Ein Leitfaden zu Aluminiumsorten

Aluminium ist eines der am weitesten verbreiteten Elemente auf der Erde und eines der beliebtesten in der Metallverarbeitung.Die verschiedenen Formen von Aluminium und seinen Legierungen werden wegen ihrer geringen Dichte und ihrem hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit geschätzt.Da Aluminium eine 2,5-mal geringere Dichte als Stahl hat, ist es eine hervorragende Alternative zu Stahl bei Anwendungen, die Mobilität und Tragbarkeit erfordern.

Bei der Verarbeitung von Aluminium gibt es derzeit acht Sortenreihen, die zur Kategorisierung der verschiedenen verfügbaren Legierungstypen verwendet werden.Der folgende Artikel behandelt die verschiedenen verfügbaren Aluminiumqualitäten, ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften und einige ihrer häufigsten Verwendungszwecke.

1000er-Serie – „Reines“ Aluminium

Die Metalle der 1000er-Serie sind die reinsten auf dem Markt und bestehen zu 99 % oder mehr aus Aluminium.Im Allgemeinen sind dies nicht die stärksten verfügbaren Optionen, aber sie lassen sich hervorragend verarbeiten und sind eine vielseitige Wahl, geeignet für Hartumformen, Drehen, Schweißen und mehr.

Diese Legierungen bleiben äußerst korrosionsbeständig und verfügen über eine ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit, was sie zu einer beliebten Wahl für eine Reihe von Anwendungen wie Lebensmittelverarbeitung und -verpackung, chemische Lagerung und elektrische Übertragungsanwendungen macht.

Serie 2000 – Kupferlegierungen

Diese Legierungen verwenden neben Aluminium Kupfer als Hauptelement und können wärmebehandelt werden, um ihnen eine hervorragende Zähigkeit und Härte zu verleihen, die mit einigen Stählen vergleichbar ist.Sie zeichnen sich durch eine hervorragende Bearbeitbarkeit und ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aus;Die Kombination dieser Eigenschaften macht sie zu einer beliebten Wahl in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Ein Nachteil dieser Legierungen ist ihre geringe Korrosionsbeständigkeit. Daher werden sie häufig mit einer Legierung höherer Reinheit lackiert oder beschichtet, wenn sie aufgrund ihrer Verwendung den Elementen ausgesetzt sind.

Serie 3000 – Manganlegierungen

Die Serie 3000 besteht hauptsächlich aus Manganlegierungen und eignet sich für vielseitige, allgemeine Zwecke. Sie gehört heute zu den beliebtesten Optionen auf dem Markt.Sie weisen eine mäßige Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und gute Verarbeitbarkeit auf.Diese Serie enthält eine der am häufigsten verwendeten Aluminiumlegierungen überhaupt, 3003, die aufgrund ihrer Vielseitigkeit, hervorragenden Schweißbarkeit und ästhetisch ansprechenden Oberfläche beliebt ist.

Diese Materialserie findet sich in verschiedenen Alltagsgegenständen wie Kochutensilien, Schildern, Trittstufen, Aufbewahrungsmöglichkeiten und zahlreichen anderen Blechanwendungen wie Dächern und Dachrinnen wieder.

Serie 4000 – Siliziumlegierungen

Legierungen dieser Serie werden mit Silizium kombiniert. Ihr Hauptzweck besteht darin, den Schmelzpunkt des Materials zu senken und gleichzeitig seine Duktilität beizubehalten.Aus diesem Grund ist Alloy 4043 eine bekannte Wahl für Schweißdraht, der für den Einsatz bei erhöhten Temperaturen geeignet ist und eine glattere Oberfläche als viele andere Optionen bietet.

Die 4000er-Serie bietet im Allgemeinen eine gute thermische und elektrische Leitfähigkeit und weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, was diese Legierungen zu einer beliebten Wahl im Automobilbau macht.

Serie 5000 – Magnesiumlegierungen

Legierungen der 5000er-Serie werden mit Magnesium kombiniert, viele enthalten jedoch zusätzliche Elemente wie Mangan oder Chrom.Sie bieten eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und sind daher eine beliebte Wahl für Schiffsanwendungen wie Bootsrümpfe und andere branchenspezifische Anwendungen, einschließlich Lagertanks, Druckventile und Kryotanks.

Diese äußerst vielseitigen Legierungen behalten eine mäßige Festigkeit und Schweißbarkeit bei und reagieren gut auf Bearbeitung und Umformung.Ein weiterer häufig verwendeter BegriffSchweißdrahtbesteht aus der Legierung 5356, die oft aus ästhetischen Gründen gewählt wird, da sie nach dem Eloxieren ihre Farbe behält.

Serie 6000 – Magnesium- und Siliziumlegierungen

Aluminiumsorten der Serie 6000 enthalten 0,2–1,8 % Silizium und 0,35–1,5 % Magnesium als Hauptlegierungselemente.Diese Sorten können zur Erhöhung ihrer Streckgrenze lösungsgeglüht werden.Durch die Ausfällung von Magnesiumsilizid beim Altern wird die Legierung gehärtet.Ein hoher Siliziumgehalt fördert die Aushärtung, was zu einer verminderten Duktilität führen kann.Dieser Effekt kann jedoch durch die Zugabe von Chrom und Mangan umgekehrt werden, was die Rekristallisation während der Wärmebehandlung verringert.Das Schweißen dieser Sorten ist aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Erstarrungsrissen schwierig. Daher müssen geeignete Schweißtechniken eingesetzt werden.

Aluminium 6061 ist die vielseitigste unter den wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen.Es verfügt über eine hervorragende Formbarkeit (durch Biegen, Tiefziehen und Stanzen), eine gute Korrosionsbeständigkeit und kann mit jeder Methode, einschließlich Lichtbogenschweißen, geschweißt werden.Die Legierungselemente von 6061 machen es korrosions- und spannungsrissbeständig, außerdem ist es schweißbar und leicht formbar.Aluminium 6061 wird zur Herstellung aller Formen von Aluminiumstrukturformen verwendet, einschließlich Winkeln, Trägern, Kanälen, I-Trägern, T-Formen sowie Radius- und konischen Ecken, die alle als Träger und Kanäle nach amerikanischem Standard bezeichnet werden.

Aluminium 6063 verfügt über eine hohe Zugfestigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und hervorragende Verarbeitungseigenschaften und wird für die Aluminiumextrusion verwendet.Es eignet sich zum Eloxieren, da es nach der Bildung komplizierter Formen glatte Oberflächen erzeugen kann und eine gute Schweißbarkeit und durchschnittliche Bearbeitbarkeit aufweist.Aluminium 6063 wird Architekturaluminium genannt, da es häufig für Geländer, Fenster- und Türrahmen, Dächer und Balustraden verwendet wird.

Aluminium 6262 ist eine Automatenlegierung mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Serie 7000 – Zinklegierungen

Die 7000er-Serie ist die stärkste verfügbare Legierung, sogar stärker als viele andere Stahlsorten. Sie enthält als Hauptbestandteil Zink, wobei ein geringerer Anteil an Magnesium oder anderen Metallen enthalten ist, um eine gewisse Bearbeitbarkeit beizubehalten.Diese Kombination ergibt ein extrem hartes, starkes und spannungsbeständiges Metall.

Diese Legierungen werden aufgrund ihres hervorragenden Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in Alltagsgegenständen wie Sportgeräten und Autostoßstangen verwendet.

Serie 8000 – Andere Legierungskategorien

Die 8000er-Serie ist mit einer Vielzahl anderer Elemente wie Eisen und Lithium legiert.Im Allgemeinen werden sie für sehr spezifische Zwecke in Spezialbranchen wie Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau entwickelt.Sie bieten ähnliche Eigenschaften wie die 1000er-Serie, jedoch mit höherer Festigkeit und Formbarkeit.