Aluminium ist das am häufigsten vorkommende Metall der Erde, was es zu einer idealen Option für verschiedenste Anwendungen macht.

1. Einführung

Neben seiner Häufigkeit besitzt Aluminium die Fähigkeit, legiert zu werden – ein Prozess, bei dem die Eigenschaften eines Metalls durch die Beimischung anderer metallischer Legierungselemente verändert werden. Durch die Legierung konnten viele Aluminiumlegierungen mit unterschiedlichen Eigenschaften entwickelt werden. Das unterschiedliche Verhalten der Legierungen liefert ein besseres Verständnis für die Aluminiumverarbeitung.

2. Aluminiumlegierungen

• 1XXX-Legierungen

1XXX-Legierungen mit einem Reinheitsgrad von 99,00 % oder höher finden viele Anwendungen, insbesondere in der Elektro- und Chemieindustrie. Diese Legierungen zeichnen sich durch eine ausgeprägte Korrosionsbeständigkeit, hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, schwache mechanische Eigenschaften und hervorragende Verformbarkeit aus. Durch Kaltverfestigung kann eine moderate Festigkeitssteigerung erzielt werden. Die Hauptverunreinigungen sind Eisen und Silizium.

• 2XXX-Legierungen

Das Hauptlegierungselement in den 2XXX-Serienlegierungen ist Kupfer, häufig in Kombination mit Magnesium als sekundärem Zusatzstoff. Die 2XXX-Serie bietet im Vergleich zu anderen Legierungen keine gute Korrosionsbeständigkeit. Legierungen dieser Serie eignen sich besonders für Teile und Konstruktionen, die ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht erfordern, und werden allgemein für Lkw- und Flugzeugräder, Fahrwerksteile, Flugzeugrümpfe und Flügelbeplankungen, Strukturteile und andere Komponenten mit hoher Festigkeitsanforderung bei hohen Temperaturen verwendet.Primary alloying material is copper in 2xxx series alloys, often with magnesium as a secondary addition.

• 3XXX-Legierungen

Mangan ist das Hauptelement der 3XXX-Serie. Diese Legierungen sind im Allgemeinen nicht aushärtbar, bieten jedoch ca. 20 % höhere Festigkeit im Vergleich zur 1XXX-Serie. Da nur ein begrenzter Anteil Mangan (bis ca. 1,5 %) wirksam mit Aluminium legiert werden kann, ist Mangan nur in wenigen Legierungen Hauptelement. Eine davon, die Legierung 3003, gilt als vielseitig einsetzbare Legierung für Anwendungen mit moderaten Festigkeitsanforderungen und guter Verformbarkeit.

• 4XXX-Legierungen

Das Hauptlegierungselement der 4XXX-Serie ist Silizium, das in ausreichender Menge zugesetzt werden kann, um den Schmelzbereich deutlich zu senken, ohne dass Sprödigkeit auftritt. Daher werden diese Legierungen u. a. als Schweißdraht für das Schweißen von Aluminium verwendet, wenn ein niedrigerer Schmelzbereich als beim Grundmetall erforderlich ist.

• 5XXX-Legierungen

Magnesium ist das Hauptelement der 5XXX-Serie, was zu einer mittel- bis hochfesten Legierung führt. Magnesium ist als Härter wirksamer als Mangan und kann in deutlich größeren Mengen beigemischt werden. 5XXX-Legierungen haben gute Schweißeigenschaften und eine zufriedenstellende Korrosionsbeständigkeit für den Einsatz in maritimen Anwendungen. Allerdings sollten bei höherem Magnesiumgehalt Beschränkungen hinsichtlich Kaltumformung und zulässiger Betriebstemperaturen beachtet werden, um Spannungsrisskorrosion zu vermeiden.

• 6XXX-Legierungen

Die 6XXX-Serie enthält Silizium und Magnesium, um Magnesiumsilikat zu bilden, was diese Legierungen aushärtbar macht. Obwohl sie nicht so stark sind wie die meisten 2XXX- und 7XXX-Legierungen, bieten sie gute Formbarkeit, Schweißbarkeit, Zerspanbarkeit und Korrosionsbeständigkeit bei moderater Festigkeit.

• 7XXX-Legierungen

Zink ist mit einem Anteil von 1 bis 8 % das Hauptelement der 7XXX-Serie. In Verbindung mit kleineren Mengen Magnesium entstehen aushärtbare Legierungen mit mittlerer bis sehr hoher Festigkeit. Weitere Elemente wie Kupfer und Chrom werden in geringen Mengen hinzugefügt. 7XXX-Legierungen werden in Flugzeugstrukturen, mobilen Geräten und anderen Teilen eingesetzt, die hohen Belastungen ausgesetzt sind.

3. Fazit

Aluminiumlegierungen sind aufgrund ihrer hervorragenden Verformbarkeit äußerst beliebte Werkstoffe in der Fertigung. Dennoch ist es entscheidend, die richtige Legierung für die jeweilige Anwendung auszuwählen.

Aluminiumhersteller müssen mit den richtigen Partnern zusammenarbeiten, die über die nötige Erfahrung verfügen und das notwendige Rohmaterial für einen erfolgreichen Lieferfluss qualifizieren können. Unser Artikel über die Tipps zur Aluminiumherstellung kann Ihnen auch einen Einblick in die Natur des Aluminiums geben.