Aluminiumlegierungen und Lieferzustände
Wie auch bei Stahl gilt: Aluminium ist nicht gleich Aluminium.
Nicht jede Aluminiumlegierung lässt sich so einfach umformen wie die Ihnen bekannte Haushaltsalufolie. Es gibt zurzeit etwa 200 verschiedene Aluminiumlegierungen, die sich in den Eigenschaften wie Umformbarkeit, Festigkeit oder Schweißbarkeit unterscheiden.
Welche unterschiedlichen Legierungen es gibt, erfahren Sie hier.
Welche Aluminiumlegierungen gibt es?
Einteilung der Aluminiumlegierungen
Alulegierungen sind in acht Legierungsgruppen unterteilt, denen jeweils eine Ziffer von Eins bis Acht und drei Nullen zugewiesen wird. Wie aus der Tabelle zu entnehmen ist weist jede dieser Gruppen unterschiedliche Hauptlegierungselemente auf.
Bei der 1000er Gruppe handelt es sich um Reinaluminium – also um Aluminium, was nur Verunreinigungen bis zu 1 % enthalten kann. Dieser Werkstoff bietet die besten physikalischen Eigenschaften hinsichtlich elektrischer und Wärmeleitfähigkeit. Zusätzlich ist Reinaluminium auch am besten umformbar.
Kupfer ist das Hauptlegierungselement der 2000er Gruppe. Diese Werkstoffe weisen eine hohe Festigkeit auf und sind daher auch schwierig kaltumformbar. Daneben sind die 2000er Legierungen auch nur mäßig korrosionsbeständig, bedingt schweißbar und werden überwiegend zur Zerspanung eingesetzt.
Mangan legierte Aluminiumwerkstoffe gehören zu der 3000er Gruppe und besitzen nur eine leicht höhere Festigkeit als Reinaluminium.
Die Silicium legierten 4000er Werkstoffe spielen bei den üblichen Halbzeugen wie z.B. Blechen, Stäben und Profilen eher eine untergeordnete Rolle. Da Silicium den Schmelzpunkt senkt, werden diese Legierungen für Schweißzusatzdrähte oder für Druckgussteile verwendet.
Die 5000er Legierungen können sehr gut kaltumgeformt werden. Deshalb werden diese Legierungen sehr häufig für Bleche zum Kaltumformen verwendet. Neben der guten Umformbarkeit bieten diese auch eine besondere Festigkeit.
6000er und 7000er Legierungen weisen eine hohe Festigkeit auf und werden oft für Konstruktionsteile verwendet. Dabei haben die 6000er eine hohe Festigkeit und die 7000er Legierungen, die Kupfer enthalten, sogar die höchsten Festigkeitswerte.
Bei der 8000er Gruppe handelt es sich um sogenannte Sonderlegierungen, die großtechnisch bisher nicht hergestellt werden und marktüblich nicht vertreten sind.
Aushärtbare Aluminiumlegierungen
Wie auch Stähle können die Eigenschaften von Aluminiumlegierungen durch thermische oder plastische Behandlung verändert werden. Sie können also auch ausgehärtet oder verfestigt werden.
Die 8 Hauptgruppen werden in aushärtbare und nicht aushärtbare Legierungen unterschieden. Aushärten bedeutet, dass die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes durch eine Auslagerung Kalt- oder Warmausgelagert gesteigert werden können.
Welche Aluminiumlegierungen sind aushärtbar?
Zu diesen zählen die Werkstoffgruppen 2, 6 und 7. Die Gruppen 1, 3 und 5 dagegen können nicht durch eine Auslagerung in der Festigkeit gesteigert werden. Daher gibt es verschiedene Festigkeitsstufen, sogenannte Lieferzustände, bei Aluminiumlegierungen. Die nicht aushärtbaren Werkstoffe können zwar nicht durch eine Kalt- oder Warmauslagerung in der Festigkeit gesteigert werden, dafür aber durch Kaltverfestigung. Daher gibt es auch für diese verschiedenen Lieferzustände, die sich von den Werkstoffzuständen ableiten.
Zurzeit gibt es über 100 verschiedene Lieferzustände für Aluminiumhalbzeuge. Auf alle können wir daher an dieser Stelle nicht eingehen. Hauptsächlich unterscheidet man in kaltverfestigte Lieferzustände und Wärmebehandlungszustände. Die Festigkeitsstufe bei den nicht aushärtbaren Legierungen wird über den H-Zustand definiert.
Neben den verfestigten Zuständen gibt es noch die rückgeglühten Zustände. Das bedeutet, dass das Material stärker kaltverfestigt wird und anschließend durch eine Wärmebehandlung wieder auf die gewünschten Werte entfestigt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Material bessere Umformeigenschaften aufweist.
Bei den aushärtbaren Legierungen fangen die Lieferzustände mit T an.
