 동일한 물성 범위에 들어가기 때문입니다.
조질별 대표적 기계적 성질
| 성질 | 인장 강도 (MPa) | 항복강도, 0.2% (MPa) | 연신율 (%) | 상태 |
| O | ~190 | ~80 | ~20 | 어닐링; 심성형 |
| T5 | ~345 | ~290 | ~12 | 프레스 냉각 및 시효 |
| T53 | ~350–390 | ~300–345 | ~10–15 | 프레스 담금질, 자연 시효 + 2단계 인공 시효 |
| T6 / T63 | ~370–390 | ~310–345 | ~10-12 | 용체화 열처리 및 인공 시효 |
이는 ASTM B221 및 EN 755-2 물성표와 제조사 데이터에서 발췌한 압출 제품의 대표값입니다. 공표된 7005 수치는 출처와 제품 형태에 따라 달라지므로, 이 표는 규격이 아닌 계획 참고 자료로 취급하십시오. 주문에 대한 보증 최소값은 적용 표준(ASTM B221 또는 EN 755-2)에 의해 설정되며 MTC에 표시됩니다.
7005 vs 6061 vs 7075
| 합금 / 조질 | 인장 강도 (MPa) | 항복 강도 (MPa) | 용접성 | 내식성 | 최적 적용 분야 |
| 6061-T6 | ~310 | ~276 | 우수 | Good | 범용 구조 작업; 성형 및 아노다이징 용이 |
| 7005-T5 | ~345 | ~290 | 우수 | 7xxx로서 양호 | 용접 고강도 프레임 및 프로파일 |
| 7075-T6 | ~572 | ~503 | Poor | 제한적 | 항공우주 및 기타 최고 강도 부품 |
이 표를 읽을 때 먼저 한 가지 질문을 하십시오: 부품이 용접되는가? 그렇다면 7075는 융합 용접이 불가능하므로 목록에서 제외되고, 7005가 남은 두 옵션 중 더 강한 것입니다 — 모재에서 6061-T6보다 인장강도가 약 11% 높고, 접합부가 만들어지면 격차는 훨씬 더 벌어집니다. 부품이 기계 가공되고 용접되지 않는다면, 6061의 낮은 비용, 용이한 성형, 넓은 재고가 7005의 소폭 강도 우위를 보통 능가합니다.
7005 가공
용접
7005는 일반적인 7xxx 합금 중 용접성이 가장 우수하며, 위의 화학 조성이 그 이유입니다: 고온 균열을 유발하는 구리가 없고, 지르코늄이 결정립 구조를 미세하게 유지합니다. 5356 필러(ER5356 / EN ISO 18273 S Al 5356)로 용접하십시오. 용접 상태 강도가 더 중요한 경우 5183이 대안입니다.
용접은 여전히 열영향부를 연화시킵니다. 7005를 특별하게 만드는 것은 회복 방식입니다. 용접 후 시효 사이클이 강화상을 재석출시키고 접합부를 모재 강도에 가깝게 끌어올리며, 완전한 재용체화와 담금질이 필요 없습니다. 이것이 7005 프레임과 철도 구조물이 완성 조립체로 다시 열처리되는 대신 용접, 시효, 출하되는 이유입니다.
모재 T6 열이 아닌 시효된 용접 상태 값을 기준으로 설계하십시오. 도면을 승인하기 전에 MTC와 수치를 확인하십시오.
가공
7005는 6061보다 절삭이 어려우므로 공구 마모가 더 크고 날카로운 고경사 공구와 강성 셋업에 대한 필요가 더 강합니다. T53과 T6은 O보다 깨끗한 표면을 얻습니다. 7xxx 조질은 노치 민감성이 있으므로 시효 후 심한 냉간 성형을 피하십시오 — O 상태에서 성형한 후 열처리하십시오.
내식성 보호
구리가 7075를 부식 민감하게 만드는 원인이며, 7005는 구리를 최대 0.10%로 제한하므로 7xxx 등급으로서 내식성이 양호합니다. 그래도 6xxx 계열에는 뒤처집니다. 해양, 해안 또는 습한 환경에서는 아노다이징 또는 도장하십시오; 염화물 침적 환경은 그 용도가 아닙니다. 지속 응력이 따뜻하고 습한 조건과 만나는 경우, 최고 시효 T6보다 T53을 선호하십시오 — 약간의 강도를 내주고 더 나은 응력 부식 저항성을 얻습니다.
사용 온도
7005를 상온 구조용 합금으로 취급하십시오. 모든 석출 경화 등급과 마찬가지로, 사용 온도가 상승하면 과시효되어 강도를 잃으므로, 고온 적용은 상온 값이 유지된다고 가정하지 말고 조질별 설계 데이터와 대조하여 확인하십시오.
애플리케이션
- 자전거 프레임 및 라켓, 배트 등 용접 스포츠 장비
- 철도 및 지하철 차체와 용접 구조 부재
- 트럭, 트레일러 및 컨테이너 프레임 — 크로스 멤버, 사이드 포스트 및 스티프너
- 교량 및 건축용 용접 프레임
- 용접 후 재용체화가 비실용적인 열교환기 및 용접 조립체
적용 가능/불가 판단 기준
Go — 다음과 같은 경우 7005를 지정하십시오:
- 용접 조립체가 약 290 MPa 항복강도 이상을 필요로 하고, 용접 후 시효처리로 접합부를 회복할 수 있는 경우.
- 최대 강도보다 용접성이 더 중요한 경우, 7005는 7075가 할 수 없는 용접 및 재시효가 가능하기 때문입니다.
- 해당 부품이 압출재이며 6061 대비 적당한 강도 향상이 약간의 내식성 손실을 감수할 가치가 있는 경우.
- 옥외 사용을 위해 코팅 또는 아노다이징이 계획된 경우.
No-Go — 다음의 경우 다른 소재를 찾는다:
- 약 500 MPa 항복강도 이상의 최대 항공우주급 강도가 요구되는 경우. 이는 7075 또는 7055의 영역입니다.
- 해당 부품이 대량 절삭 가공되며 용접되지 않는 경우. 6061은 더 저렴하고, 성형성이 더 우수하며, 재고 폭이 더 넓습니다.
- 코팅 없이 해수에 직접 침지되는 환경이 예상되는 경우. 5083 또는 6xxx 계열을 사용하십시오.
- 시효처리 후 과도한 냉간 성형이 계획된 경우. 먼저 O 상태에서 성형한 후 열처리하십시오.
소싱 노트: 주문 전 확인해야 할 사항
7005는 우선적으로 압출 합금입니다. ASTM B221 또는 EN 755-2에 따른 봉재, 관재 및 프로파일이 표준 범위이며, 판재 또는 시트재는 다른 규격에 해당합니다 — 따라서 문의 시 형태와 적용 규격을 명시하십시오. 비표준 단면에서 맞춤형 프로파일까지, 그 범위를 벗어나는 모든 것은 도면에 따라 생산됩니다.
규격서의 네 가지 항목이 대부분의 역할을 합니다: 적용 규격, 조질 상태(T5, T53 또는 T6), 적용 벽 두께 — 최소 기계적 물성값은 두께에 따라 달라집니다 — 그리고 문서 등급.
문서에 관하여, 모든 주문에 동봉되는 MTC는 해당 배치의 실제 화학 조성 및 기계적 시험 결과를 보여줍니다. 프로젝트에 독립적 검증이 필요한 경우 SGS 보고서를 요청하십시오. 인증서 등급 간의 차이에 유의하십시오: EN 10204 3.1은 제조사의 자체 권한 있는 검사 대표가 서명하며, 3.2는 고객 대표 또는 TÜV, BV, SGS, DNV와 같은 기관 등 독립적인 제3자를 추가합니다.
결론
7005 알루미늄 용접 가능한 고강도 7xxx 계열 합금입니다 — 6061보다 강하고 7075보다 훨씬 용접성이 우수합니다 — 그러나 여전히 6xxx 계열에 비해 내식성이 일부 떨어지며, 평판 압연 형태는 압출 범위와 다른 규격에 해당합니다.
당사는 7005를 압출 프로파일, 봉재 및 관재로 공급하며, 10–60일의 리드타임으로 저MOQ 생산을 통해 귀하의 도면에 따라 맞춤 형상, 크기 및 조질 상태를 생산합니다. 모든 주문에는 MTC가 동봉됩니다.
도면을 보내주십시오 형태, 조질 상태 및 공급 가능 여부 확인을 위해 조질 상태 및 용접 경로와 함께 문의하십시오.
자주 묻는 질문
7005의 최소 주문 수량 및 리드타임은 얼마입니까?
표준 조질 상태 및 크기는 재고에서 출하됩니다. 비표준 조질 상태 및 맞춤 치수는 저MOQ 생산으로 진행되며, 일반적으로 합금, 크기 및 가공에 따라 10–60일이 소요됩니다. 도면과 수량을 보내주시면 둘 다 확인해 드릴 수 있습니다.
7005 주문 시 어떤 문서가 제공됩니까?
MTC가 모든 주문에 동봉되며 해당 로트의 화학 조성 및 기계적 결과를 포함합니다. 독립적 검증은 추가 비용으로 SGS 화학, 기계적 또는 초음파 보고서를 통해 요청 시 이용 가능합니다. EN 10204 3.2는 제3자 연서를 추가합니다.
T53 및 비표준 단면으로 7005를 공급합니까?
네. 봉재, 관재 및 프로파일은 ASTM B221 또는 EN 755-2에 따라 공급되며, 그 범위를 벗어나는 단면, 크기 또는 조질 상태는 저MOQ 기준으로 귀하의 도면에 따라 생산되며, 일반적으로 10–60일이 소요됩니다. 적용 규격을 명시하여 도면을 보내주십시오.
