7003은 용접 가능한 7xxx 압출 합금입니다. 이 합금은 용접 조인트가 열영향부에서 무용지물이 되는 대신 사용 중 시효 처리에 의해 강도의 대부분을 회복하도록 개발되었습니다 — 이것이 바로 7075를 용접 구조물에서 배제시키는 문제입니다.
이는 구리를 포기함으로써 달성됩니다. 구리는 7075와 7001을 최대 강도로 끌어올리는 원소이자, 동시에 이들을 용접 불가능하게 만들고 응력부식균열에 취약하게 만드는 원소입니다. 7003은 구리 함량을 0.20% 이하로 제한하고 대신 아연, 마그네슘, 지르코늄에 의존합니다. 강도 등급은 7075보다 낮고 6061보다 높습니다 — 거래의 핵심은 조인트가 살아남는다는 것입니다.
7003 알루미늄 합금이란 무엇인가?
7003은 7000계열의 열처리 가능 합금입니다. 아연이 주요 합금 원소이며 마그네슘이 MgZn₂ 강화상을 형성하고, 구리는 합금이 기존 공정으로 용접될 수 있을 만큼 낮게 유지됩니다.
지르코늄은 이 합금의 결정적 첨가 원소입니다. 0.05–0.25% 범위에서 재결정 온도를 높이고 압출 과정에서 미세한 결정립 구조를 유지하며, 이는 용접 풀에서의 고온 균열을 억제하고 압출 섹션이 시효 후에도 강도를 유지하도록 돕습니다. 구리가 없고 제어된 결정립 구조가 7003을 구리 함유 7xxx 등급과 구별짓는 요소입니다.
| 요소 | 범위 (중량 기준 %) | 역할 |
| 아연(Zn) | 5.0–6.5 | 主要强化元素 |
| 마그네슘(Mg) | 0.5–1.0 | MgZn₂ 강화상 형성 |
| 지르코늄(Zr) | 0.05–0.25 | 결정립 미세화; 용접 고온 균열 저항 |
| 크롬(Cr) | ≤0.20 | 결정립 구조 제어 |
| 망간(Mn) | ≤0.30 | 미량 원소 제어 |
| 구리(Cu) | ≤0.20 | 용접성과 내식성을 위해 낮게 유지 |
| 철(Fe) | ≤0.35 | 杂质限量 |
| 실리콘(Si) | ≤0.30 | 杂质限量 |
| 티타늄(Ti) | ≤0.20 | 晶粒细化剂 |
| 기타 (각각 / 전체) | ≤0.05 / ≤0.15 | 미량 한도 |
| 알루미늄(Al) | 잔액 | 비귀금속 |
범위는 EN 573-3 및 AA 등록을 따릅니다 — EN AW-7003, 화학 명칭 AlZn6Mg0.8Zr, UNS A97003. 밀도는 약 2.78 g/cm³입니다.
무엇보다 먼저 형태에 관한 한 가지가 중요합니다: 7003은 우선적으로 압출 합금입니다. 봉재, 관재, 프로파일이 ASTM B221 및 EN 755-2에 따른 표준 제품 범위이며, 일상적인 평판 압연 지정은 아닙니다. 후판과 박판은 다른 규격에 해당하므로 문의 시 형태와 그에 적용되는 표준을 명시해야 하며, 표준 범위를 벗어나는 섹션이나 사이즈는 도면에 따라 생산됩니다.
조질 및 일반 기계적 특성
조질 상태는 합금 선택보다 납품 부품에 더 큰 영향을 미칩니다.
- T5 — 압출 프레스에서 냉각한 후 인공 시효 처리. 이것이 7003 프로파일에 대한 일반적이고 가장 경제적인 조질 상태입니다.
- T6 — 용체화 열처리, 급랭, 인공 시효 처리. 추가 공정 단계 하나로 더 높은 강도를 얻을 수 있으며, 적합한 섹션에서는 프레스 급랭으로도 달성할 수 있습니다.
- T651 — 시효 처리 후 인장에 의한 응력 제거. tight 공차로 가공될 부품의 경우 ASTM 측면에 해당합니다.
| 성질 | 인장강도, Rm (MPa) | 항복강도, Rp0.2 (MPa) | 연신율 (%) | 기준 |
| T5 | ~350 일반 / 310 최소 | ~300 일반 / 260 최소 | 10 (A50) | EN 755-2 최소값; 생산자 일반값 |
| T6 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | 생산자 데이터; 적용 표준에 대해 확인 |
| T651 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | 생산자 데이터; ASTM 측면 조질 상태 |
설계에는 최소값 열을, 계획에는 일반값 열을 읽으십시오. EN 755-2는 T5의 하한을 260 MPa 항복강도 및 310 MPa 인장강도로 설정하며, 벽 두께 등급별로 표로 제시되어 있고, 일반적인 압출 소재는 이 하한을 훨씬 상회합니다. 구매자가 도면에 기입할 수 있는 수치는 해당 두께 등급의 최소값이며, MTC에서 확인됩니다.
7003 vs 6061, 7005, 7075
| 합금 / 조질 | 인장강도, Rm (MPa) | 항복강도, Rp0.2 (MPa) | 용접성 | 내식성 | 최적 적용 분야 |
| 6061-T6 | ~310 | ~276 | 우수 | Good | 일반 구조용; 성형 및 아노다이징 용이 |
| 7003-T5 | ~350 | ~300 | 양호; 용접 후 재시효됨 | 보통; 응력부식 민감 | 압출 용접 프레임 및 프로파일 |
| 7005-T5 | ~345 | ~290 | 우수 | 보통 | 용접 고강도 프레임 |
| 7075-T6 | ~572 | ~503 | Poor | 제한적 | 항공우주 및 기타 최고 강도 부품 |
먼저 한 가지 질문을 하십시오: 부품이 용접될 것인가? 그렇다면 7075는 실제로 융합 용접이 불가능하므로 선택에서 제외되고, 7003, 7005, 또는 6061로 좁혀집니다.
두 가지 7000계열 옵션 사이에서 일반적인 T5 항복강도 값은 약 15 MPa 이내의 차이를 보이므로, 결정적 기준은 강도가 아니라 공정입니다. 7003은 얇고 복잡한 프로파일을 더 쉽게 압출하고 그곳에서 결정립 구조를 더 잘 유지합니다. 7005는 망간을 함유하며 용접 프레임이 최고의 조인트 강도를 필요로 할 때 더 일반적으로 선택됩니다. 부품이 가공되고 용접되지 않는다면, 6061-T6가 더 저렴하고, 더 쉽게 성형되며, 훨씬 폭넓게 재고가 유지됩니다.
7003 작업하기
용접
7003은 5xxx 용가재로 용접됩니다. ER5356 (EN ISO 18273 AlMg5Cr(A))이 기본이며, ER5183 (AlMg4.5Mn0.7(A))은 용접 상태 강도가 더 필요한 조인트에 적합하고, ER5556 (AlMg4.5MnZr)은 중량 구조 작업에 사용됩니다. 구리가 낮게 유지되는 정확한 이유는 이러한 용가재가 제대로 작동하도록 하기 위함입니다.
용접은 여전히 열영향부를 연화시키지만, 7003은 구리 함유 7xxx 등급보다 더 많은 부분을 회복합니다. 7003에 대한 공개 합금 데이터에 따르면 용접물이 시효 처리되면 조인트가 모재 특성의 약 90%까지 회복된다고 보고됩니다 — 시간 경과에 따른 자연 시효 또는 추가 인공 시효에 의해. 모재 T6 열이 아닌, 시효 처리된 용접 상태 값을 기준으로 조인트를 설계하십시오.
가공
7003은 6061보다 절삭이 어려우므로 공구 마모가 더 많을 것으로 예상하고 날카로운 고경사 공구와 강성 셋업을 계획하십시오. T5와 T6는 연한 상태보다 더 깨끗한 표면을 얻습니다. 압출 소재의 잔류 응력은 가공 중 또는 이후 용접 중에 변형으로 나타날 수 있으므로 섹션 전체에 걸쳐 균일한 절삭 깊이를 유지하십시오. 이러한 조질 상태는 노치 민감성이기도 하므로, 시효 전에 부품을 성형하고 이후에 열처리하십시오 — 반대 순서가 아닙니다.
부식 및 응력부식 한계
일반 대기 부식 저항성은 7xxx 등급으로서 양호합니다: 구리 함유 7075보다 훨씬 앞서고, 6xxx 계열보다는 뒤떨어집니다. 해양 환경이 약점이며, 7003 합금 데이터는 해양 저항성을 낮게 평가하므로 코팅 없는 해수 또는 염화물 침지는 그 용도가 아닙니다. 아노다이징, 도장, 또는 보호 필름이 대부분의 실외 및 해안 노출을 커버합니다.
응력부식균열은 별도의 주의가 필요합니다. 7003은 습하거나 염화물이 있는 환경에서 지속적인 인장 응력 하에 SCC에 취약하므로, 이를 예외적 사례가 아닌 설계 한계로 취급하십시오: 지속 응력을 공급업체 데이터가 해당 조질 상태와 섹션에 대해 허용하는 범위 내로 유지하고, 습기가 있는 곳에서는 표면을 보호하십시오.
사용 온도
7003을 상온 구조용 합금으로 취급하십시오. 모든 석출 경화 등급과 마찬가지로 사용 온도가 상승하면 과시효되어 강도를 잃으므로, 고온 적용은 상온 값이 유지된다고 가정하지 말고 조질 상태별 설계 데이터와 대조하여 확인하십시오.
애플리케이션
- 비계, 가설 구조, 접근 플랫폼 부품
- 이동식 크레인, 리프트, 기타 용접 하중 지지 구조물
- 철도 및 지하철 차체 및 구조 부재
- 자전거 및 오토바이 프레임, 스포츠 장비
- 항공 화물 컨테이너, 트럭 및 트레일러 프레임
- EV 배터리 팩 프레임 및 경량 구조 압출재
적용 가능/불가 판단 기준
선택하십시오 — 다음과 같은 경우 7003을 지정하십시오:
- 부품이 6061-T6가 제공하는 것보다 더 많은 강도를 필요로 하고 용접될 예정인 경우, 7003은 모재 값에 가깝게 재시효되는 반면 7075는 전혀 용접될 수 없기 때문입니다.
- 부품이 압출 프로파일 또는 관재이고 섹션이 얇거나 복잡한 경우, 7003의 압출 거동이 이점을 발휘합니다.
- 사용 환경이 실내이거나 표면이 아노다이징, 도장, 또는 필름 처리될 경우.
- 지속 응력이 공급업체 데이터가 해당 조질 상태와 섹션에 대해 허용하는 SCC 한계 내에 유지되는 경우.
No-Go — 다음의 경우 다른 소재를 찾는다:
- 약 500 MPa 항복강도 이상의 최고 항공우주급 강도가 요구되는 경우. 이는 7075 또는 7055의 영역입니다.
- 코팅 없이 해수 또는 염화물 침지가 예상되는 경우. 5083 또는 6xxx 등급을 사용하십시오.
- 부품이 가공되고 용접되지 않는 경우. 6061-T6가 더 저렴하고, 더 쉽게 성형되며, 더 폭넓게 재고가 유지됩니다.
- 시효 후 중량 냉간 성형이 계획된 경우. 먼저 부품을 성형한 후 열처리하십시오.
- 도면이 평판 압연 표준에 따라 압연 후판으로 7003을 요구하는 경우. 견적 전에 형태와 그 규격을 확인하십시오.
소싱 노트: 주문 전 확인해야 할 사항
7003은 우선 압출 합금입니다. ASTM B221 또는 EN 755-2에 따른 봉재, 관재, 프로파일이 표준 범위이며, 평판 압연 7003은 별도의 규격에 속합니다. 따라서 문의 시 제품 형태와 해당 관리 규격을 명시해 주십시오. 형상은 제약이 되지 않습니다. 비표준 단면, 치수 및 제품 형상은 귀사의 도면에 따라 생산됩니다.
문의 시 네 줄이 대부분의 역할을 합니다:
- 적용 표준 — ASTM B221 또는 EN 755-2.
- 성질 — T5, T6 또는 T651, 그리고 용접 조립체의 경우 시효 처리 경로.
- 관리 두께 — EN 755-2의 최소 기계적 물성값은 두께 등급별로 표로 제시되어 있습니다.
- 문서 수준 — MTC가 기본이며, 프로젝트에서 독립적 검증이 요구되는 경우 EN 10204 3.1 또는 SGS 보고서를 제공합니다.
문서와 관련하여, 모든 주문에 동봉되는 MTC에는 해당 로트의 화학 성분 및 기계적 시험 결과가 기재되어 있습니다. 인증서 등급을 정확히 확인하는 것이 중요합니다. EN 10204 3.1은 제조사의 권한 있는 검사 대표가 서명하며, 3.2는 고객 대표 또는 TÜV, BV, SGS, DNV와 같은 기관 등 독립적인 제3자가 추가됩니다.
결론
7003 알루미늄 7xxx 계열 강도의 대부분을 확보하면서도 깨끗하게 압출되고 실제로 용접이 가능한 형태를 제공하지만, 트레이드오프는 실재합니다. 내식성은 보통 수준이며, 응력 부식 균열은 실질적인 설계 한계이고, 평판 압연 형태는 압출 범위와 다른 규격에 속합니다.
당사는 7003을 압출 프로파일, 봉재 및 관재로 공급하며, 귀사의 도면에 따라 맞춤 형상, 치수 및 조질을 생산합니다. 소량 MOQ 생산을 통해 리드타임 10–60일로 제공합니다. 모든 주문에는 MTC가 동봉됩니다.
도면을 보내주십시오 제품 형태에 대한 조질 및 용접 경로와 함께, 형태·조질·공급 가능 여부를 확인하시기 바랍니다.
자주 묻는 질문
7003의 최소 주문 수량과 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.
7003 주문 시 어떤 문서가 제공됩니까?
해당 로트의 화학 성분 및 기계적 결과를 기재한 밀 테스트 인증서가 모든 주문에 포함됩니다. SGS 화학·기계적·초음파 보고서는 추가 비용으로 요청 시 제공 가능하며, EN 10204 3.2는 독립적인 부서명을 추가합니다.
7003을 정척 절단 또는 도면에 따른 가공으로 공급할 수 있습니까?
가능합니다. 압출 봉재, 관재 및 프로파일은 완성 길이로 절단되며, 자체 CNC 가공으로 드릴링, 태핑 및 밀링 형상을 처리합니다. 마감 및 공차를 포함한 도면을 보내주시면 소재와 가공을 함께 견적할 수 있습니다.
용접 프레임에서 7003이 6061을 대체할 수 있습니까?
가능하며, 비용 절감보다는 강도 향상을 얻는 것입니다. 7003은 5xxx 필러로 용접되고 이후 모재 값 쪽으로 재시효되지만, 6061은 열영향부 강도를 영구적으로 상실합니다. 프레임에 추가 강도가 필요하지 않은 경우 6061이 더 저렴한 경로입니다.
