7 Arten von Aluminiumlegierungen: Eigenschaften und Anwendungen

Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle, und es gibt verschiedene Arten von Aluminiumlegierungen. Sie bieten hervorragende mechanische Eigenschaften und werden daher in unterschiedlichen Anwendungen bevorzugt eingesetzt.

Wenn Sie Informationen zu Aluminiumlegierungen suchen, kann Ihnen der folgende Leitfaden weiterhelfen.

Was ist eine Aluminiumlegierung?

Eine Aluminiumlegierung entsteht, indem verschiedene Metallelemente in begrenzten Mengen dem Hauptmetall – dem Aluminium selbst – zugesetzt werden. Aluminium ist leicht und korrosionsbeständig.

Aluminiumlegierungen werden hergestellt, indem Aluminium und einige weitere Elemente geschmolzen und anschließend miteinander verbunden werden. Sobald das Metall erstarrt, entsteht eine Aluminiumlegierung.

Die Elemente, die dem Aluminium üblicherweise zur Legierungsbildung zugesetzt werden, sind Eisen, Zink, Silizium, Kupfer und Magnesium. Diese Elemente verleihen der Aluminiumlegierung Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit.

Eigenschaften von Aluminium

Der Hauptgrund für die Wahl von Aluminium in verschiedenen Anwendungen sind seine Eigenschaften. Einige dieser Eigenschaften von Aluminium sind folgende:

Korrosionsbeständigkeit

Aluminium ist aufgrund seiner Oxidschicht korrosionsbeständig. Daher kann Aluminium für Anwendungen geeignet sein, bei denen Aluminiumteile aggressiven Chemikalien oder Feuchtigkeit ausgesetzt sind, da es korrosionsbeständig ist.

Leichtgewicht

Aluminium ist sehr leicht; es wiegt kaum ein Drittel von Stahl. Durch sein geringes Gewicht sind daher auch die Herstellungskosten sehr niedrig.

Daher wird es in vielen Anwendungen wie Automobilbau und Luftfahrt eingesetzt, da es hilft, das Gewicht zu reduzieren und die Nutzlast zu erhöhen.

Hervorragende Wärmeleitfähigkeit

Aluminium leitet sowohl Strom als auch Wärme. Es bietet eine höhere Wärme- und elektrische Leitfähigkeit als Kupfer und wird daher in Stromübertragungsleitungen eingesetzt. Außerdem wird es für Kühlkörper und verschiedene Geräte verwendet.

7 Arten von Aluminiumlegierungen

Es gibt sieben Aluminiumlegierungsgruppen, die jeweils eigene Eigenschaften haben und im Folgenden erläutert werden.

1xxx-Serie

Die 1xxx-Serie ist die reinste Aluminiumlegierung mit 99 % reinem Aluminium und einer Zugfestigkeit zwischen 10 und 27 Ksi.

Sie eignet sich nicht für Wärmebehandlungen, kann aber geschweißt werden. Sie hat eine hohe Wärme- und elektrische Leitfähigkeit und ist korrosionsbeständig. Daher wird sie für Rohrleitungen und die Herstellung von Chemikalientanks gewählt.

2xxx-Serie

Die 2xxx-Serie enthält Kupfer als Hauptlegierungselement und weist einen hohen Anteil an Mangan und Silizium auf.

Sie hat eine Festigkeit von 27 bis 62 Ksi, und diese Gruppe ist sehr gut zerspanbar und behält zudem ihre Festigkeit auch bei hohen Temperaturen. Diese Aluminiumgruppe eignet sich für Luftfahrtanwendungen.

3xxx-Serie

Die 3xxx-Serie enthält Mangan und Magnesium neben Aluminium. Sie bietet hohe Festigkeit und bleibt bei hohen Temperaturen dauerhaft belastbar.

Sie eignet sich jedoch nicht für Wärmebehandlungen und hat eine Zugfestigkeit von 16 bis 41 Ksi. Sie eignet sich für die Verpackung von Konsumgütern.

4xxx-Serie

Die 4xxx-Serie von Aluminium enthält Silizium, das den Schmelzpunkt dieser Legierung senkt und sie dadurch für Wärmebehandlungen geeignet macht. Silizium selbst ist nicht wärmebehandelbar, doch aufgrund des Magnesium- und Kupfergehalts reagiert die Legierung besser auf Wärmebehandlungen.

5xxx-Serie

Die 5xxx-Gruppe enthält Magnesium, ist sehr festigkeitsorientiert und beständig gegen Alkali sowie Korrosion. Daher eignet sie sich hervorragend für marine Anwendungen und lässt sich leicht umformen und schweißen.

6xxx-Serie

Die 6xxx-Serie bietet Silizium und Magnesium in Kombination mit Aluminium. Diese Aluminiumgruppe ist sehr gut schweißbar, umformbar und sogar für Wärmebehandlungen geeignet.

Sie ist die am häufigsten verwendete Serie und bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit. Sie wird überwiegend für Lkw-Rahmen und Boote verwendet.

7xxx-Serie

Die 7xxx-Serie ist die stärkste Aluminiumlegierung und wird als kommerzielle Aluminiumlegierung eingesetzt. Sie umfasst zwei Gruppen von Aluminiumlegierungen: Eine Gruppe besteht aus Magnesium, Kupfer und Zink, die andere aus Zink und Magnesium.

Sie bietet eine hohe Festigkeit und ist leicht. Sie wird sehr häufig für hochbeanspruchte Komponenten und Flugzeugstrukturen verwendet.

Häufige, in der Bearbeitung verwendete Aluminiumlegierungen

Die in Bearbeitungsprozessen häufig verwendeten Aluminiumlegierungen sind folgende:

Aluminium 6061-T6

Aluminium 6061 besteht aus Magnesium und Silizium und eignet sich für zahlreiche Anwendungen, die Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Schweißbarkeit erfordern.

Es eignet sich für die Extrusion und wird durch eine T6-Wärmebehandlung dauerhafter und fester. Zudem kann es für eine bessere Optik eloxiert werden.

Aluminium 7075-T6

Aluminium 7075 ist mit hoher Festigkeit sehr gut ausgestattet und enthält Legierungselemente wie Zink und Kupfer.

Es wird in Anwendungen wie Flugzeugen, Raumfahrzeugen usw. eingesetzt. Es ist mäßig schweißbar und hält Belastungen stand.

Aluminium 5052

Aluminium 5052 ist eine Aluminiumlegierung mit Korrosionsbeständigkeit und mittlerer Festigkeit.

Sie wird für Anwendungen gewählt, die Salzwasser ausgesetzt sind, und daher im maritimen Bereich eingesetzt. Sie gehört zur 5xxx-Serie und kann daher nicht wärmebehandelt werden.

Aluminium 6063

Aluminium 6063 enthält Magnesium und Silizium und eignet sich daher für architektonische Anwendungen. Es bietet eine hohe Duktilität und ist sehr gut mit dem Druckguss kompatibel. Aufgrund seiner Zusammensetzung aus Magnesium und Silizium ist es zudem hoch korrosionsbeständig.

Wie wählen Sie die richtige Aluminiumgüte aus?

Einige der Faktoren, die Sie bei der Auswahl der richtigen Aluminiumgüte berücksichtigen müssen, sind folgende:

Bewertung der Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit einer Aluminiumlegierung wird anhand ihrer Zerspanbarkeitsbewertung ermittelt. Aluminium 6061 und 7075 sind hoch zerspanbar, und mit diesen Typen können Sie präzise Komponenten fertigen.

Kosten und Verfügbarkeit des Materials

Die Kosten der Aluminiumgüte müssen bei der Auswahl für Ihr Projekt analysiert werden, und sie sind ein sehr wichtiger Bestandteil Ihres Budgets.

Darüber hinaus ist auch die Verfügbarkeit ein Thema: Das Material sollte durchgängig verfügbar sein, damit Sie sich später keine Sorgen machen müssen, wenn Sie es für die weitere Fertigung benötigen.

Wärmebehandlung

Wärmebehandlung nutzt hohe Temperaturen und trägt dazu bei, die Festigkeit der Aluminiumlegierungen zu verbessern.

Allerdings eignet sich nicht jede Aluminiumgüte für die Wärmebehandlung, und es ist wichtig, dass Sie die richtige Güte wählen, wenn Sie Wärmebehandlungen wünschen.

Anwendungen von Aluminium

Aluminium ist sehr verbreitet und wird in nahezu den meisten Anwendungen eingesetzt. Seine Anwendungen in verschiedenen Branchen werden im Folgenden erläutert:

Luft- und Raumfahrtindustrie

Die Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt starke und leichte Aluminiumlegierungen. Diese Legierungen sind kostengünstig und bieten ein außergewöhnliches Festigkeits-Gewichts-Verhältnis. In Flugzeugen eingesetzt, verleiht Aluminium deren Struktur zusätzliche Festigkeit.

Medizinindustrie

Aluminiumkomponenten werden aufgrund ihrer Biokompatibilität und Sauberkeit auch in der Medizinindustrie eingesetzt.

Medizinische Werkzeuge und Instrumente für die Chirurgie und Orthopädie werden aus Aluminium hergestellt. Auch Behälter und Tabletts für medizinische Prozesse werden aus Aluminium gefertigt.

Automobilindustrie

Die Automobilindustrie setzt Aluminium aufgrund seiner Leichtbaueigenschaften ein. Es ist zudem langlebig und umweltfreundlich.

Fahrzeugkomponenten werden im Druckgussverfahren aus Aluminium hergestellt. Diese Komponenten sind robust und agil und bieten eine hervorragende Haltbarkeit.

Elektronische Anwendungen

In der Elektronikindustrie bietet Aluminium Vielseitigkeit. Zahlreiche Unterhaltungselektronikgeräte enthalten Aluminiumkomponenten. Sie sind für ihre hervorragende thermische Kompatibilität bekannt und werden bei der Herstellung von Kühlkörpern und Grafikprozessoren eingesetzt.

Fazit

Aluminiumlegierung ist ein vielseitiger Werkstoff mit hervorragenden Eigenschaften, der in zahlreichen Anwendungen weit verbreitet ist.

Es gibt verschiedene Sorten, und jede Sorte hat ihre Eigenschaften und Eignung für unterschiedliche Anwendungen. Wenn Sie Aluminiumkomponenten aus verschiedenen Sorten suchen, können Sie sich an DEK.

Häufig gestellte Fragen

Rosten Aluminiumlegierungen?

Aluminium rostet nicht. Über einen langen Zeitraum kann es jedoch korrodieren, was aber sehr selten vorkommt.

Welche Aluminiumlegierung hat die bessere Zerspanbarkeit, 6061 oder 7075?

6061 ist aufgrund seiner geringeren Festigkeit und Härte besser zerspanbar als 7075.

Wie hoch sind die Kosten und die Verfügbarkeit von Aluminiumlegierungen?

Die Kosten und die Verfügbarkeit von Aluminiumlegierungen hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Zusammensetzung der Legierungen und den Anwendungsanforderungen.

Welche Formen von Aluminium gibt es?

Es gibt verschiedene Formen und Sorten von Aluminium, mit einer Reihe von 1xxx bis 7xxx, wie etwa 6061, 5052 und 7075.

Wie unterscheidet sich Aluminium 6061-T6 von reinem Aluminium?

Aluminium 6061-T6 ist ein Aluminiumtyp, der durch Ausscheidungshärtung gehärtet wird.

Welches Aluminium ist fester, 5052 oder 6061?

6061 ist fester als 5052, da 5052 im Vergleich zu allen Arten von Aluminiumlegierungen die geringste Festigkeit aufweist.