AA 7178: Hochfeste 7000er-Aluminiumlegierung – Eigenschaften und Anwendungen
Übersicht
AA 7178 ist eine der leistungsstärksten Aluminiumlegierungen der 7000er-Serie (Al-Zn-Mg-Cu-System). Mit Kupfer und Magnesium als Hauptlegierungselementen sowie hohem Zinkgehalt (6,3–7,3 %) erreicht sie im Spitzenzustand Zugfestigkeiten über 600 MPa. Die Legierung findet primär in der Luft- und Raumfahrt, im Hochleistungsmaschinenbau und in sicherheitskritischen Strukturbauteilen Anwendung. Verschiedene Wärmebehandlungszustände (T6, T76, T7651 etc.) ermöglichen die Optimierung zwischen maximaler Festigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit.
Eigenschaften (Beispielzustand T76510)
Allgemein
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
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| Dichte | 2,7 – 2,85 g/cm³ | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
Mechanisch
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normen | Bemerkung |
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| Elastizitätsmodul | 69,0 – 72,0 GPa | | | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Bruchzähigkeit (Plane-Strain) | 22,0 – 35,0 MPa·√m | | | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Querkontraktionszahl (Poisson) | 0,33 | | | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Schubmodul | 26,4 – 27,1 GPa | | | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Zugfestigkeit | 525,0 MPa | T76510 | AA Standards, ASTM B221 | |
| Zugfestigkeit | 530,0 MPa | T76510 | AA Standards, ASTM B221 | |
Thermisch
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
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| Wärmeausdehnungskoeffizient | 2,1·10⁻⁵ – 2,4·10⁻⁵ 1/K | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Schmelzpunkt | 465,0 – 655,0 °C | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Spezifische Wärmekapazität | 795,0 – 1050,0 J/(kg·K) | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Wärmeleitfähigkeit | 121,0 – 170,0 W/(m·K) | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
Elektrisch
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
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| Elektrische Leitfähigkeit | 18,0 – 34,0 MS/m | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
| Elektrischer Widerstand | 2,9·10⁻⁸ – 5,6·10⁻⁸ Ω·m | Typisch für geknetete 7000er-Aluminiumlegierungen |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%, typisch für T76510)
| Element | Gehalt | Zustand | Normen |
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| Chrom | 0,18 – 0,28 % | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
| Kupfer | 1,6 – 2,4 % | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
| Eisen | 0,50 % (max.) | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
| Magnesium | 2,4 – 3,1 % | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
| Mangan | 0,30 % (max.) | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
| Silizium | 0,40 % (max.) | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
| Titan | 0,20 % (max.) | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
| Zink | 6,3 – 7,3 % | T76510 | AA Standards, ASTM B221 |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
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| Löten (Brazing) | Kein bekanntes oder entwickeltes Verfahren |
| Korrosionsverhalten | Spannungsrisskorrosion: Betriebsschäden in Bereichen mit Zugspannungen quer zur Kornstruktur, begrenzte Schäden an Laborproben; allgemein gut, ohne Schutz in industrieller oder Meeresatmosphäre. Überalterte Zustände (T76/T7651) bieten verbesserte Beständigkeit. |
| Zerspanbarkeit | Allgemein: gut bis akzeptabel |
| Umformbarkeit | Allgemein (ausgehärtete Zustände): nicht geeignet; im weichgeglühten Zustand (O) gut umformbar |
Typische Anwendungen
- Luftfahrt: Tragflächenholme, Rumpfstruktur, Fahrwerkskomponenten
- Hochleistungsmaschinenbau: Wellen, Zahnräder, Strukturrahmen
- Verteidigungstechnik: Panzerungskomponenten, Raketenstrukturen
- Motorsport: Chassis-Komponenten, Aufhängungsteile
Verfügbare Produktformen und Zustände
AA 7178 ist als Blech, Platte, Strangpressprofil, Schmiedestück und Stab in verschiedenen Wärmebehandlungszuständen (T6, T62, T651, T6510, T6511, T76, T7651, T76510, T76511) lieferbar. Die Wahl des Zustands richtet sich nach dem Anforderungsprofil: maximale Festigkeit (T6-Zustände) vs. Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit (T76-Zustände).
