O 7003 é uma liga de extrusão 7xxx soldável. Foi desenvolvida para que uma junta soldada recupere a maior parte da sua resistência durante o envelhecimento em serviço, em vez de ser descartada na zona afetada pelo calor — o problema que mantém o 7075 fora de estruturas soldadas.
Isso é conseguido pela redução do cobre. O cobre é o que eleva o 7075 e o 7001 à sua resistência máxima, e é também o que os torna não soldáveis e propensos à fissuração por corrosão sob tensão; o 7003 limita-o a 0,20% e apoia-se no zinco, magnésio e zircónio. A sua classe de resistência situa-se abaixo da do 7075 e acima da do 6061 — o objetivo do compromisso é que a junta sobreviva.
O que é a Liga de Alumínio 7003?
O 7003 é uma liga tratável termicamente da série 7000. O zinco é o principal elemento de liga e o magnésio forma a fase de endurecimento MgZn₂, com o cobre mantido suficientemente baixo para que a liga possa ser soldada por processos convencionais.
O zircónio é a adição definidora. A 0,05–0,25%, ele eleva a temperatura de recristalização e mantém a estrutura de grão fina durante a extrusão, o que suprime a fissuração a quente na poça de soldadura e ajuda os perfis extrudidos a manter a resistência após envelhecimento. A ausência de cobre aliada a uma estrutura de grão controlada é o que distingue o 7003 dos graus 7xxx com cobre.
| Elemento | Intervalo (% em peso) | Função |
| Zinco (Zn) | 5.0–6.5 | Principal elemento de endurecimento |
| Magnésio (Mg) | 0.5–1.0 | Forma a fase de endurecimento MgZn₂ |
| Zircônio (Zr) | 0.05–0.25 | Refinamento do grão; resiste à fissuração a quente na soldadura |
| Cromo (Cr) | ≤0,20 | Controle da estrutura de grãos |
| Manganês (Mn) | ≤0,30 | Controlo de vestígios |
| Cobre (Cu) | ≤0,20 | Mantido baixo para soldabilidade e resistência à corrosão |
| Ferro (Fe) | ≤0,35 | Limite de impurezas |
| Silício (Si) | ≤0,30 | Limite de impurezas |
| Titânio (Ti) | ≤0,20 | Refinador de grão |
| Outros (cada / total) | ≤0,05 / ≤0,15 | Limites de traços |
| Alumínio (Al) | Equilíbrio | Metal base |
As gamas seguem a EN 573-3 e o registo da AA — EN AW-7003, designação química AlZn6Mg0,8Zr, UNS A97003. A densidade é de cerca de 2,78 g/cm³.
Um ponto sobre a forma é fundamental antes de qualquer outra coisa: o 7003 é, antes de mais, uma liga de extrusão. Barra, tubo e perfil são a gama de produtos padrão segundo a ASTM B221 e a EN 755-2, e não é uma designação corrente de laminados planos. Chapa grossa e chapa fina regem-se por uma especificação diferente, pelo que se deve indicar a forma e a norma aplicável no pedido — e, quando um perfil ou dimensão fica fora da gama padrão, é produzido conforme desenho.
Revenidos e Propriedades Mecânicas Típicas
O temperamento altera a peça fornecida mais do que a escolha da liga.
- T5 — arrefecido da prensa de extrusão e depois envelhecido artificialmente. Este é o temperamento habitual e mais económico para perfis de 7003.
- T6 — tratado termicamente por solubilização, temperado e envelhecido artificialmente. Um passo de processo adicional proporciona maior resistência; a têmpera na prensa pode alcançá-la em perfis adequados.
- T651 — envelhecido e depois aliviado de tensões por estiramento. Situa-se no lado da ASTM para peças que serão maquinadas com tolerâncias apertadas.
| Temperamento | Tração, Rm (MPa) | Limite de elasticidade, Rp0,2 (MPa) | Alongamento (%) | Base |
| T5 | ~350 típico / 310 mín | ~300 típico / 260 mín | 10 (A50) | Mínimos da EN 755-2; valores típicos do produtor |
| T6 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | Dados do produtor; confirmar com a norma aplicável |
| T651 | ~370–390 | ~300–320 | 8–12 | Dados do produtor; temperamento do lado da ASTM |
Ler a coluna dos mínimos para o dimensionamento e a coluna dos típicos para o planeamento. A EN 755-2 estabelece o limite do T5 em 260 MPa de tensão de prova e 310 MPa de tensão de rotura, tabelados por classe de espessura de parede, e o material extrudido típico ensaia bem acima desse limite. Os valores que um comprador pode inscrever num desenho são os mínimos para a classe de espessura aplicável, confirmados no MTC.
7003 vs 6061, 7005 e 7075
| Liga / temperamento | Tração, Rm (MPa) | Limite de elasticidade, Rp0,2 (MPa) | Soldabilidade | Corrosão | Melhor aplicação |
| 6061-T6 | ~310 | ~276 | Excelente | Bom | Trabalho estrutural geral; fácil conformação e anodização |
| 7003-T5 | ~350 | ~300 | Bom; reenvelhece após soldadura | Moderado; sensível à corrosão sob tensão | Molduras e perfis soldados extrudidos |
| 7005-T5 | ~345 | ~290 | Excelente | Moderado | Estruturas soldadas de alta resistência |
| 7075-T6 | ~572 | ~503 | Ruim | Limitado | Peças aeroespaciais e outras peças de resistência máxima |
Fazer primeiro uma pergunta: a peça será soldada? Se sim, o 7075 sai da equação porque não é soldável por fusão na prática, e a escolha reduz-se ao 7003, 7005 ou 6061.
Entre as duas opções da série 7000, os valores típicos de tensão de prova em T5 situam-se dentro de cerca de 15 MPa um do outro, pelo que o desempate é o processo e não a resistência. O 7003 extrui mais facilmente perfis finos e complexos e mantém melhor a estrutura de grão nesses casos; o 7005 contém manganês e é a escolha mais comum quando uma moldura soldada necessita da maior resistência de junta. Se a peça é maquinada e nunca soldada, o 6061-T6 continua mais barato, conforma-se mais facilmente e tem muito maior disponibilidade em stock.
Trabalhar com o 7003
Soldagem
O 7003 solda-se com fio de adição 5xxx. O ER5356 (EN ISO 18273 AlMg5Cr(A)) é o padrão, o ER5183 (AlMg4,5Mn0,7(A)) adequa-se a juntas que necessitam de maior resistência no estado soldado, e o ER5556 (AlMg4,5MnZr) surge em trabalhos estruturais mais pesados. O cobre é mantido baixo precisamente para que estes consumíveis se comportem adequadamente.
A soldadura continua a amolecer a zona afetada pelo calor, mas o 7003 recupera mais dessa zona do que um grau 7xxx com cobre. Os dados publicados da liga 7003 reportam juntas que recuperam até cerca de 90% das propriedades do metal base após o envelhecimento do conjunto soldado — por envelhecimento natural ao longo do tempo ou por um envelhecimento artificial suplementar. Dimensionar a junta com base nesses valores envelhecidos, no estado soldado, e não na coluna do T6 do metal base.
Usinagem
O 7003 corta-se com mais dificuldade do que o 6061, pelo que se deve esperar maior desgaste das ferramentas e planear ferramentas afiadas de alto ângulo de ataque e uma montagem rígida. Os estados T5 e T6 proporcionam um acabamento mais limpo do que os estados mais macios. As tensões residuais no material extrudido podem manifestar-se como movimentação durante a maquinagem ou posteriormente durante a soldadura, pelo que se deve manter a remoção de material uniforme em toda a secção. Estes temperamentos são também sensíveis ao entalhe, o que significa conformar a peça antes do envelhecimento e tratar termicamente depois — e não o contrário.
Limites de corrosão e corrosão sob tensão
A resistência geral à corrosão atmosférica é boa para um grau 7xxx: bastante superior à do 7075 com cobre, inferior à da família 6xxx. O serviço marítimo é o ponto fraco, e os dados da liga 7003 classificam mal a resistência marinha, pelo que a imersão nua em água salgada ou em cloretos não é a sua aplicação. A anodização, pintura ou um filme protetor cobrem a maioria da exposição exterior e costeira.
A fissuração por corrosão sob tensão requer atenção separada. O 7003 é suscetível à SCC sob tensão de tração sustentada num ambiente húmido ou com cloretos, pelo que deve ser tratado como um limite de projeto e não como um caso extremo: manter a tensão sustentada dentro da gama permitida pelos dados do fornecedor para o temperamento e a secção, e proteger a superfície onde houver humidade.
Temperatura de serviço
Tratar o 7003 como uma liga estrutural para temperatura ambiente. Como qualquer grau endurecido por precipitação, sofre sobre-envelhecimento e perde resistência à medida que a temperatura de serviço aumenta, pelo que qualquer aplicação a quente deve ser verificada com os dados de projeto específicos do temperamento, em vez de assumir que os valores à temperatura ambiente se mantêm.
Aplicativos
- Componentes de andaimes, cimbres e plataformas de acesso
- Gruas móveis, elevadores e outras estruturas soldadas portantes
- Caixas de vagões ferroviários e metro e elementos estruturais
- Quadros de bicicletas e motociclos, e equipamento desportivo
- Contentores de carga aérea, chassis de camiões e reboques
- Molduras de baterias de veículos elétricos e extrusões estruturais leves
Limites de Aprovação/Reprovação
Avançar — especificar 7003 quando:
- A peça necessita de mais resistência do que o 6061-T6 proporciona e será soldada, porque o 7003 reenvelhece em direção aos valores do metal base onde o 7075 não pode ser soldado de todo.
- A peça é um perfil ou tubo extrudido e a secção é fina ou complexa, onde o comportamento de extrusão do 7003 compensa.
- O serviço é interior, ou a superfície será anodizada, pintada ou revestida com filme.
- A tensão sustentada se mantém dentro dos limites de SCC permitidos pelos dados do fornecedor para o temperamento e a secção.
No-Go — procure alternativas quando:
- É necessária resistência máxima aeroespacial acima de cerca de 500 MPa de tensão de prova. Esse é o território do 7075 ou do 7055.
- Espera-se imersão nua em água salgada ou cloretos sem revestimento. Utilizar 5083 ou um grau 6xxx.
- A peça é maquinada e nunca soldada. O 6061-T6 é mais barato, conforma-se mais facilmente e tem maior disponibilidade em stock.
- Está prevista conformação a frio intensa após envelhecimento. Conformar a peça primeiro e tratar termicamente depois.
- Um desenho exige 7003 como chapa laminada segundo uma norma de laminados planos. Confirmar a forma e a sua especificação antes de cotar.
Notas de aprovisionamento: O que confirmar antes de encomendar
O 7003 é, antes de mais, uma liga de extrusão. Barra, tubo e perfil segundo a ASTM B221 ou a EN 755-2 são a gama padrão, e o 7003 laminado plano rege-se por uma especificação diferente — pelo que se deve indicar a forma e a norma aplicável no pedido. A forma não é a limitação: secções transversais, dimensões e formas de produto não padronizadas são produzidas conforme o seu desenho.
Quatro linhas no pedido de informação fazem a maior parte do trabalho:
- Norma aplicável — ASTM B221 ou EN 755-2.
- Temperamento — T5, T6 ou T651, além do ciclo de envelhecimento para qualquer conjunto soldado.
- Espessura de parede determinante — os valores mecânicos mínimos na EN 755-2 são tabulados por classe de espessura.
- Nível de documentação — MTC como padrão; relatórios EN 10204 3.1 ou SGS quando o projeto exigir verificação independente.
Nos documentos, o MTC que acompanha cada pedido contém os resultados químicos e mecânicos do respectivo lote. Vale a pena acertar os níveis de certificação: a EN 10204 3.1 é assinada pelo representante autorizado de inspeção do próprio fabricante, enquanto a 3.2 acrescenta um terceiro independente, como um representante do cliente ou um organismo como TÜV, BV, SGS ou DNV.
Conclusão
Alumínio 7003 oferece a maior parte da vantagem de resistência da série 7xxx numa forma que se extrusa com limpeza e que pode efetivamente ser soldada, mas os compromissos são reais: a resistência à corrosão é moderada, a fissuração por corrosão sob tensão é um limite de projeto genuíno, e as formas laminadas planas estão sujeitas a uma especificação diferente da gama de extrusão.
Fornecemos o 7003 em perfil extrudado, barra e tubo, e produzimos formas, dimensões e têmperas personalizadas conforme o seu desenho através de produção com MOQ baixo e prazos de entrega de 10–60 dias. Cada pedido é acompanhado de um MTC.
Envie-nos o desenho com a têmpera e o processo de soldadura para uma verificação de forma, têmpera e disponibilidade.
Perguntas frequentes
Qual é a quantidade mínima de encomenda e o prazo de entrega para o 7003?
Tempers e dimensões padrão são expedidos de stock. Tempers não padronizados e dimensões personalizadas são produzidos como produção de baixo MOQ, tipicamente 10–60 dias, dependendo da liga, dimensão e processamento. Envie o desenho e a quantidade para que ambos possam ser confirmados.
Que documentos acompanham uma encomenda de 7003?
Um certificado de ensaio de fábrica (mill test certificate) que lista os resultados químicos e mecânicos do lote, incluído em cada encomenda. Relatórios químicos, mecânicos ou ultrassónicos da SGS estão disponíveis a pedido com custo adicional, e a EN 10204 3.2 acrescenta uma coassinatura independente.
Podem fornecer o 7003 cortado à medida ou maquinado conforme desenho?
Sim. Barra, tubo e perfil extrudados são cortados em comprimentos acabados, e a maquinação CNC interna cobre funcionalidades de furacão, roscagem e fresagem. Envie o desenho com os acabamentos e tolerâncias para que o material e o processamento possam ser orçamentados em conjunto.
O 7003 pode substituir o 6061 numa estrutura soldada?
Pode, e proporciona resistência em vez de poupar custos. O 7003 solda-se com um consumível 5xxx e reenvelhece em direção aos valores do metal base depois, enquanto o 6061 perde permanentemente resistência na zona afetada pelo calor. Onde a estrutura não necessita da resistência adicional, o 6061 continua a ser a opção mais económica.
