Wprowadzenie
7003 to stop aluminium z serii 7000, oparty na cynku i magnezie, z niewielkim dodatkiem cyrkonu, który zagęszcza strukturę ziarna w profilach wyciskanych. Jest zbliżony do aluminium 7005 ale bardziej skłania się ku lepszej wyciskalności niż szczytowej wytrzymałości. Kluczowe pytanie brzmi, czy jego stosunek wytrzymałości do masy oraz umiarkowana odporność korozyjna lepiej pasują do spawanych lub wyciskanych elementów konstrukcyjnych niż gatunek z serii 6000, taki jak Aluminium 6061.
Co to jest aluminium 7003?
7003 należy do serii 7xxx, gdzie cynk jest głównym pierwiastkiem stopowym, a magnez tworzy fazę umacniającą MgZn2. Cyrkon (około 0,10–0,20%) działa jako zagęstnik ziarna, co pomaga utrzymać wytrzymałość w profilach wyciskanych. Typowy skład: Zn 3,5–4,5%, Mg 0,8–1,2%, Zr 0,08–0,20%, reszta to aluminium. Gęstość wynosi około 2,78 g/cm³.
Typowe właściwości w zależności od stanu obróbki
| Temperament | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie (%) | Uwaga |
|---|---|---|---|---|
| T5 | ~315 | ~260 | ~10 | Wyciskany i sztucznie starzony (najczęstszy) |
| T6 | ~340 | ~285 | ~9 | Przesycany i starzony |
| T651 | ~348 | ~290 | ~9 | Odprężony po starzeniu |
Wartości są reprezentatywnymi danymi typowymi; należy je potwierdzić na podstawie świadectwa badań hutniczych dla konkretnej partii.
7003 vs 6061, 7005 i 7075
| Stop | Seria | Kluczowe pierwiastki | Granica plastyczności (MPa) | Spawalność | Odporność korozyjna | Najlepsze dopasowanie |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 6xxx | Mg, Si | ~276 | Doskonały | Dobry | Konstrukcje ogólne, spawane elementy |
| 7003-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Zr | ~260 | Umiarkowana (starzenie po spawaniu) | Umiarkowany | Lekkie konstrukcje wyciskane |
| 7005-T5 | 7xxx | Zn, Mg, Mn | ~290 | Doskonały | Umiarkowana do dobrej | Spawane ramy o wysokiej wytrzymałości |
| 7075-T6 | 7xxx | Zn, Mg, Cu | ~503 | Słaby | Ograniczona | Lotnictwo, maksymalna wytrzymałość |
Zastosowania
- Nadwozia samochodowe oraz elementy stref zgniotu (belki zderzaków, szyny zgniotu)
- Ramy rowerowe i sprzęt sportowy
- Profile wyciskane do nadwozi pojazdów szynowych
- Profile konstrukcyjne, w których masa ma większe znaczenie niż szczytowa wytrzymałość
Ograniczenia spawania, obróbki skrawaniem i odporności korozyjnej
7003 spawa się z użyciem spoiw z serii 5xxx; wytrzymałość w strefie wpływu ciepła spada, ale sztuczne starzenie po spawaniu może w dużej mierze ją odtworzyć. Obróbka skrawaniem jest umiarkowana – materiał twardszy niż 6061, dlatego należy stosować ostre narzędzia i dobrą ewakuację wiórów. Odporność korozyjna jest umiarkowana: lepsza niż 7075, ale niższa niż 6061. Należy unikać nieosłoniętego kontaktu z chlorkami lub wodą morską bez powłok ochronnych oraz uważać na pękanie korozyjne naprężeniowe w grubych przekrojach.
Kryteria kwalifikacji (Go/No-Go)
Skorzystaj z tego szybkiego przewodnika, aby ocenić, czy 7003 pasuje do Twojego elementu.
Stosuj – używaj 7003, gdy:
- Wymagana jest granica plastyczności powyżej około 260 MPa w wyciskanej lub spawanej lekkiej konstrukcji – 7003-T5 jest standardowym rozwiązaniem (samochodowe szyny zgniotu, ramy rowerowe, nadwozia kolejowe).
- Umiarkowane narażenie korozyjne z powłoką ochronną lub atmosferą wewnętrzną jest akceptowalne – 7003 sprawdza się po anodowaniu lub malowaniu.
- Dopuszczalne jest odzyskanie wytrzymałości po spawaniu poprzez ponowne starzenie – spawane zespoły z 7003 pozostają praktyczne.
Nie stosuj – nie używaj 7003, gdy:
- Wymagana jest szczytowa wytrzymałość lotnicza lub zmęczeniowa (granica plastyczności powyżej około 500 MPa) – 7075 lub 7055 to właściwe gatunki.
- Spodziewana jest agresywna ekspozycja morska lub zanurzenie w chlorkach bez powłoki ochronnej – lepszą odporność wykazują serie 6000 lub 5083.
- Planowane jest intensywne formowanie na zimno po starzeniu – stany serii 7xxx pękają; formować przed obróbką cieplną.
Wnioski
7003 zapewnia wytrzymałość serii 7000 w wyciskalnej, przyjaznej dla spawania formie, ale jego odporność korozyjna i utrata wytrzymałości po spawaniu wymagają zarządzania, a dostępność niestandardowych stanów obróbki cieplnej może być ograniczona u wielu producentów. Linsy Aluminum oferuje płyty, pręty i profile wyciskane ze stopu 7003 oraz dostarcza niestandardowe wymiary przy niskich minimalnych ilościach zamówienia, z pełną dokumentacją MTC oraz obróbką własną i obróbką powierzchniową. Jeśli Twój element znajduje się pomiędzy wytrzymałością a spawalnością na krzywej serii 7xxx, prześlij rysunek w celu oceny doboru gatunku i stanu obróbki.
Często zadawane pytania
Czy 7003 jest mocniejszy niż 6061?
Są zbliżone. 7003-T5 dorównuje 6061-T6 pod względem wytrzymałości na rozciąganie, a stany T6/T651 stopu 7003 przewyższają go pod względem granicy plastyczności. Kompromisem jest niższa formowalność i słabsza odporność korozyjna niż w przypadku 6061, dlatego 6061 pozostaje lepszym wyborem, gdy dominują spawanie i formowanie.
Czy 7003 można spawać?
Tak, z użyciem spoiw z serii 5xxx. Należy spodziewać się spadku wytrzymałości w strefie wpływu ciepła, częściowo odzyskiwanego przez sztuczne starzenie po spawaniu – dlatego 7003 sprawdza się w spawanych profilach konstrukcyjnych.
W jakich stanach obróbki cieplnej dostępny jest 7003?
T5 jest najczęstszym stanem dla profili wyciskanych, a stany T6 oraz odprężony T651 są również dostępne dla wyższej wytrzymałości.
Czym 7003 różni się od 7005?
Oba to gatunki Al-Zn-Mg. 7005 zawiera dodatek manganu i jest mocniejszy oraz bardziej spawalny z tych dwóch, podczas gdy 7003 wykorzystuje cyrkon do kontroli struktury ziarna podczas wyciskania.
Jakie dokumenty są dostarczane z zamówieniem?
Linsy wystawia świadectwo MTC dla każdego zamówienia. Raporty z badań SGS: chemiczne, mechaniczne, ultradźwiękowe oraz RoHS+REACH są dostępne na życzenie za dodatkową opłatą.
