Überblick
Aluminiumlegierung 2007, eine kurzspanende Aluminiumlegierung, hat einen Kupfergehalt von 3,3–4,61 TP3T, was zu einer geringen Schweißbarkeit und geringen Korrosionsbeständigkeit führt. Aufgrund seiner hervorragenden Bearbeitbarkeit und Wärmebehandelbarkeit wird es insbesondere zur Herstellung von Drehteilen wie Unterlegscheiben, Bolzen, Muttern und anderen Bausätzen verwendet Automobil Industrie und mehr.
Was ist Aluminium 2007?
Die Aluminiumlegierung 2007 ist eine hochfeste Aluminiumlegierung, deren Hauptbestandteile Aluminium, Kupfer und weitere Elemente sind. Sie gehört zur 2000er-Serie der Aluminiumlegierungen und zeichnet sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften und gute Bearbeitbarkeit aus. Die Legierung von Aluminium 2007 mit Kupfer verbessert dessen Festigkeitseigenschaften, ohne die Bearbeitbarkeit zu beeinträchtigen. Diese Legierung ist einer der am häufigsten verwendeten Basiswerkstoffe für Anwendungen, die hohe Festigkeit und hervorragende Bearbeitbarkeit erfordern, wie beispielsweise die Herstellung von Präzisionsbauteilen, Verbindungselementen und Armaturen in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Maschinenbauindustrie. Darüber hinaus besitzt Aluminium 2007 eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und ist daher in verschiedenen Umgebungen einsetzbar.
Was sind die gemeinsamen Eigenschaften von Aluminiumlegierungen der Serie 2000?
Die Aluminiumlegierungen der 2000er-Serie weisen zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auf, wie beispielsweise hohe Festigkeit und gute Bearbeitbarkeit. Dies hat ihren Einsatz in Bereichen gesichert, in denen strukturelle Integrität und Steifigkeit von entscheidender Bedeutung sind. Trotz des bemerkenswerten Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses weisen diese Werkstoffe jedoch eine geringere Korrosionsbeständigkeit auf als andere Aluminiumserien. Daher werden sie kaltgewalzt, um im Rahmen der Wärmebehandlung eine Härtung zu erreichen. Trotz ihres hohen Kupfergehalts, der hinsichtlich der Schweißbarkeit Bedenken hervorrufen kann, finden sie breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und im Bauwesen. Ihre Einsatzmöglichkeiten reichen von Flugzeugkomponenten bis hin zu Autorädern, wo hohe Festigkeit und Steifigkeit kritische Anforderungen stellen, weshalb ihre Bedeutung nicht hoch genug eingeschätzt werden kann.
Chemische Zusammensetzung von Aluminium 2007
| Chemisches Element | % vorhanden |
|---|---|
| Mangan (Mn) | 0,50 – 1,00 |
| Eisen (Fe) | 0,0 – 0,80 |
| Magnesium (Mg) | 0,40 – 1,80 |
| Silizium (Si) | 0,0 – 0,80 |
| Kupfer (Cu) | 3.30 – 4.60 |
| Zink (Zn) | 0,0 – 0,80 |
| Titan (Ti) | 0,0 – 0,20 |
| Nickel (Ni) | 0,0 – 0,20 |
| Blei (Pb) | 0,80 – 1,50 |
| Wismut (Bi) | 0,0 – 0,20 |
| Zinn (Sn) | 0,0 – 0,20 |
| Chrom (Cr) | 0,0 – 0,10 |
| Andere jeweils) | 0,0 – 0,10 |
| Andere (Gesamt) | 0,0 – 0,30 |
| Aluminium (Al) | 87,5 – 95,0 |
Der Einfluss der Zusammensetzung auf die Eigenschaften von Aluminium 2007
Die Leistungseigenschaften (Korrosionsbeständigkeit, Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, Umformbarkeit usw.) hängen primär von der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung 2007 ab. Diese besteht aus einer Kombination von Aluminium und Kupfer, verstärkt durch Spurenelemente wie Magnesium, Mangan und Silizium. Kupfer ist der wichtigste Legierungsbestandteil, und die Festigkeitssteigerung unter Wärmeeinwirkung ist offensichtlich signifikant. Neben anderen Zusätzen können Verunreinigungen und Spurenelemente Eigenschaften wie Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit beeinflussen. Darüber hinaus verbessert die Wärmebehandlung die mechanischen Eigenschaften zusätzlich durch die Ausscheidung von verstärkenden Phasen im Mikrogefüge. Generell ist die präzise Abstimmung der Zusammensetzung und der Verarbeitungseigenschaften entscheidend, um die Eigenschaften von Aluminium 2007 so zu spezifizieren, dass es die spezifischen Anwendungsanforderungen optimal erfüllt und die Verschlechterung der gewünschten Eigenschaften im Einsatz verhindert wird.
Mechanische Eigenschaften von Aluminium 2007
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserliche |
| Zugfestigkeit | 370–420 MPa | 54000-61000 psi |
| Ertragsstärke | 240–270 MPa | 34000-40000 psi |
| Schiere Stärke | 220–250 MPa | 32000-36000 psi |
| Ermüdungsfestigkeit | 91–110 MPa | 13000-16000 psi |
| Elastizitätsmodul | 71 GPa | 10300 ksi |
| Poisson-Zahl | 0.33 | 0.33 |
| Verlängerung | 5.6-8.0% | 5.6-8.0% |
| Härte, Brinell | 130 | 130 |
Physikalische Eigenschaften von Aluminium 7007
| Dichte | Erstarrungsbereich | Elektr. Leitfähigkeit | Wärmeleitfähigkeit | Elastizitätsmodul | Spezifische Wärme | Schermodul |
| 2,85 g/cm³ | 507–650 °C | 18-22 MS / m | 130-160 W / (mK) | 72.500 MPa | 860 J / (kg-K) | 27.300 MPa |
Wärmebehandlung von Aluminium 7007
| Weichglühen, Rekristallisationsglühen | |
| Glühtemperatur | 380 – 420 °C 1-2 Std |
| Aufheizzeit | 1 – 2 Std |
| Kühlbedingungen | > 250 °C: ≤ 30 °C / h ≤ |
| Härten | |
| Lösungsglühen | 480 – 490 °C |
| Abschrecken | Wasser bis 65 °C |
| Natürliches Altern | 5 – 8 Tage |
Herausforderungen bei der Verarbeitung von Aluminium 2007
Aufgrund des hohen Kupfergehalts der Aluminiumlegierung 2007 gestaltet sich deren Bearbeitung schwierig. Bearbeitungsprobleme wie Werkzeugverschleiß und mangelhafte Oberflächengüte entstehen durch das enthaltene Kupfer. Daher müssen Schnittparameter und Spanabfuhrverfahren besonders sorgfältig gehandhabt werden. Die Wärmebehandlung muss präzise gesteuert werden, um die spezifizierten Festigkeitseigenschaften ohne übermäßige Verformung zu erreichen. Obwohl das Schweißen Probleme bereitet, ist es unerlässlich, spezielle Verfahren anzuwenden, um Risse in der Schweißnaht zu vermeiden. Diese Herausforderungen werden durch Qualitätsmaßnahmen wie Prozessplanung, Werkzeugauswahl und Parameteroptimierung bewältigt, wodurch die Herstellung von hochwertigem Aluminium 2007 ermöglicht wird.
Äquivalente Materialien von Aluminium 2007
| UNS | AISI (UNS) | A92007 |
| ISO | Bezeichnung | AlCu4PbMgMn |
| europäische Union | Numerisch (chemische Symbole) | EN AW-2007 (EN AW-AlCu4PbMgMn) |
Der Preis von Aluminium 2007
Im Januar 2022 lag der Preis für die Aluminiumlegierung 2007 bei etwa $2.200–$2.500 t/Tonne. Langfristig können sich die Preise jedoch aufgrund von Faktoren wie Marktnachfrage, Lieferkettendynamik, geopolitischen Ereignissen und Rohstoffkostenschwankungen ändern. Es ist wichtig zu beachten, dass die präzisesten und genauesten Preisinformationen aus aktuellen Marktdaten stammen, die wiederum von seriösen Quellen oder direkt von Aluminiumlieferanten bezogen werden können.
Häufige Anwendungsbereiche von Aluminium 2007
Die Mehrzwecklegierung 2007 ist aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten sehr geschätzt. Sie wird häufig zur Herstellung von Verbindungselementen und Strukturbauteilen für die Luft- und Raumfahrt, Automobilmotoren und Bootsbeschlägen verwendet. Ihre gute Bearbeitbarkeit prädestiniert sie unter anderem für die Präzisionsfertigung von Teilen in der Landwirtschaft und Elektrotechnik. Darüber hinaus findet sie Anwendung in Sportgeräten wie beispielsweise Fahrradteilen. Aluminium 2007 ist fest, gut bearbeitbar, einfach zu verarbeiten und weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Daher findet es in vielen verschiedenen Bereichen Verwendung.
