EN 573-3 AW-3103 H15: Hochfestes, lebensmittelechtes AlMn-Legierung (1/2-hart)
Übersicht
Die EN 573-3 Güte AW-3103 H15 ist eine Aluminium-Mangan-Legierung im kaltverfestigten Zustand H15 (1/2-hart). Sie bietet eine signifikante Festigkeitssteigerung bei noch vertretbarer Umformbarkeit und behält die für die 3000er-Serie typische ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Lebensmittelechtheit bei.
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Norm | Form |
|---|---|---|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 2,73 g/cm³ | H15 | EN 573-3 | Rohr |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Norm | Form | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | -270 °C | 70,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| 20 °C | 69,0 – 70,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 69,0 – 69,5 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 69,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 69,5 – 70,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 69,5 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 70,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 50 °C | 69,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 100 °C | 68,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 150 °C | 66,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 200 °C | 63,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 300 °C | 50,0 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| Dehnung | 20 °C | 4,0 % | H15 | EN 573-3 | Rohr | A50 |
| Dehnung | 20 °C | 5,0 % | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| Brinell-Härte | 20 °C | 44 HB | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| Bruchzähigkeit (Plane-Strain) | – | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | – | Typisch für geknetete 3000er Al-Legierungen |
| Querkontraktionszahl (Poisson) | 20 °C | 0,33 | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| Schubmodul | 20 °C | 24,0 – 26,5 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| 20 °C | 24,0 – 26,1 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 26,1 – 26,5 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 26,1 GPa | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| Zugfestigkeit | 20 °C | 145,0 – 180,0 MPa | H15 | EN 573-3 | Rohr |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Norm | Form | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | – | 22 – 24 × 10⁻⁶ 1/K | – | – | – | Typisch für geknetete 3000er Al-Legierungen |
| Schmelzpunkt | – | 629 – 654 °C | – | – | – | Typisch für geknetete 3000er Al-Legierungen |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 892 – 893 J/(kg·K) | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| 20 °C | 892 J/(kg·K) | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| 20 °C | 893 J/(kg·K) | H15 | EN 573-3 | Rohr | ||
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 160 – 200 W/(m·K) | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| 20 °C | 160 W/(m·K) | H15 | EN 573-3 | Rohr |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Norm | Form |
|---|---|---|---|---|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 20 °C | 22 – 28 MS/m | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| 20 °C | 22 – 29 MS/m | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 34 – 41 nΩ·m | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| 20 °C | 34 – 45 nΩ·m | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| 20 °C | 41 nΩ·m | H15 | EN 573-3 | Rohr | |
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 41 – 45 nΩ·m | H15 | EN 573-3 | Rohr |
Chemische Zusammensetzung (Grenzwerte in Gew.-%)
| Element | Max. Anteil | Zustand | Norm | Form |
|---|---|---|---|---|
| Chrom (Cr) | 0,1 | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| Kupfer (Cu) | 0,1 | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| Eisen (Fe) | 0,7 | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| Magnesium (Mg) | 0,3 | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| Mangan (Mn) | 0,9 – 1,5 | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| Silizium (Si) | 0,5 | H15 | EN 573-3 | Rohr |
| Zink (Zn) | 0,2 | H15 | EN 573-3 | Rohr |
Basis: Aluminium (Rest)
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|---|
| Verarbeitbarkeit / Umformbarkeit | Gut (eingeschränkt durch Kaltverfestigung) |
Vergleich der Tempers: H11, H13, H15
| Eigenschaft | H11 (weich) | H13 (1/4-hart) | H15 (1/2-hart) |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 105 – 140 | 125 – 160 | 145 – 180 |
| Dehnung A50 (%) | 16 – 20 | 8 – 11 | 4 – 5 |
| Brinell-Härte (HB) | 32 | 38 | 44 |
Anwendungsbereiche
Der H15-Zustand ist die Wahl für Anwendungen mit höchsten Festigkeitsanforderungen innerhalb der nicht-wärmebehandelbaren AlMn-Legierungen:
- Hochdruckrohrleitungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie
- Tragende Strukturbauteile mit Lebensmittelkontakt
- Druckbehälter und Armaturen
- Verstärkungselemente in Hybridkonstruktionen
- Transport- und Lagerbehälter für aggressive Medien
Wesentliche Vorteile
- Lebensmittelecht gemäß relevanter Vorschriften
- Hohe Zugfestigkeit (145–180 MPa) ohne Wärmebehandlung
- Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit (typisch für 3xxx-Serie)
- Gute Eignung für kaltumgeformte Bauteile
- Hohe Wärmeleitfähigkeit für thermische Anwendungen
- Keine Alterung oder Ausscheidungshärtung erforderlich
Verarbeitungshinweise
Bei der Verarbeitung von H15-Material ist zu beachten:
- Biegeradien großzügig wählen (Mindestbiegeradius ca. 3–4 × Wanddicke)
- Nach größeren Umformungen kann eine Zwischenweichglühung sinnvoll sein
- Schweißen reduziert die Festigkeit in der Wärmeeinflusszone auf H11-Niveau
- Für tiefe Ziehteile eher H11 oder H13 wählen
EN 573-3 AW-3103 H13: Lebensmittelechtes AlMn-Legierung mit erhöhter Festigkeit
AW-3103 H17: Hochfeste, lebensmittelsichere Al-Mn-Legierung (EN 573-3 Standard)
Metall
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