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Aluminiumlegierungen

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Eine Aluminiumlegierung entsteht, wenn während des Herstellungsprozesses zu reinem Aluminium andere Metalle, wie Magnesium, Mangan, Silizium, Zink, Nickel oder Beryllium zugegeben werden. Basismaterial für eine Aluminiumlegierung ist zumeist Al99,5. Ziel der Legierung ist es, die Festigkeit des reinen Aluminium zu erhöhen und, je nach zugegebenem Metall, noch andere Eigenschaften zu verbessern.

Die Erhöhung der Festigkeit infolge von Legierung kann auf verschiedenen Wegen geschehen. Zum einen gelingt das allein durch die Zugabe der Legierungselemente und anschließende Kaltverfestigung. Ein zweiter Weg ist die zusätzliche Wärmebehandlung, bei der ein Aushärten der Aluminiumlegierung erreicht wird. Je nachdem, welcher Weg eingeschlagen wird, spricht man entweder von einer aushärtbaren oder einer naturharten Aluminiumlegierung.

Aluminiumlegierungen - Eigenschaften

Weiterhin unterscheiden sich Aluminiumlegierungen bezüglich ihrer Herstellart. Sie werden hierbei grundsätzlich in zwei große Kategorien eingeteilt:

a) Knetwerkstoffe:
Hierzu zählen neben dem Rein- und Reinstaluminium vor allen Dingen alle naturharten Legierungen, der Typen AlMgMn, AlMn und AlMg sowie die aushärtbaren Aluminiumlegierungen der Typen AlZnMgCu, AlCuMg, AlZnMg, AlCuSiMn und AlMgSi. Alle genannten Werkstoffe werden zumeist in Form von Blechen, Rohren, Stangen, Bändern, Profilen und ähnlichen Halbzeugen weiterverarbeitet.

b) Gusswerkstoffe:
Hierzu zählt als wichtigste die Aluminiumlegierung AlSi. Aber auch Legierungen der Typen AlCuTi, AlMgSi, AlSiMg, AlSiCu, AlCuTiMg oder AlMg gehören dazu.

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a) Aluminiumknetlegierungen

Diese Aluminiumwerkstoffe werden in erster Linie mithilfe verschiedener Umformverfahren, wie Strangpressen oder Walzen verarbeitet. Hier genügen bereits geringe Zusätze des jeweiligen Legierungselements, um eine gravierende Veränderung der Eigenschaften von reinem Aluminium hervorzurufen. Besonders die Härte und Festigkeit erhöhen sich, während die elektrische Leitfähigkeit der Aluminiumlegierung im Vergleich zu reinem Aluminium sinkt. Die Umformbarkeit wird dagegen nur unwesentlich beeinflusst. Aufgrund dieser Eigenschaften in Verbindung mit geringer Dichte, werden Aluminiumknetlegierungen vorzugsweise als Konstruktionsteile im Automobil- Schiff- und Flugzeugbau oder zur Herstellung von Transportbehältern verwendet.

Wirtschaftlich bedeutsame Aluminiumknetlegierungen sind Aludur, Aluman, Duraluminium, Hydronalium und Silumin.

b) Aluminiumgusslegierungen

Die wirtschaftlich bedeutendste Aluminiumlegierung, die im Gussverfahren hergestellt wird, ist die Verbindung von reinem Aluminium mit Silizium. Das Eutektikum dieser Legierung liegt bei rund 12 Prozent Silizium. Der Schmelzpunkt beträgt 576 °C. Diese Aluminiumlegierung verfügt über hervorragende Gießeigenschaften. Das bedeutet, bei geringer Schwindung ist das Material extrem flüssig. Trotzdem verfügt die gegossene Aluminium-Silizium-Legierung über eine sehr hohe Festigkeit. Sie lässt sich gut schweißen und ist extrem beständig gegenüber Korrosion. Sofern noch Kupfer oder/und Magnesium zugegeben werden, lässt sich die Festigkeit noch weiter erhöhen. Allerdings ist diese Aluminiumlegierung dann weniger korrosionsbeständig. Wirtschaftliche Verwendung finden Aluminiumgusslegierungen vorzugsweise im Fahrzeug- und Flugzeugbau, beispielsweise in Form von Getriebe- oder Motorengehäusen.

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