WL 3.1924-1 Werkstoff 3.1924 T6: Hochwarmfeste Aluminiumlegierung für Flugzeugbau
Legierung AlCu2MgNi (AlCuMgFeNi) – Eigenschaften und Anwendungen
Die Legierung AlCu2MgNi (Werkstoffnummer 3.1924) ist eine speziell für den Flugzeugbau modifizierte Legierung des Typs AlCuMg. Neben 2,5 % Cu enthält sie 1,5 % Mg sowie 1,1 % Fe und Ni. Sie ist natürlich und künstlich aushärtbar, erreicht Zugfestigkeiten bis zu 430 MPa bei einer A5-Dehnung von 3 bis 8 %.
Wärmebeständigkeit und Wärmebehandlung
Die Wärmebeständigkeit wird durch den Fe- und Ni-Gehalt maßgeblich verbessert und stellt das dominierende Anwendungskennzeichen dar. Die Wärmebehandlungsvorschriften müssen exakt eingehalten werden, um die hohe Warmfestigkeit bis 250 °C zu gewährleisten.
Lieferformen und Verarbeitung
Übliche Halbzeugformen sind dicke Platten, Stangen sowie Gesenk- und Freiformschmiedeteile. Der Werkstoff besitzt eine hohe Zerspanbarkeit, Eloxierbarkeit und Warmumformbarkeit. Kaltumformung ist nur im weichen Zustand bzw. innerhalb von 2 Stunden nach dem Lösungsglühen möglich. Die Legierung ist nicht schweißgeeignet. Die Korrosionsbeständigkeit ist nur befriedigend.
Anwendungsbereiche
Hauptsächlich im Flugzeugbau für große Strukturbauteile und Triebwerksteile.
Eigenschaften im Überblick
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Dichte | 2,75 – 2,84 g/cm³ | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Zugehörige Normen | Form | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | – | 70,0 – 73,0 GPa | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Härte Brinell | 20,0 °C | 125,0 HB | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | Querrichtung |
| Härte Brinell | 20,0 °C | 125,0 HB | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | |
| Bruchzähigkeit (Plane-Strain) | – | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Poisson-Zahl | – | 0,33 | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Schubmodul | – | 26,0 – 27,5 GPa | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 390,0 MPa | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | Querrichtung |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 400,0 MPa | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | Querrichtung |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 410,0 MPa | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1,6·10⁻⁵ – 2,4·10⁻⁵ 1/K | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Schmelzpunkt | 500,0 – 650,0 °C | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Spezifische Wärmekapazität | 816,0 – 963,0 J/(kg·K) | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Wärmeleitfähigkeit | 112,0 – 251,0 W/(m·K) | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 18.000.000 – 30.000.000 S/m | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Elektrischer Widerstand | 3,4·10⁻⁸ – 6,0·10⁻⁸ Ω·m | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
Chemische Zusammensetzung (Grenzwerte in %)
| Element | Gehalt | Zustand | Zugehörige Normen | Form |
|---|---|---|---|---|
| Kupfer | 1,8 – 2,7 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Eisen | 0,9 – 1,4 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Magnesium | 1,2 – 1,8 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Mangan | 0,2 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Nickel | 0,8 – 1,4 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Silizium | 0,15 – 0,25 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Titan | 0,2 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Zink | 0,1 | T6 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|---|
| Bearbeitbarkeit | Mäßige Bearbeitbarkeit |
Metall
- AW-8014 O – Lebensmittelechte, hochleistungsfähige Aluminium-Legierung (EN 573-3)
- AW-8111 O Aluminium-Legierung – EN 573-3 Güte, lebensmittelecht & hochfest
- EN 573-3 AW-2091: Premium AlCu-Legierung für strukturelle Anwendungen
- AW-4006 F (EN 573-3) – Lebensmittelechte, natürlich gehärtete AlSi-Legierung
- AW‑5010 F Aluminium-Legierung (EN 573-3): Eigenschaften und Spezifikationen
- AW‑6065 T6 Aluminiumlegierung – EN 573‑3 zertifiziert
- EN 573-3 Güte AW-6064A T6 Aluminiumlegierung – Technische Übersicht
- EN 573-3 Güte AW-3102 F Aluminiumlegierung – Eigenschaften & Normen
- WL 3.1924-1: Hochfeste AlCuMgFeNi-Legierung für den Flugzeugbau (Zustand T652)
- AW-6106 T6 Aluminiumlegierung – EN 573-3 zertifiziert, lebensmittelecht, hochfest