Was bedeutet eigentlich 7005 bei Aluminium?

dre

Irrer
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Moin, moin,

also, wer weiß was genau die Bezeichnung 7005 bei einer Aluminiumlegierung aussagt. Ich kennen nur solche schnöden Sachen wie AlCuMg2, oder AlZnMgCu 1,5, oder, oder, oder. Eben die Bezeichnungen nach DIN 1700.

Geht es bei der Bezeichnung 7005 vielleicht einmal mehr um den reinen Vertrieb eines Materials, oder steckt dort tatsächlich ein Schlüssel dahinter, der etwas über Festigkeit, Zähigkeit oder Bearbeitbarkeit aussagt?

Wer weiß was?
 

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Re: Was bedeutet eigentlich 7005 bei Aluminium?
At Airborne, we use a high strength aerospace grade aluminum alloy (AA 7005) to create our aluminum frames. This alloy is an industry standard for creating high strength tubing, and comes from a family of aluminum alloys created primarily after WWII to replace the 2XXX series alloys in high strength airframe applications. In fact, some of the most important grades of 7XXX series alloys were developed in the 1970’s for advanced fighter aircraft such as the F-14 Tomcat, which required new high strength/lightweight materials to sustain the stresses common to jet fighter aircraft. The 7XXX series aluminums, including the 7005 alloy we use at Airborne, are precipitation-hardened alloys. This means that 7005 is a heat treatable alloy, where the metal is heated to approximately 150oC for about 24hrs. This is where the alloying elements come in. They form nano-scale strengthening particles of the form Mg2Si during the heat treatment.. These particles are extremely small and hard, but they help prevent plastic deformation, thereby increasing the strength of the material. This produces a material that is lightweight, stiff and strong.
Simply creating the tubes of Airborne frames out of high strength 7005 alloy is not enough, you also have to know how to properly join these tubes together to produce a strong and durable bike. At Airborne, we understand the intricacies of the metallurgy behind welding aluminum tubes together, particularly when working with a high strength, precipitation hardened 7005 aluminum alloy. Before fabricating the frame, the tubes are aged to a T4 condition, which starts the development of the strengthening particles in the alloy. The tubes are then welded together using a TIG (Tungsten Inert Gas) welding technique to ensure that the weld zone is free of contaminants that could embrittle the material and lead to a lower life expectancy for the whole frame by failure of the weld. The welding process also produces a heat-affected zone (HAZ) in the metal of the weld and the surrounding area on the joined tubes. This HAZ is often associated with poor mechanical properties due to the diffusion of solute from the weld zone, which consequently produces less strengthening particle in the welded material, and by the growth of grains due to the heat from the welding process. This is exactly why Airborne uses 7005 tubing, as it contains the alloying element of Manganese which is used to control recrystallization and excessive grain growth when the material is welded and heat treated. After the welding is complete, the entire bicycle frame is aged to an overaged state of T6, which develops the strengthening particles in the material, relieves stresses associated with the welding process, and minimizes the heat affected zone by allowing the material in the weld zone to strengthen as well. With the proper heat treatment and welding technique, our frames can be as strong in the weld zone as the tubes themselves.
 
Hmm wir können gerne ein paar Sachen ausbessern. Habt euch ja viel Arbeit gemacht, aber leider sind einige Sachen falsch dargestellt und bewertet.

Bsp. Zugversuch:

Gemessen werden Kraft und Verlängerung der Probe. Aufgetragen werden die Spannung (nicht die Kraft) gegen die Probenverlängerung.:eek:

Die Bewertung, daß eine Verformung unerwünscht ist ist so nicht richtig. Was wäre für den Konstrukteur bzw. Anwender besser? Das Bauteil einsetzen, bis es irgendwann aus heiterem Himmel bricht, oder ein Material, was Spannungsspitzen durch örtliche plastische Verformung abbauen kann? Ich sehe lieber Risse, als daß mir ein Bauteil wegknallt... Übrigens wird so kein Zugversuch eines Materials aussehen, welches im Fahrradbau eingesetzt wird.

Thema Dauerfestigkeit:

Glaubst du wirklich, daß Stahl Dauerfest ist? Wieso kann Stahl ab einer gewissen Schwingspielzahl seine Festigkeit nicht mehr verlieren? Schon einmal was von UHCF gehört? Ok, für den Fahrradbau ist das nicht auschlaggebend
;)

Ok, mehr würde hier den Rahmen sprengen. Die Seite mag zwar Arbeit gemacht haben und sieht gut aus, aber sie bedarf doch einiger kleinerer Korrekturen. :winken:
 
"Bsp. Zugversuch:

Gemessen werden Kraft und Verlängerung der Probe. Aufgetragen werden die Spannung (nicht die Kraft) gegen die Probenverlängerung."

Das ist zwar richtig, du scheinst dir das Diagramm aber nicht angesehen zu haben. Aufgetragen ist auf der y-Achse zwar die Kraft, in Klammer steht aber der techn. richtige Ausdruck Spannung. Kraft ist für einen techn. Laieen einfach besser vorstellbar, für die Techniker ist in Klammer der richtiges Ausdruck angegeben (ein Techniker sollte auch in der Lage sein diese Vereinfachung als solche zu erkenne, wo doch das Diagramm richtig beschriftet ist ;) ). Selbst deine Ausbesserung ist techn. nicht korrekt, denn es müßte heißen: Spannung bezogen auf den Anfangsquerschnitt. ;)

Ein Laie ohne techn. Background, was kann sich der besser vorstellen?
KRAFT
oder: Spannung Sigma bezogen auf den Anfangsquerschnitt A0 ??

Abgesehen davon ist KRAFT technisch gesehen nicht falsch, denn tatsächlich gemessen wird die Kraft, nur im Diagramm wird dann auf der y-Achse die Spannung bezogen auf den Anfangsquerschnitt umgerechnet und aufgetragen.

"Die Bewertung, daß eine Verformung unerwünscht ist ist so nicht richtig. Was wäre für den Konstrukteur bzw. Anwender besser? Das Bauteil einsetzen, bis es irgendwann aus heiterem Himmel bricht, oder ein Material, was Spannungsspitzen durch örtliche plastische Verformung abbauen kann? Ich sehe lieber Risse, als daß mir ein Bauteil wegknallt...

Dazu das (denke ich) betreffende Zitat der Seite: "Wenn die Zugfestigkeit erreicht wird, dann hat sich das Material bereits gewaltig verformt, was doch eher unerwünscht ist. Die Zugfestigkeit ist also eher von theoretischer Bedeutung, für die Konstruktion wenig zu brauchen."

Wie kommst du aus dieser Formulierung heraus auf die Idee ein Bauteil genau auf Bruch zu dimensionieren? Wir sind daher klar einer Meinung. :daumen:

"Übrigens wird so kein Zugversuch eines Materials aussehen, welches im Fahrradbau eingesetzt wird."

Das Diagramm ist in Paint erstellt. Es deckt sich weitgehend mit einem Zugversuch der von mir selber durchgeführt wurde und ist natürlich sehr vereinfacht. Klar hätte man ein tatsächliches Diagramm scannen können oder bereits digital ausgeben, aber das ist doch etwas zu viel Aufwand für etwas was einfach erklärt werden soll.

"Glaubst du wirklich, daß Stahl Dauerfest ist?"

Ja, denn das ist i. A. techn. Standard.

"Wieso kann Stahl ab einer gewissen Schwingspielzahl seine Festigkeit nicht mehr verlieren? Schon einmal was von UHCF gehört? Ok, für den Fahrradbau ist das nicht auschlaggebend"

Also Ermüdungserscheinungen von hochfrequenten Schwingungen sind in der Tat hier nicht von Bedeutung (das ist eher was für Kernkraftwerke, Pipelines, etc.), daher gilt das oben gesagte. Immer schön am Boden bleiben. ;) Noch einmal: Stahl gilt im Maschinenbau unter bestimmten Voraussetzungen als dauerfest. Natürlich gibt es auch Anwendungen wo das nicht der Fall ist.

Das Problem von deutschsprachigen Publikationen ist immer, daß alles techn. und wissenschaftlich korrekt sein muß. Die englischsprachige Literatur zeigt uns, daß das nicht der Fall sein muß, wenn es zu besseren Verständnis beiträgt. Und genau darum geht es hier. Würde ich alles techn. und wissenschaftlich richtig erklären wollen - was ich a) garnicht könnte und b) auch gar nicht möglich ist, denn wo hören wir dann auf? - dann wäre die Seite nur noch für Techniker und Wissenschaftler lesbar und das ist dann klar eine Themenverfehlung.

Gut möglich, daß du gerade schlechte Beispiele hervorgehoben hast, ich bin mir sehr sicher, gerade in der Rahmenwerkstoffgeschichte (der älteste Artikel), daß schon einige unrichtige und unglückliche Formulierungen gewählt wurden. Ich werde mir die Sachen noch einmal ansehen, wenn du meinst das führt hier zu weit, führe ich nochmals meine E-Mailadresse an, es sind alle herzlich eingeladen eine produktive Meinung dazu abzugeben. Ich denke es ist im Interesse aller, daß keine Ungereimtheiten oder Unrichtigkeiten weiter verbreitet werden. ;) :)

Aufgrund solcher für das bessere Verständnis absichtlich technisch nicht sauberen Formulierungen die ganze Seite als Mist dazustellen finde ich aber ziemlich gewagt, eher lächerlich und eigentlich traurig und ärgerlich. :( Selber besser machen, am besten gleich eine Korrektur schreiben und mir mailen wir können gerne darüber diskutieren. :cool:

öffentliche e-mail adresse für Kritiken, Anregungen, Beschwerden, ... von www.downhillschrott.com : [email protected]
:daumen:
 
Um auf die Fragestellung zurückzukommen: 7005 ist eine amerikanische Norm und Legierung, die auch weitgehend nur im amerikanischen Raum und in Asien eingesetzt wird. Das europ. Pendant dazu ist EN-AW-7020 -> alte DIN Bezeichnung: AlZn4,5Mg1
(Um wieder techn. korrekt zu sein: 7020 ist nicht gleich 7005, die Zusammensetzung und die Eigenschaften sind nicht ident, aber sehr ähnlich und können für den Rahmenbauer als ident angesehen werden. ;) )
 
Ich wollte deine Seite nicht runterputzen, daß sie viel Mühe gemacht hat möchte ich nicht bestreiten. :daumen:

Ich hatte nur die erste Seite über den Stahl gelesen und mir sind ein paar Sachen sauer aufgestoßen. Bin wohl etwas pingelig ;) Übrigens bin ich trotzdem nicht der Meinung, daß man falsche Einheiten angeben muß, nur damit es dem Verständis des Laien zuträglich ist. Dadurch wird es leider nicht richtig.
Und nun Schwamm drüber, morgen ist vierter Advent und darauf
:bier:.
 
"Ich hatte nur die erste Seite über den Stahl gelesen und mir sind ein paar Sachen sauer aufgestoßen."

Dann stößt es mir sauer auf, daß du von der ersten Seite eines umfassenden Artikels auf eine ganze Website schließt. Das ist technisch unsauber, wissenschaftlich mehr als unkorrekt, moralisch bedenklich und rechtlich ja schon klagbar. ;) :D

Da bin ich pingelig. ;) Aber bitte, ich trink zwar kein Bier aber ich stoß halt mit Cola an: :bier: ;)

"Übrigens bin ich trotzdem nicht der Meinung, daß man falsche Einheiten angeben muß, nur damit es dem Verständis des Laien zuträglich ist."

Ist erstens ja nicht falsch. Spannung steht daneben. :) Zweitens bin ich sehr wohl der Meinung, daß es berechtigt und der Lesbarkeit zuträglich ist, vereinfachte Begriffe zu verwenden. Das ist in der englischsprachigen Literatur übrigens sehr wohl üblich und mit ein Grund wieso deutschsprachige Literatur in vielen Angelegenheiten unlesbar ist. :)
 
@Moe...wie du evtl. hier sehen kannst stimmt sowohl Spannung als auch Kraft...
;)
Spannungsdehnungsdiagramm.gif


Die Seite ist nicht gut... Da steht viel Mist. Nicht alles glauben was man im Internet findet

oder von anderen liest :rolleyes: :D
 
Moe schrieb:
Übrigens bin ich trotzdem nicht der Meinung, daß man falsche Einheiten angeben muß, nur damit es dem Verständis des Laien zuträglich ist. Dadurch wird es leider nicht richtig.

Die Einheit ist NICHT falsch
Die techn. Spannung is proportional zur Kraft und damit kommt qualitativ die gleiche Kurve zustande wenn ich die Kraft über die Dehnung antrage also kann man das so durchaus stehn lassen.
 
Für Korinthenkacker:
Kurz vor dem Bruch stimmt Spannung proportional zur Kraft nicht mehr zwangsläufig, da sich die Probe längt und sich der Querschnitt (z.B. bei Stahl) verringern kann, bevor die Probe reist.
Für's Radl ziemlich unrelevant... ;)

@downhillschrott: Ich finde die Seite recht informativ, und 100% genau muss es nicht sein, solange es nicht falsch ist...
 
Ähm du hast das nicht ganz verstanden hm?
Die (wahre) Spannung stimmt überhaupt nie mit der Kraft überein und annähernd auch nur maximal bis die maximale Zugspannung erreicht ist. Es geht hier aber um die techn. Spannung (eben Kraft auf Anfangsquerschnitt bezogen) und die ist immer proportional zur Kraft ;)
 
@downhillschrott: Ich finde deine Seite sehr gut verständlich und denke es ist völliger Blödsinn,einem Laien etwas mit Fachbegriffen erklären zu wollen,die von den wenigsten verstanden werden:ich bin klar dafür die Begriffe zu vereinfachen,solange sie ihre Richtigkeit behalten. :daumen:

Also,nicht entmutigen lassen. Man kann in allem Richtigem etwas falsches finden,wenn man mit einer Lupe sucht ;)


mfg David
 
downhillschrott schrieb:
Um auf die Fragestellung zurückzukommen: 7005 ist eine amerikanische Norm und Legierung, die auch weitgehend nur im amerikanischen Raum und in Asien eingesetzt wird. Das europ. Pendant dazu ist EN-AW-7020 -> alte DIN Bezeichnung: AlZn4,5Mg1
(Um wieder techn. korrekt zu sein: 7020 ist nicht gleich 7005, die Zusammensetzung und die Eigenschaften sind nicht ident, aber sehr ähnlich und können für den Rahmenbauer als ident angesehen werden. ;) )
Interessant ist auch immer der Werkstoffzustand Zum Bleispiel T6 (lösungsgeglüht und warmausgelagert) oder T4 (lösungsgeglüht und kaltausgelagert) usw

Bei weiterm Interesse empfehle ich ein Maschinenbaustudium :daumen:

PS: Ich finde deine Website (auch als Maschbaustudent) recht gelungen. Vor allem im Hinblick darauf, dass es keine Fachliteratur darstellt sondern interessierten Bikern einen Einblick ins Thema geben soll
 
:eek: PFOA! Das motiviert! Werd´ so schnell wie möglich (wenn mein Arbeitgeber mich mal rausläßt) ein Update der Seite machen, das schon seit mehr als einem Jahr überfällig ist. :love:

Falls jemand Wünsche hat, spezielle Themen die behandelt werden sollen, Fehlerbereinigungen, Vorschläge zur besseren Strukturierung :p , ... nur her damit! :)
 
finde deine seite auch verdammt gut und hab sie hier im forum schon oft genug zitiert! das funktioniert meistens viel besser, als andere leute mit festigkeitslehre-fach-chinesisch zu bombardieren! Die wahl deiner formulierungen finde ich ebenfalls sehr gelungen. wenn ich jemandem, der noch nie etwas von werkstoffprüfung gehört hat, so ein diagramm erklären will, dann ist es mir völlig teewurst ob da nun kraft oder spannung oder weissderkuckuckwas steht... halte das für deutsche korinthenkackerei..

falls du irgendwelches material (diagramme, fotos...) brauchst, melde dich bei dir, ich bin werksstudent bei zwick/roell (kennst du bestimmt)

mfg luniz
 
downhillschrott schrieb:
Falls jemand Wünsche hat, spezielle Themen die behandelt werden sollen, Fehlerbereinigungen, Vorschläge zur besseren Strukturierung :p , ... nur her damit! :)
ich würde mich über einen bericht zum bau der patriottt gabel freuen :-) wie weit bist du eigentlich?
ansonsten kann ich auch nur sagen dass mir die seite sehr gut gefällt und sie mir schon bei der beantwortung einer manchen frage geholfen hat.

-wigand
 
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