Verschiedene Aluminiumlegierungen für die Herstellung

Aluminium ist neben Eisen, Zinn und Kupfer eines der am häufigsten verwendeten Metalle der Welt. Es ist ein Eckpfeiler für so viele Waren und industrielle Anwendungen, und es ist leicht zu verstehen, warum. Es ist leicht und hat eine viel geringere Dichte als viele seiner Gegenstücke. Es ist langlebig und ein großartiger Leiter für Wärme und Strom. Es hat auch mehrere Legierungen, denen sehr spezifische Eigenschaften verliehen werden können.

Entwickler von Aluminiumlegierungen haben die Kunst, es mit anderen Elementen zu mischen und die Eigenschaften des Endmaterials zu verbessern, revolutioniert. Normalerweise besteht das Ziel darin, die Festigkeit zu verbessern und gleichzeitig die wünschenswerten Eigenschaften von Aluminium beizubehalten, insbesondere seine Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Es kann jedoch entmutigend sein, den Überblick über all die verschiedenen Legierungen zu behalten, daher kann sich dieser Leitfaden hoffentlich als nützlich erweisen, um die grundlegenden Legierungen, ihre elementare Zusammensetzung und ihre Verwendung kurz zu erklären.

Es ist erwähnenswert, dass die Serien 2000, 6000 und 7000 wärmebehandelbar sind, die anderen nicht. Die Liste wird sich bis zu den Serien 1000 bis 8000 von Aluminium-Knetlegierungen hocharbeiten, daher ist es am besten, mit der höchsten Reinheit zu beginnen:

Vorteile von Legierungen w mit hohem Aluminiumgehalt

Relativ reines Aluminium hat eine Reihe von Anwendungen, die schwer einzugrenzen sind. Die 1000er-Serie beispielsweise hat einen Mindestgehalt von 99 %. Diese hohe Reinheit führt zu einigen interessanten Anwendungen wie Leitern. Als Leiter kann es sogar für industrielle Verkabelung eine gute Alternative zu Kupfer sein, insbesondere 1350. Der Hauptvorteil gegenüber Kupfer ist das Gewicht, wodurch es ideal für viele Stromleitungen ist. Der Nachteil der Serie ist jedoch ihre relative Festigkeit, obwohl dies durch die Verwendung von Beschichtung oder Kaltverfestigung behoben werden kann.

Dennoch sind die Anwendungen der 1000er Legierungen aufgrund ihrer Formbarkeit viel vielfältiger. Es ist auch die Quelle für Aluminiumfolie und Lebensmittelverpackungen (normalerweise 1100) aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und Fähigkeit, Gerüche, Gerüche und Feuchtigkeit zu blockieren.

Die 1000er-Serie ist jedoch bei härteren, intensiveren Anwendungen kein Problem. Die Zugabe von etwas Magnesium und Lithium (neben anderen Metallen je nach Beanspruchung) macht es zu einem kompetenten Luft- und Raumfahrtbauteil, ähnlich wie seine Schwesterlegierungen in den höheren Nummernserien.

Kupfer und Mangan

Die Serien 2000 und 3000 bleiben ebenfalls über dem 90%-Bereich, obwohl sie sehr unterschiedliche Verwendungszwecke bieten. Kupfer ist das wichtigste Legierungselement für ersteres, während Mangan für letzteres das wichtigste ist. Die 2000-Legierungen haben eine gute Festigkeit und Zähigkeit, sodass sie sich hervorragend für Flugzeuge eignen (insbesondere 2024). 3003 ist aufgrund seiner mäßigen Festigkeit und hohen Neigung zur Verarbeitbarkeit eine beliebte Legierung für allgemeine Zwecke. Zu seinen Anwendungen gehören Wärmetauscher und Kochutensilien. Alloy 3004 und seine Modifikationen werden in den Körpern von Getränkedosen verwendet.

Silizium

Die Legierungen der Serie 4000 enthalten Silizium als Kernbestandteil. Ausreichende Mengen dieser Mischung erniedrigen den Schmelzpunkt von Aluminium, haben aber den entscheidenden Vorteil, dass sie nicht spröde werden. Die Serie hat großes Potenzial bei Schweißdrähten und Lotlegierungen, die niedrigere Schmelzpunkte erfordern. Diese eignen sich hervorragend für Verkleidungen, Extrusionen und architektonische Konstruktionen.

Magnesium

Magnesium und verschiedene Verbindungen, die es enthalten, sind die am häufigsten verwendeten Materialien für Aluminiumlegierungen. Dies ist einer der Gründe, warum es so unterschiedliche Effekte erzeugt. Bestimmte Legierungen der 5000er-Serie eignen sich nicht für hohe Temperaturen, wie 5083 (mit Mangan und Chrom), während andere wie 5086 hervorragend zum Schweißen geeignet sind. Beide vorgenannten Legierungen werden in Verbindung miteinander für Seeschiffe verwendet. 5052 wird häufig in der Elektronik eingesetzt, eloxiertes 5005-Blech für architektonische Anwendungen und 5182 stellt den Getränkedosendeckel aus Aluminium her.

Magnesiumsilizid

Die 6000er Serie ist härter und zäher als eine Aluminiumlegierung, aber dennoch leicht im Vergleich zur Konkurrenz. Wird in allem verwendet, von Leitern über Flugzeug- und LKW-Rahmen bis hin zu Luft- und Raumfahrtanwendungen und sogar Smartphones. Der 6000 ist sogar eine großartige Quelle für Wohn- und Büromöbel. Diese Legierung enthält bestimmte Mengen an Magnesium und Silizium, die Magnesiumsilizid bilden. Es ist das gebräuchlichste Material für Extrusion und CNC-Bearbeitung.

Zink

Ebenso sind die 7000-Serien (insbesondere die 7050 und 7075) die am häufigsten verwendeten Legierungen in der Flugzeugindustrie. Die Materialien dieser Serie sind hochfest und wärmebehandelbar, daher ist es kein Wunder, dass sie gute Flugbegleiter sind. Die Zugabe von Zink macht es stärker, aber weniger schweißbar. Diese speziellen Legierungen können ausscheidungsgehärtet werden, um die stärksten aller Aluminiumserien zu werden.

Eisen und andere Elemente

Die 8000-Serie ist auf Eisen angewiesen, wodurch sie eine Kombination von Eigenschaften aufweisen kann, die den Legierungen der 1000-Serie ähneln, jedoch mit höherer Festigkeit, besserer Formbarkeit und verbesserter Steifigkeit. Legierungen der Serie 8000 sind normalerweise für dünnere Anwendungen geeignet. Es ermöglicht auch eine Verklebung. Diese Eigenschaften machen es für harte Rahmen und Behälter nützlich, wobei 8019 für Luft- und Raumfahrtanwendungen und 8090 für Kryotechnik verwendet wird.