Aluminium 7020: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungen
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Umfassender Überblick
7020 ist eine Aluminiumlegierung der 7xxx-Serie (Al-Zn-Mg-Familie), die für hohe Festigkeit ausgelegt ist und im Vergleich zu herkömmlichen 7xxx-Legierungen eine verbesserte Zähigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit bietet. Die nominelle Chemie basiert hauptsächlich auf Zink als Hauptfestigungselement, Magnesium als sekundärem Element sowie niedrigen Gehalten an Kupfer und Chrom zur Kornstruktur- und Rekristallisationskontrolle.
Die Legierung ist wärmebehandelbar und gewinnt ihre Festigkeit vor allem durch Lösungsglühen, Abschrecken und künstliches Altern (Ausscheidungshärtung von Zn-Mg-Phasen). Kaltverfestigung hat im Vergleich zu nicht wärmebehandelbaren Serien nur begrenzte Wirkung. Zu den wichtigsten Eigenschaften gehören hohe spezifische Festigkeit, vergleichsweise gute Ermüdungsbeständigkeit für hochfeste Aluminiumlegierungen, mäßige Korrosionsbeständigkeit (verbessert gegenüber hochkupferhaltigen 7xxx-Legierungen), eingeschränkte Umformbarkeit bei Spitzenausführungen sowie sorgfältige Schweißbarkeit aufgrund von Weichzonen-Erweichung (HAZ-Softening).
7020 wird häufig in Luft- und Raumfahrtbeschlägen, Strukturbauteilen sowie im Transport- und Marinebereich eingesetzt, wo eine Kombination aus erhöhter Festigkeit, guter Bruchzähigkeit und angemessener Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Ingenieure wählen 7020, wenn ein höheres Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis und bessere Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit gegenüber herkömmlichen 6xxx-Serienlegierungen gefordert sind oder wenn Festigkeit der 7xxx-Serie benötigt wird, aber die Korrosionsanfälligkeit und geringere Bruchzähigkeit von 7075 nicht akzeptabel sind.
7020 wird anderen Legierungen vorgezogen, wenn Konstrukteure ein Gleichgewicht aus hoher statischer und Ermüdungsfestigkeit mit verbesserter Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und besserer Alterungsstabilität benötigen. Es konkurriert häufig mit 6061 und 7075 in vielen strukturellen Einsatzgebieten und wird bevorzugt, wenn Schweißbarkeit oder eine höhere Duktilität in bestimmten Ausführungen wichtig sind. Die Verfügbarkeit in Pressprofilen, Platten und Blechen sowie etablierte Wärmebehandlungsprozesse machen 7020 für Serienbauteile mit vorhersehbarem mechanischem Verhalten attraktiv.
Zustandsvarianten
| Temper | Festigkeitsniveau | Dehnung | Umformbarkeit | Schweißbarkeit | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Niedrig | Hoch | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Vollständig geglüht, höchste Duktilität zum Umformen |
| T4 | Moderat (natural gealtert) | Moderate-Hoch | Gut | Gut | Gelöst und natural gealtert; gute Umformbarkeit bei mittlerer Festigkeit |
| T6 | Hoch | Moderat | Weniger gut bis schlecht | Begrenzt | Gelöst und künstlich gealtert; Spitzenfestigkeit für statische Belastung |
| T651 | Hoch (spannungsarm geglüht) | Moderat | Weniger gut bis schlecht | Begrenzt | T6 mit kontrollierter Dehnung zur Reduzierung von Eigenspannungen |
| H14 | Moderat-Hoch | Niedrig-Moderat | Begrenzt | Gut | Teilweise kaltverfestigt; mittlere Festigkeit ohne Wärmebehandlung |
| T5 | Moderat-Hoch | Moderat | Begrenzt | Begrenzt | Vom erhöhten Temperaturbereich abgeschreckt und künstlich gealtert; Verwendung für Pressprofile |
Der Zustand steuert maßgeblich das Verhältnis zwischen Festigkeit und Duktilität bei 7020. Geglühte (O) oder T4-Zustände bieten die beste Umformbarkeit für Pressen oder Tiefziehen, während T6/T651 die höchste statische Festigkeit liefern, allerdings auf Kosten der Biegeumformbarkeit und mit erhöhter Vorsicht gegenüber Rückfederung und Rissbildung.
Wärmebehandelbare Zustände zeigen ausgeprägte Weichzonen-Erweichung (HAZ-Softening) in Schweißnähten; konstruktiv wird häufig T651 für kritische Strukturbauteile gewählt, um Restspannungen und Stabilität zu kontrollieren. Zwischenzustände wie H14 und T5 kommen zum Einsatz, wenn teilweises Kaltumformen oder Online-Aging bei Pressprofilen ausreichende Festigkeit bei noch akzeptablen Umform- und Fügeverfahren sichern.
Chemische Zusammensetzung
| Element | Prozentbereich | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Si | ≤ 0,12 | Verunreinigung; begrenzt Gießfehler und verringert Einfluss auf Festigkeit |
| Fe | ≤ 0,50 | Verunreinigung; hohe Gehalte mindern Zähigkeit und Bearbeitbarkeit |
| Mn | 0,03 – 0,20 | Mikrolegierung zur Kornstruktur- und Rekristallisationskontrolle |
| Mg | 1,0 – 1,8 | Hauptfestigungspartner neben Zn (MgZn2-Ausscheidungen) |
| Cu | ≤ 0,10 – 0,25 | Niedriger bis moderater Gehalt; reduziert SCC-Risiko gegenüber hochkupferhaltigen 7xxx-Legierungen |
| Zn | 3,8 – 4,8 | Hauptfestigungselement; steuert Ausscheidungshärtung |
| Cr | 0,04 – 0,20 | Kornverfeinerer; verbessert Zähigkeit und kontrolliert Rekristallisation |
| Ti | ≤ 0,05 | Feinkornkeimung bei Brammenherstellung |
| Andere (jeweils) | ≤ 0,05 | Enthält Spuren von V, Zr; Rest Al |
Legierungszusätze steuern das mechanische und korrosive Verhalten von 7020: Zn und Mg bilden kohärente und halbkohärente Ausscheidungen während des Alterungsprozesses, die den Hauptfestigungsmechanismus darstellen. Chrom sowie kleine Mn- und Ti-Gehalte verfeinern die Kornstruktur, senken die Anfälligkeit für Rekristallisation und interkristallinen Bruch, während der niedrige Kupferanteil das Risiko von Spannungsrisskorrosion im Vergleich zu anderen Cu-reichen 7xxx-Legierungen minimiert.
Verunreinigungen wie Fe und Si werden streng kontrolliert, da sie intermetallische Partikel bilden, welche die Bruchzähigkeit mindern und Ermüdungsrissansätze begünstigen können. Eine kontrollierte Chemie gewährleistet stabile Wärmebehandlungsreaktionen und konstante mechanische Eigenschaften über verschiedene Produktformen hinweg.
Mechanische Eigenschaften
In den Zuständen T6/T651 zeigt 7020 eine hohe Zugfestigkeit, die sich für Strukturbauteile eignet, mit einem typischen Verhältnis aus Streck- und Zugfestigkeit, das hoch belastbare Komponenten unterstützt. Die Streckgrenze in den Spitzenausführungen liegt deutlich über der von 6xxx-Legierungen, während die Bruchzähigkeit besser ist als bei höherfesten 7xxx-Legierungen. Die Dehnung in den Spitzenzuständen ist moderat und ausreichend für viele bearbeitete und strukturelle Teile.
Unter geglühten (O) oder gelösten (T4) Bedingungen steigt die Dehnung deutlich an und die Zugfestigkeit sinkt, wodurch sich diese Zustände besser für Umformprozesse eignen. Die Härte korreliert stark mit dem künstlichen Altern: T6 liefert die höchste Härte und statische Belastbarkeit, während der geglühte Zustand geringe Härte und ausgezeichnete Dellenbeständigkeit zeigt.
Die Ermüdungsleistung von 7020 ist für einen hochfesten Werkstoff in der Regel gut, profitiert von kontrollierter Kornstruktur und niedrigem Kupfergehalt. Die Ermüdungslebensdauer ist jedoch empfindlich gegenüber Oberflächenunebenheiten, Eigenspannungen und lokalen Kerben. Dicke und Produktform beeinflussen die mechanischen Eigenschaften, da Kühlraten und Rekristallisation den Alterungsprozess und die Kornmorphologie verändern; dickere Platten zeigen möglicherweise leicht geringere Spitzenaushärte und Bruchzähigkeit als dünne Profile mit schnellerem Abschreckprozess.
| Eigenschaft | O/Geglüht | Hauptzustand (T6 / T651) | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 160 – 240 | 360 – 420 | T6 bietet ca. 2–2,5× höhere Festigkeit als O; Werte variieren je nach Produktform und Dicke |
| Streckgrenze (MPa) | 55 – 110 | 320 – 370 | Streckgrenze steigt nach dem Altern stark an; T651 beinhaltet spannungsarmes Dehnen |
| Dehnung (A%) | 18 – 30 | 8 – 14 | Duktilität nimmt mit steigender Festigkeit ab; Kompromiss mit Bruchzähigkeit |
| Härte (HB) | 40 – 70 | 110 – 140 | Brinell-Härte steigt mit dem Altern; Härte korreliert mit Festigkeit und Verschleißfestigkeit |
Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Dichte | ~2,78 g/cm³ | Typisch für Al-Zn-Mg-Legierungen; günstiges Festigkeits-Gewichts-Verhältnis |
| Schmelzbereich | Solidustemperatur ~475–490°C; Liquidustemperatur ~635–645°C | Legierungsschmelzbereich abhängig von genauer Zusammensetzung und Verunreinigungen |
| Wärmeleitfähigkeit | ~130 – 160 W/m·K | Niedriger als reines Aluminium, aber ausreichend für Wärmeabfuhr im Vergleich zu Stählen |
| Elektrische Leitfähigkeit | ~28 – 36 % IACS | Niedriger als bei 1xxx- und 6xxx-Serien durch Legierungselemente; typisch für hochfeste Aluminiumlegierungen |
| Spezifische Wärme | ~880 J/kg·K | Nützlich für thermische Auslegung und transiente Wärmeberechnungen |
| Wärmeausdehnung | ~23 – 24 µm/m·K (20–100°C) | Ähnlich anderen Aluminiumlegierungen; relevant bei differenzieller Ausdehnung zur Konstruktion |
7020 behält die geringe Dichte von Aluminium und seine günstige Wärmeleitfähigkeit bei, was es attraktiv macht, wenn Gewichtsersparnis und Wärmeableitung wichtig sind. Die reduzierte elektrische und thermische Leitfähigkeit gegenüber reinem Aluminium sind Kompromisse für die gesteigerte Festigkeit durch ausscheidungshärtende Phasen.
Die thermischen Eigenschaften bestimmen Wärmebehandlungsfenster und Einsatzgrenzen; Konstrukteure sollten signifikanten Verlust der Ausscheidungshärtung berücksichtigen, wenn Bauteile bei Temperaturen nahe oder oberhalb typischer Alterungstemperaturen betrieben werden.
Produktformen
| Form | Typische Dicke/Größe | Festigkeitsverhalten | Übliche Zustände | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|
| Blech | 0,5 – 6 mm | Beste Ansprechbarkeit auf Abschrecken und Auslagern bei dünneren Stärken | O, T4, T6 | Weit verbreitet für leichte Strukturtafeln und bearbeitete Teile |
| Platte | 6 – 100+ mm | Dicke Abschnitte können leicht verringerte Spitzenfestigkeit aufweisen | T6, T651 | Erfordert kontrolliertes Abschrecken zur Erzielung homogener Eigenschaften |
| Strangpressprofil | Profile bis zu großen Querschnitten | Gute richtungsbezogene Festigkeit; Auslagerung kann direkt nach dem Pressen erfolgen | T5, T6, T651 | Beliebt für Strukturrahmen und komplexe Querschnitte |
| Rohr | Durchmesser unterschiedlich; nahtlos/geschweißt | Ähnlich wie Strangpressprofile; Wanddicke beeinflusst Auslagerung | T6, T651 | Verwendet für hochfeste Rohrleitungen und Strukturbauteile |
| Stab/Rundstahl | Durchmesser bis 200 mm | Bearbeitbarkeit und Homogenität hängen von der Massivquerschnittsgröße ab | O, T6 | Verwendung für Fittings, bearbeitete Komponenten und Schmiedeteile |
Blech und dünne Strangpressprofile erreichen typischerweise schneller ihre Höchstwerte aufgrund höherer Abschreckgeschwindigkeiten, während dicke Platten eine sorgfältige Verarbeitung benötigen, um weiche Kerne zu vermeiden. Strangpressprofile erlauben maßgeschneiderte Querschnitte und können unmittelbar nach dem Abschrecken (T5) oder nach einer Spannungsarmung (T651) für Maßhaltigkeit ausgelagert werden.
Die Wahl der Fertigung richtet sich nach den geforderten mechanischen Eigenschaften und der Geometriekomplexität: Wärmebehandlungszyklen vor der Umformung sind üblich bei stark biegbaren Bauteilen, während die Bearbeitung von Stabmaterial häufig im T6-Zustand erfolgt, um Maßhaltigkeit und Ermüdungsfestigkeit zu gewährleisten.
Äquivalente Legierungen
| Norm | Legierung | Region | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| AA | 7020 | USA | Gängige Legierungsbezeichnung gemäß Aluminum Association |
| EN AW | 7020 | Europa | EN AW-7020 weit verbreitet; chemische und mechanische Spezifikationen nach EN-Normen |
| JIS | A7020 | Japan | JIS-Varianten halten ähnliche Zusammensetzungslimits mit regionalen Toleranzen ein |
| GB/T | 7020 | China | Chinesische GB/T-Qualität entspricht internationaler 7020-Chemie und -Anwendung |
Regionale Spezifikationen für 7020 sind hinsichtlich Elementbereich und Zustandsdefinitionen grundsätzlich konsistent, jedoch können Toleranzen bei Verunreinigungen und mechanische Prüfverfahren variieren. Europäische EN-AW-7020-Normen legen besonderen Wert auf strenge Kontrolle von rekristallisationshemmenden Elementen zur Sicherstellung der Qualität von Platten und Strangpressprofilen.
Anwender sollten spezifische Normen und Zertifikate hinsichtlich Maßtoleranzen, zulässiger Einschlüsse und Lieferantenprozesskontrollen konsultieren, da diese Einfluss auf Lebensdauer, Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit (SCC) und zulässige Fehlerwerte bei sicherheitskritischen Bauteilen haben.
Korrosionsbeständigkeit
In atmosphärischen Umgebungen zeigt 7020 eine moderate Korrosionsbeständigkeit und übertrifft im Korrosionsverhalten hochkupferhaltige 7xxx-Legierungen durch den relativ niedrigen Kupfergehalt. Natürliche Eloxierung sowie Chromat- oder moderne organische Beschichtungen verbessern maßgeblich den Schutz gegen Lochfraß und allgemeine Korrosion, wodurch 7020 für zahlreiche Außenanwendungen im strukturellen Bereich geeignet ist.
Im maritimen Umfeld wird die lokale Korrosion beschleunigt; 7020 kann in maritimen Strukturen eingesetzt werden, sofern zusätzliche Schutzmaßnahmen wie Eloxieren, Umwandlungsbeschichtungen, Fugenversiegelungen und Schutzanstriche angewandt werden. Das Vermeiden von stehendem Meerwasser und das elektrisch isolierende Trennen von unterschiedlichen Metallen sind wichtige konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung galvanischer Angriffe.
Die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion (SCC) bei 7020 ist geringer als bei hochkupferhaltigen 7xxx-Legierungen, bleibt aber bei hochfesten Zuständen (T6) eine Designüberlegung. Fügegestaltung, Wahl des Zustands (bevorzugt T4/T651, wo möglich) und Nachbehandlungsmaßnahmen wie Wärmebehandlungen nach dem Schweißen werden üblicherweise eingesetzt, um das SCC-Risiko zu minimieren.
Galvanische Wechselwirkungen mit Stählen, Kupfer oder rostfreien Legierungen können in chloridhaltigen Umgebungen beträchtlich sein; isolierende Barrieren, opferanodische Beschichtungen oder kathodischer Schutz sind an Fügeflächen zu empfehlen. Im Vergleich zu den Aluminiumlegierungen der Serien 5xxx (Mg) und 6xxx (Mg-Si) bietet 7020 höhere Festigkeit bei leicht anspruchsvolleren Korrosionsschutzmaßnahmen.
Fertigungseigenschaften
Schweißbarkeit
7020 lässt sich mit gängigen Lichtbogenschweißverfahren (TIG, MIG) schweißen, wobei Schweißzonen in hochfesten Zuständen erhebliches Anlassen in der Wärmeeinflusszone (WEZ) zeigen; oft ist eine Nachbehandlung durch Wärmebehandlung erforderlich, um die Festigkeit in sicherheitsrelevanten Anwendungen wiederherzustellen. Zusatzwerkstoffe wie 5356 oder andere Al-Mg-Schweißzusätze werden üblicherweise eingesetzt, um die Neigung zum Heißrissbilden zu verringern und die Duktilität der Schweißnaht zu verbessern. Sorgfältige Fügegestaltung, Spannungsarmglühen vor und nach dem Schweißen sowie Kontrolle der Wärmeinputmenge minimieren Porosität und WEZ-Probleme; das Schweißen tragender Komponenten erfolgt qualifiziert und wird häufig mit lokalem Auslagern kombiniert.
Bearbeitbarkeit
Die Bearbeitbarkeit von 7020 wird für eine hochfeste Aluminiumlegierung allgemein als mittel bis gut eingeschätzt, wobei massive Querschnitte bei Einsatz scharfer Hartmetallwerkzeuge gleichmäßige Spanbildung ermöglichen. Empfohlene Werkzeuge sind beschichtete Hartmetallplatten mit positiver Spanwinkelgeometrie und reichlicher Kühlung oder Schmierung zur Vermeidung von Anbackungen und Verbesserung der Oberflächenqualität. Schnittgeschwindigkeiten sind höher als bei Stählen, aber geringer als bei weichen, gegossenen Aluminiumlegierungen; Vorschübe und Schnitttiefen werden zur Vermeidung von Vibrationen und zur Wärmeableitung im Schnittbereich optimiert.
Umformbarkeit
Die Umformbarkeit hängt stark vom Zustandszustand ab: O- und T4-Zustände bieten die beste Biege-, Tiefzieh- und Stanzbarkeit, während T6 und T651 deutlich weniger umformbar sind und bei kleinen Radien zu Rissbildung neigen. Typische minimale Innenbiegeradien für weichgeglühtes 7020-Blech liegen bei etwa dem 1-fachen der Blechdicke, wohingegen T6-Bauteile oft das 2–4-fache der Blechdicke oder die Verwendung spezieller Werkzeuge und erhöhtem Umformtemperaturen erfordern, um Brüche zu vermeiden. Rückfedern ist bei höherfesten Zuständen ausgeprägt, daher sind Werkzeugabstimmung und Probeläufe für hochpräzise Bauteile unerlässlich.
Wärmebehandlungsverhalten
7020 ist eine klassisch wärmebehandelbare Legierung: die Lösungsglühtemperatur liegt typischerweise bei etwa 470–480°C, um Zn-Mg-reiche Phasen in die feste Lösung zu überführen, gefolgt von schnellem Abschrecken zur Erhaltung der Übersättigung. Das künstliche Auslagern (T6) erfolgt üblich bei Temperaturen zwischen 120 und 160°C über mehrere Stunden, um ausscheidungsgehärtete Phasen zu bilden und die maximale Härte zu erreichen; Auslagerungskurven müssen an den Querschnitt und das gewünschte Verhältnis von Festigkeit zu Zähigkeit angepasst werden.
Der Zustand T651 beschreibt T6 mit kontrolliertem Strecken zur Minimierung von Eigenspannungen und Verzug; dieser Zustand wird bevorzugt für Strukturbauteile mit Anforderungen an Maßhaltigkeit und Ermüdungsfestigkeit eingesetzt. Im Gegensatz zu nicht wärmebehandelbaren Legierungen wird die Festigkeit von 7020 vornehmlich durch Ausscheidungsgröße und -verteilung bestimmt, nicht durch Kaltverfestigung, weshalb die genaue Steuerung von Zeit-Temperatur-Profilen und Abschreckraten entscheidend ist, um die spezifizierten mechanischen Eigenschaften zu erreichen.
Leistungen bei erhöhten Temperaturen
7020 verliert bei erhöhten Einsatztemperaturen einen erheblichen Teil seiner ausscheidungsgehärteten Festigkeit; langfristige Belastung über ~120°C führt zu einem fortschreitenden Wachstum der Ausscheidungen und zu sinkender Streck- sowie Zugfestigkeit. Kurzzeitige Temperaturüberschreitungen können toleriert werden, jedoch verkürzen wiederholte Zyklen oder dauerhafte Belastung deutlich die Ermüdungslebensdauer und verringern die Tragfähigkeit. Oxidation ist bei Aluminium unter typischen Einsatztemperaturen minimal, Schutzschichten können aber bei hohen Temperaturen degradieren und das Metall angreifbar machen.
Wärmeeinflusszonen an Schweißnähten sind besonders kritisch, da lokale thermische Belastungen die Ausscheidungsverteilung verändern und weiche Zonen erzeugen können, die unter mechanischer oder thermischer Beanspruchung zur Spannungskonzentration führen. Für Anwendungen mit hohen Temperaturanforderungen sollten alternative Legierungen mit optimiertem Hochtemperatureinsatz in Betracht gezogen werden.
Anwendungsgebiete
| Industrie | Beispielkomponente | Warum 7020 verwendet wird |
|---|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Strukturbeschläge, Spanten | Hohes Festigkeitsgewicht mit guter Bruchzähigkeit und SCC-Beständigkeit |
| Marine | Deckstützen, Rahmen | Verbesserte Korrosionsbeständigkeit gegenüber hochkupferhaltigen 7xxx-Legierungen und gute Festigkeit |
| Automobil / Schiene | Hochfeste Strangpressprofile, Fahrwerkskomponenten | Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit für leichte Strukturbauteile |
| Sport / Freizeit | Hochleistungs-Fahrradrahmen, Strukturrohre | Gutes Festigkeitsgewicht und Bearbeitbarkeit für Präzisionsteile |
| Elektronik / Wärmeleitung | Strukturelle Wärmespreizer, Gehäuse | Balance zwischen Steifigkeit, thermischer Leitfähigkeit und Bearbeitbarkeit |
7020 wird dort eingesetzt, wo Konstrukteure eine hochwertige Kombination aus Festigkeit, Zähigkeit und vernünftiger Korrosionsbeständigkeit in sowohl gefertigten als auch bearbeiteten Bauteilen benötigen. Die Verfügbarkeit in mehreren Produktformen und bewährte Wärmebehandlungsverfahren machen es zu einer vielseitigen Wahl für technische Komponenten, bei denen Leistungskonsistenz und Lebensdauer wichtig sind.
Auswahlhinweise
Wählen Sie 7020, wenn hohe statische und Dauerfestigkeit erforderlich sind, zusammen mit verbesserter Bruchzähigkeit und reduziertem Risiko für Spannungsrisskorrosion (SCC) im Vergleich zu hochkupferhaltigen 7xxx-Legierungen. Es eignet sich hervorragend für Strukturbauteile, Luft- und Raumfahrt sowie Marineanwendungen, bei denen Gewichtseinsparungen und ein vorhersehbares Alterungsverhalten im Vordergrund stehen.
Im Vergleich zu kommerziell reinem Aluminium (z. B. 1100) tauscht 7020 eine deutlich geringere elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie schlechtere Umformbarkeit gegen eine wesentlich höhere Festigkeit ein; verwenden Sie 1100, wenn Leitfähigkeit oder Umformbarkeit dominieren, und 7020, wenn Tragfähigkeit entscheidend ist. Im Vergleich zu durch Kaltverfestigung gehärteten Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet 7020 deutlich höhere Festigkeit, erfordert jedoch kontrollierte Wärmebehandlung und Korrosionsschutz; wählen Sie 3003/5052, wenn Umformbarkeit oder Korrosionsbeständigkeit in chloridhaltigen Umgebungen ohne Wärmebehandlung im Vordergrund stehen. Im Vergleich zu gängigen wärmebehandelbaren 6xxx-Legierungen (6061/6063) bietet 7020 typischerweise höhere Festigkeit und bessere Dauerfestigkeit, kann jedoch mit höheren Materialkosten sowie strengeren Anforderungen an Schweißen und Wärmebehandlung verbunden sein; bevorzugen Sie 7020, wenn dessen überlegene Festigkeit-zu-Gewicht-Relation und Zähigkeit die zusätzlichen verfahrenstechnischen Anforderungen rechtfertigen.
Abschließende Zusammenfassung
7020 bleibt aufgrund seines günstigen Verhältnisses von Festigkeit, Zähigkeit und kontrolliertem Korrosionsverhalten in Verbindung mit vielseitiger Verfügbarkeit in unterschiedlichen Produktformen und bewährten Wärmebehandlungsverfahren eine relevante Hochfestigkeits-Aluminiumlegierung für die moderne Technik. Seine Position zwischen konventionellen 6xxx-Legierungen und höherfesten, jedoch korrosionsanfälligeren 7xxx-Legierungen macht es zu einer praktischen Wahl für Strukturbauteile, die zuverlässige und reproduzierbare Leistung verlangen.