Die richtige Aluminiumlegierung für optimale Leistung wählen

Aluminium ist ein hochgradig vielseitiges Material für Prototypen und Serienfertigung. Aluminiumlegierungen bieten die gewünschte Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu geringen Kosten und sind – wie Stahl und Titan – leicht zu bearbeiten. Doch keine zwei Aluminiumlegierungen sind gleich. Je nach primären und sekundären Legierungselementen können wesentliche Eigenschaften zwischen den Legierungen variieren. Die Wahl der falschen Aluminiumlegierung für Ihre Anwendung kann Sie in puncto Leistung und Zuverlässigkeit teuer zu stehen kommen.

Im Folgenden besprechen wir die häufigsten Ursachen für schlechte Aluminiumleistung sowie die am häufigsten verwendeten Aluminiumlegierungen und ihre bevorzugten Anwendungen, damit Sie sicherstellen können, dass Sie für Ihr Projekt zufriedenstellendes Aluminium verwenden.

Häufige Ursachen für schlechte Aluminiumleistung

Es gibt viele Ursachen für schlechte Aluminiumleistung. Zum Beispiel haben Sie möglicherweise eine Charge Aluminium mit Strangpressfehlern gekauft und erhalten. Anzeichen von Blasen, Schichtung oder Einschlüssen bestätigen, dass die erhaltene Charge Strangpressfehler aufweist, und Sie sollten mit Ihrem Lieferanten über einen Ersatz sprechen.

Einige Hersteller suchen nach jeder Möglichkeit, die Produktionskosten zu sennen. Zum Beispiel kann die Reduzierung des chemischen Reagenziengehalts den Preis senken, aber auf Kosten schlechter Korrosionsbeständigkeit. Der Hersteller kann auch die Wandstärke unter den erforderlichen nationalen Standard reduzieren. Deshalb ist es unerlässlich, Legierungen von einem seriösen Metalllieferanten mit ordnungsgemäßen Verifizierungsverfahren zu beziehen.

Der Hauptgrund für schlechte Aluminiumleistung ist jedoch die falsche Legierungswahl für die Anwendung; beispielsweise könnten Sie eine 2xxx-Serie Aluminiumlegierung für eine hochfeste, korrosionsbeanspruchte Anwendung wählen; obwohl 2xxx-Legierungen hochfest sind, weisen sie nur moderate bis geringe Korrosionsbeständigkeit auf.

Kupfer ist das Hauptlegierungselement in 2xxx-Aluminiumlegierungen, oft gefolgt von Magnesium als sekundärer Zusatz. Das Vorhandensein von Kupfer verleiht Festigkeit und verbessert die Verarbeitbarkeit. Die Festigkeit der 2xxx-Legierungen wird durch Ausscheidungshärtung weiter erhöht. Unter bestimmten Umständen, wie in korrosiven Umgebungen, können die Legierungen jedoch interkristalline Korrosion aufgrund von Mikrobestandteilen entwickeln. Daher benötigen sie zusätzlichen galvanischen Schutz in Form einer hochwiderstandsfähigen Legierungsbeschichtung.

6061: Die vielseitige Aluminiumlegierung

Aluminium 6061 ist die am häufigsten verwendete Aluminiumlegierung. Sie bietet moderate Festigkeit bei hervorragender Korrosionsbeständigkeit aufgrund des geringeren Kupfergehalts im Vergleich zu anderen hochfesten Aluminiumlegierungen wie 7075.

Anlassen ist die Wärmebehandlung, die auf Aluminium angewendet wird, um Festigkeit und Härte weiter zu verbessern. 6061 ist in folgenden verschiedenen Anlassestufen erhältlich:

• 6061-F: Wie gefertigt
• 6061-O: Weichgeglüht
• 6061-W: Lösungsgeglüht
• 6061-TX: Thermisch behandelt

Diese Anlassestufen können sich in Bezug auf Umformbarkeit, Zerspanbarkeit und Schweißbarkeit unterschiedlich verhalten. Zum Beispiel werden 6061-T4 und 6061-T4511 natürlich gealtert für Anwendungen, die gute Umformbarkeit und Schweißbarkeit erfordern. Sie sind jedoch schwer zu zerspanen. Wenn Umformbarkeit keine Rolle spielt, ist 6061-T51 die beste Option, da es hervorragende Schweißbarkeit und Zerspanbarkeit bietet. Ein klares Verständnis der Materialeigenschaften kann also dazu beitragen, einen zufriedenstellenden Aluminiumkauf zu gewährleisten.

Am häufigsten verwendete Aluminiumlegierungen

Sehen wir uns einige der anderen häufig verwendeten Aluminiumlegierungen und die einzigartigen Eigenschaften an, die sie so begehrt machen.

7075

7075 ist die stärkste verfügbare Aluminiumlegierung, mit einer Festigkeit fast doppelt so hoch wie 6061. Die Hauptlegierungselemente sind Zink, Magnesium und Kupfer. Mit einem hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und einer Zugfestigkeit, die der von Stahl entspricht, ist 7075 die erste Wahl für die Luft- und Raumfahrt- und Rüstungsindustrie.

Es ist jedoch keine vielseitige Legierung. Wenn Teile gefügt werden müssen, sollten Sie 6061 gegenüber 7075 wählen, da letztere anfällig für Schweißfehler ist. Auch 7075 neigt aufgrund des Kupfergehalts zu Korrosionsproblemen. Daher wäre 7075 Ihre ideale Wahl für hochfeste Anwendungen, die kein häufiges Schweißen erfordern.

MIC-6

MIC-6 Aluminium ist eine Gussplatte, die oft für Anwendungen empfohlen wird, die präzise Toleranz- und Dimensionskontrolle erfordern. Die Zerspanbarkeit ist ausgezeichnet mit minimalem Verzugsrisiko, und es werden gleichmäßige Späne erzeugt, sogar bei hohen Geschwindigkeiten. Angesichts seiner hervorragenden Zerspanbarkeit ist MIC-6 eine beliebte Wahl für Präzisionsbearbeitung und Instrumentenanwendungen wie Grundplatten, Lehren und Messgeräte.

Beim Schweißen von MIC-6-Platten ist jedoch äußerste Vorsicht geboten. Da sie anfällig für Korrosionsrisse sind, empfehlen Experten MIG-Schweißen gegenüber WIG-Schweißen, um Ausfälle zu vermeiden.

5080

ACP 5080 ist bekannt für seine hervorragende Zerspanbarkeit und Dimensionsstabilität, die für die Herstellung von PCB-Substraten und hochpräzisen Maschinenkomponenten erforderlich sind. Darüber hinaus macht die geringe Porosität von 5080 es immun gegen Metallrisse während der Bearbeitung. Mit extrem feinkörnigen Mikrostrukturen weist ACP 5080 eine hohe Streckgrenze für schwere Zerspanungsanwendungen auf; es ist somit eines der besten spannungsarmen Aluminium-Werkzeugplatten.

6082

Aluminium 6082 ist eine mittelfeste strukturelle Aluminiumoption, bietet jedoch die höchste Festigkeit unter allen 6xxx-Serien-Legierungen und ist in vielen Anwendungen eine ideale Alternative zu 6061. Die 6082-Legierung ist in verschiedenen Anlassestufen erhältlich; es ist wichtig, die richtige Anlassestufe zu wählen, um einen zufriedenstellenden Aluminiumkauf zu erleben. Wenn Sie beispielsweise gute Zerspanbarkeit benötigen, wären die Anlassestufen T6 und T651 eine ausgezeichnete Wahl gegenüber weichgeglühten Knetlegierungen.

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