Aluminium oder Aluminiumlegierungen

Eine Aluminiumlegierung ist eine Zusammensetzung, die hauptsächlich aus Aluminium besteht, dem andere Elemente zugesetzt wurden. Die Legierung wird hergestellt, indem die Elemente gemischt werden, wenn Aluminium geschmolzen (flüssig) ist, das abkühlt, um eine homogene feste Lösung zu bilden. Die anderen Elemente können bis zu 15 Massenprozent der Legierung ausmachen. Hinzugefügte Elemente umfassen Eisen, Kupfer, Magnesium, Silizium und Zink. Die Zugabe von Elementen zum Aluminium verleiht der Legierung eine verbesserte Festigkeit, Verarbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit und / oder Dichte im Vergleich zu dem rein metallischen Element. Aluminiumlegierungen sind in der Regel leicht und korrosionsbeständig.

Liste der Aluminiumlegierungen

Dies ist eine Liste einiger wichtiger Aluminium- oder Aluminiumlegierungen.

• AA-8000: Wird für die Herstellung von Kabeln gemäß dem National Electrical Code verwendet
• Alclad: Aluminiumblech, hergestellt durch Verbinden von hochreinem Aluminium mit einem hochfesten Kernmaterial
• Al-Li (Lithium, manchmal Quecksilber)
• Alnico (Aluminium, Nickel, Kupfer)
• Birmabright (Aluminium, Magnesium)
• Duraluminium (Kupfer, Aluminium)
• Hindalium (Aluminium, Magnesium, Mangan, Silizium)
• Magnalium (5% Magnesium)
• Magnox (Magnesiumoxid, Aluminium)
• Nambe (Aluminium plus sieben weitere nicht spezifizierte Metalle)
• Silumin (Aluminium, Silizium)
• Titanal (Aluminium, Zink, Magnesium, Kupfer, Zirkonium)
• Zamak (Zink, Aluminium, Magnesium, Kupfer)
• Aluminium bildet mit Magnesium, Mangan und Platin andere komplexe Legierungen

Aluminiumlegierungen identifizieren

Legierungen haben gemeinsame Namen, können jedoch anhand einer vierstelligen Nummer identifiziert werden. Die erste Ziffer der Nummer kennzeichnet die Klasse oder Serie der Legierung.

1xxx - Reines Aluminium hat auch eine vierstellige numerische Kennung. Legierungen der Serie 1xxx bestehen aus Aluminium mit einer Reinheit von mindestens 99 Prozent.

2xxx - Das Hauptlegierungselement in der Serie 2xxx ist Kupfer. Die Wärmebehandlung dieser Legierungen verbessert ihre Festigkeit. Diese Legierungen sind stark und zäh, aber nicht so korrosionsbeständig wie andere Aluminiumlegierungen. Daher werden sie normalerweise zur Verwendung lackiert oder beschichtet. Die gebräuchlichste Flugzeuglegierung ist 2024. Die Legierung 2024-T351 gehört zu den härtesten Aluminiumlegierungen.

3xxx - Das Hauptlegierungselement in dieser Reihe ist Mangan, normalerweise mit einer geringeren Menge Magnesium. Die beliebteste Legierung aus dieser Serie ist 3003, die verarbeitbar und mäßig fest ist. Aus 3003 werden Kochutensilien hergestellt. Die Legierung 3004 ist eine der Legierungen, aus denen Aluminiumdosen für Getränke hergestellt werden.

4xxx - Aluminium wird Silizium zugesetzt, um 4xxx-Legierungen herzustellen. Dies senkt den Schmelzpunkt des Metalls, ohne es spröde zu machen. Diese Serie wird zur Herstellung von Schweißdraht verwendet. Die Legierung 4043 wird zur Herstellung von Fülllegierungen für das Schweißen von Autos und Bauelementen verwendet.

5xxx - Das Hauptlegierungselement der Serie 5xxx ist Magnesium. Diese Legierungen sind stark, schweißbar und resistent gegen Marinekorrosion. Die 5xxx-Legierungen werden zur Herstellung von Druckbehältern und Speichertanks sowie für verschiedene Marineanwendungen verwendet. Aus der Legierung 5182 wird der Deckel von Getränkedosen aus Aluminium hergestellt. Aluminiumdosen bestehen also eigentlich aus mindestens zwei Legierungen!

6xxx - Silizium und Magnesium sind in 6xxx-Legierungen enthalten. Die Elemente verbinden sich zu Magnesiumsilicid. Diese Legierungen sind formbar, schweißbar und wärmebehandelbar. Sie haben eine gute Korrosionsbeständigkeit und mäßige Festigkeit. Die häufigste Legierung in dieser Serie ist 6061, aus der LKW- und Bootsrahmen hergestellt werden. Extrusionsprodukte aus der 6xxx-Serie werden in der Architektur und zur Herstellung des iPhone 6 verwendet.

7xxx - Zink ist das Hauptlegierungselement in der Reihe, beginnend mit der Nummer 7. Die resultierende Legierung ist wärmebehandelbar und sehr fest. Wichtige Legierungen sind 7050 und 7075, die beide zum Bau von Flugzeugen verwendet werden.

8xxx - Dies sind Aluminiumlegierungen, die mit anderen Elementen hergestellt werden. Beispiele hierfür sind 8500, 8510 und 8520.

9xxx - Gegenwärtig ist die Serie, die mit der Nummer 9 beginnt, ungenutzt.

Was ist die stärkste Aluminiumlegierung??

Aluminium zugesetztes Mangan erhöht seine Festigkeit und ergibt eine Legierung mit ausgezeichneter Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Legierung mit der höchsten Festigkeit in der nicht wärmebehandelbaren Qualität ist die Legierung 5052.

Aluminiumlegierung Klassifizierung

Im Allgemeinen sind die beiden Hauptkategorien von Aluminiumlegierungen Knetlegierungen und Gusslegierungen. Beide Gruppen sind in wärmebehandelbare und nicht wärmebehandelbare Typen unterteilt. Rund 85% des Aluminiums werden in Knetlegierungen verwendet. Gusslegierungen sind aufgrund ihres niedrigen Schmelzpunkts relativ kostengünstig herzustellen, weisen jedoch tendenziell geringere Zugfestigkeiten auf als ihre Gegenstücke aus Schmiedeeisen.

Quellen

• Davis, J. R. (2001). "Aluminium und Aluminiumlegierungen". Legieren: Grundlagen verstehen. S. 351-416.
• Degarmo, E. Paul; Black, J T .; Kohser, Ronald A. (2003). Materialien und Prozesse in der Fertigung (9. Aufl.). Wiley. p. 133. ISBN 0-471-65653-4.
• Kaufman, John Gilbert (2000). "Anwendungen für Aluminiumlegierungen und Tempers". Einführung in Aluminiumlegierungen und Tempern. ASM International. S. 93-94. ISBN 978-0-87170-689-8.