AA 5091 Aluminiumlegierung: Umfassende Materialeigenschaften mit Lithium-Zusatz
Übersicht der AA 5091 Aluminiumlegierung
Die AA 5091 ist eine innovative Aluminium-Magnesium-Lithium-Legierung der 5000er-Serie mit Lithium-Zusatz (1,2–1,4 % Li) und Magnesium (3,7–4,2 % Mg). Der Lithiumzusatz reduziert die Dichte und erhöht den Elastizitätsmodul, was sie besonders für gewichtskritische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt interessant macht.
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Dichte | 2,65 – 2,70 g/cm³ | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium (durch Li leicht reduziert) |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 69,0 – 70,0 GPa | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium (durch Li tendenziell höher) |
| Bruchzähigkeit (Plane-Strain) | 22,0 – 35,0 MPa·√m | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
| Poisson-Zahl | 0,33 | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
| Schubmodul | 26,0 – 26,5 GPa | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 2,2·10⁻⁵ – 2,5·10⁻⁵ 1/K | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
| Max. Einsatztemperatur | 150 °C | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
| Schmelzpunkt | 560 – 655 °C | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
| Spezifische Wärmekapazität | 879 – 963 J/(kg·K) | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
| Wärmeleitfähigkeit | 112 – 205 W/(m·K) | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 18 – 31 MS/m | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
| Elektrischer Widerstand | 3,3·10⁻⁸ – 5,0·10⁻⁸ Ω·m | Typisch für geknetete 5000er-Serie Aluminium |
Chemische Zusammensetzung (nach AA-Standards)
| Element | Gehalt (% Gew.) | Norm |
|---|---|---|
| Eisen (Fe) | 0,30 | AA Standards |
| Lithium (Li) | 1,2 – 1,4 | AA Standards |
| Magnesium (Mg) | 3,7 – 4,2 | AA Standards |
| Silizium (Si) | 0,20 | AA Standards |
Hinweis: Die Hauptkomponente ist Aluminium (Rest). Der Lithiumzusatz (1,2–1,4 %) senkt die Dichte um ca. 3 % pro 1 % Li und erhöht den Elastizitätsmodul um ca. 6 % pro 1 % Li.
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|---|
| Verformbarkeit / Bearbeitbarkeit | Gute Verformbarkeit |
Typische Anwendungen
- Luft- und Raumfahrt: Strukturbauteile, Rumpfsegmente
- Satelliten- und Raketenkomponenten
- Gewichtsoptimierte Fahrzeugstrukturen
- Hochleistungs-Sportgeräte
- Anwendungen mit höchstem Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis
Verwandte Normen und Standards
Die Legierung AA 5091 wird durch folgende Standards definiert: AA (Aluminum Association), EN 573-3, EN 485-2.
AA 5088 Aluminiumlegierung: Eigenschaften und Leistung der 5000er-Serie
AA 5105 Aluminiumlegierung: Wichtige mechanische und thermische Eigenschaften
Metall
- AA 7278A Aluminiumlegierung – Technische Spezifikationen
- AA 7349 Aluminiumlegierung – Wichtige mechanische und thermische Eigenschaften
- AA Standardgüte 7449: Umfassende mechanische & thermische Eigenschaften
- AA 7095 Aluminiumlegierung: Normen & Eigenschaften
- AA 7099 Aluminiumlegierung: Mechanische & Thermische Eigenschaften
- AA 7136 Aluminiumlegierung: Umfassende Materialeigenschaften
- AA 7140 Aluminiumlegierung: Mechanische & Thermische Eigenschaften
- AA 7155 Aluminiumlegierung: Umfassende Materialspezifikationen
- AA 7168 Aluminiumlegierung: Eigenschaften der 7xxx-Serie
- AA-Standard Grade 7181: Umfassende Materialeigenschaften für geknetete 7000er-Serie Aluminium