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Bezeichnungssystem, Bezeichnung von Aluminium-Knetlegierungen

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Die Bezeichnung von Aluminium-Knetlegierungen ist in der DIN EN 573 eindeutig geregelt. Danach setzt sie sich aus einer definierten Folge aus Abkürzungen und Ziffern zusammen, was sich am besten anhand eines Beispiels verdeutlichen lässt:

Beispiel: EN AW-6061 T6

Die einzelnen Bestandteile haben die folgende Bedeutung:

EN - Hinweis darauf, dass es sich um eine europäische Norm handelt
A - Aluminiumlegierung
W - Knetlegierung (englisch: wrought)
6061 - vierstellige Ziffernfolge zur Bezeichnung der Legierungszusammensetzung
AlMg1SiCu (optional) - Legierungszusammensetzung unter Angabe der wichtigsten
Legierungselemente
T6 - Werkstoffzustand  

Dabei erfolgt die Bezeichnung von Aluminium-Knetlegierungen vorzugsweise, anstatt mit einer Werkstoffnummer, über ein vierstelliges Zahlensystem. Dieses wurde von der Aluminum Association erstellt und findet sich unverändert in der DIN EN 573 wieder. Dabei bezeichnet die erste Ziffer das Hauptlegierungselement und damit die entsprechende Legierungsgruppe. Die restlichen Ziffern fungieren als sogenannte Zählziffern, die entweder chronologisch oder in Abhängigkeit von bereits vorhandenen Legierungen vergeben werden. Der Fachmann kann aus dieser Zählnummer die exakte Zusammensetzung der vorliegenden Aluminium-Knetlegierungen ableiten, indem er in einer Tabelle, nachschaut, die zur DIN EN 573 gehört.

Tabelle:
Überblick über das Bezeichnungssystem von Aluminiumknetlegierungen nach EN 573-3/4

Gruppe 

Haupt-
legierungs-
element

 Härtbarkeit 

Festigkeit
in N/mm²

 Bemerkungen

 1xxx mind. 99 % Aluminium naturhart  70…190
  • auch Reinaluminium genannt
  • schweißbar
  • hohe Korrosionsbeständigkeit
  • Verwendung für Aluminiumfolie, chemische Behälter und Rohre
  • gut elektrisch leitfähig
 2xxx Kupfer  aushärtbar  190…570
  • Legierungsbestandteil 0,7 bis 6,8 % Cu
  • Verwendung: Flugzeugbau und Raumfahrt
  • hohe Festigkeit
  • großer Temperaturbereich
  • Manche Legierungen gelten als nicht schweißbar, aufgrund der Rissneigung beim Schweißen
  • als Schweißzusatz wird meistens 2xxx (manchmal auch 4xxx) verwendet
 3xxx Mangan  naturhart  100…350
  • hohe Korrosionsbeständigkeit
  • gute Formbarkeit
  • geeignet auch für höhere Temperaturen
  • Verwendung: Kochtöpfe, Kühler in Fahrzeugen, Kraftwerksbau etc.
  • Schweißzusatz 1xxx, 4xxx und 5xxx
 4xxx Silicium  aushärtbare und naturharte Legierungen 170…380
  • 0,6 bis 21,5 % Si
  • einzige Serie, die aushärtbare und nicht aushärtbare Legierungen enthält
  • für die Aushärtung ist das Vorhandensein von Magnesium notwendig.
  • Silicium reduziert den Schmelzpunkt und macht die Schmelze dünnflüssiger.
  • ideal für Schweiß- und Lötzusätze
 5xxx Magnesium  naturhart  100…450
  • 0,2 bis 6,2 % Mg
  • höchste Festigkeiten unter den nicht aushärtbaren Aluminiumlegierungen
  • schweißbar
  • Verwendung: Schiffbau, Transport, Druckkessel, Brücken und Gebäuden
  • als AA5024 (AlMgSc) auch für den Luftfahrteinsatz.
  • Schweißzusatz muss nach Magnesiumgehalt bestimmt werden.
 6xxx Magnesium und Silicium aushärtbar  100…450
  • Si und Mg um die 1 %
  • sehr beliebt bei Schweißkonstruktionen
  • Verwendung: v.a. als Strangpressprofile
  • gute geeignet für Wärmebehandlung
  • sollte nicht ohne Schweißzusatz geschweißt werden, wg. Gefahr von Warmrissen
  • Schweißzusätze 4xxx und 5xxx.
 7xxx Zink  aushärtbar  220…700
  • 0,8 bis 12,0 % Zn
  • Verwendung: Flugzeugbau, Raumfahrt, Sportgeräte
  • manche Legierungen sind nicht für das Lichtbogenschweißen geeigent
  • Legierungen 7005 und 7020 sind gut mit 5xxx-Schweißzusätzen schweißbar
 8xxx andere Elemente unterschiedlich  unterschiedlich 
  • z. B. Aluminium-Lithium-Legierungen der ersten Generation.

 


Angabe der Legierungselemente bzw. der chemischen Zusammensetzung von Aluminium-Knetlegierungen

Die im oberen Beispiel aufgeführte Bezeichnung entspricht exakt folgender Formel:

EN AW-AlMg1SiCu T6

Alternativ kann nämlich eine zusätzliche Bezeichnung von Aluminium-Knetlegierungen über die explizite Angabe der chemischen Zusammensetzung erfolgen. Allerdings finden dabei, neben Al (für Aluminium) lediglich die wichtigsten Legierungselemente Berücksichtigung. Die Reihenfolge der Kürzel wird hierbei immer durch den jeweiligen Mengeninhalt des jeweiligen Legierungselementes bestimmt. Das Element mit dem höchsten Masseanteil wird über eine Ziffer zusätzlich quantifiziert, während die Mengen von nur gering zugegebenen Elementen zahlenmäßig nicht aufgeführt werden.

Bezeichnung des Behandlungsmethoden

Erst durch bestimmte Behandlungsmethoden, wie etwa Kaltumformen, Wärmebehandlung oder einer Kombination aus beidem, lassen sich gewünschte Werkstoffeigenschaften von Aluminium-Knetlegierungen einstellen. Somit lassen sich auch die Gebrauchseigenschaften in weiten Grenzen so verändern, dass das Werkstück perfekt zu seiner Aufgabe innerhalb der Konstruktion passt. Es besteht sogar die Möglichkeit, mithilfe verschiedener Verarbeitungsverfahren Aluminium-Knetlegierungen mit völlig identischen chemischen Zusammensetzungen und trotzdem sehr unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften zu erzeugen. Das Ergebnis aus der Wärmebehandlung oder Kaltumformung bezeichnet einen bestimmten Werkstoffzustand, der ebenfalls genormt ist. Seine Bezeichnung wird als Kürzel an die Legierungszusammensetzung angehängt.

Die folgende Tabelle veranschaulicht alle in den Normen DIN EN 1706 und DIN EN 573 berücksichtigten Werkstoffzustände:

O - weichgeglüht
H - kaltverfestigt
TX - wärmebehandelt
T1 - kontrollierte Abkühlung kaltausgelagert
T2 - kontrollierte Abkühlung kaltumgeformt kaltausgelagert
T3 - Lösungsgeglüht kaltumgeformt kaltausgelagert
T4 - Lösungsgeglüht kaltausgelagert
T5 - kontrollierte Abkühlung warmausgelagert
T6 - Lösungsgeglüht warmausgelagert
T64 - Lösungsgeglüht warmausgelagert (Unteralterung)
T7 - Lösungsgeglüht warmausgelagert (Überalterung)
T8 - Lösungsgeglüht kaltumgeformt warmausgelagert
T9 - Lösungsgeglüht warmausgelagert kaltumgeformt

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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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