DIN 1725-1 Werkstoff 3.1305 T4: Hochfestes Al-Cu-Mg-Knetmaterial
Überblick
Die Legierung AlCu2,5Mg0,5 (Werkstoffnummer 3.1305, früher 3.1124) gehört zu den Al-Cu-Mg-Knetlegierungen, die als erste dieser Art technisch eingesetzt wurden. Diese Legierungen sind sowohl kalt- als auch warmhärtbar, erreichen hohe mechanische Festigkeit und zeigen auch im weichen Zustand eine relativ gute Wärmebeständigkeit. Im kaltverfestigten Zustand erreicht der Werkstoff Festigkeitsklassen bis maximal F 31 und liegt damit am unteren Ende der genormten AlCuMg-Werkstoffe.
Aus Gründen der verschlechterten Korrosionsbeständigkeit wird der warmhärtbare Zustand in der Praxis nicht verwendet. Selbst im kaltverfestigten Zustand ist ein Oberflächenschutz erforderlich. Nachteilig sind die Empfindlichkeit gegenüber Wärmebehandlungsfehlern (Festigkeitsabfall), die schlechte Warmumformbarkeit und die schwierige Schweißbarkeit. Hervorzuheben ist die ausgezeichnete Spanbarkeit, weshalb Schrauben und Nieten als Verbindungselemente gut geeignet sind. Die Legierung ist in DIN 1790 Teil 1 und 2 nur als Draht normiert, da sie ausschließlich als Nietenwerkstoff (DIN 59, 675) Verwendung findet.
Wärmebehandlung zum Härten
- Lösungsglühen: 475 – 505 °C
- Abschrecken in Wasser
- Kaltnachaltern: 5 – 8 Tage bei Raumtemperatur
- Warmauslagern: 16 – 24 h bei 180 – 195 °C
Hauptanwendung: Massivnieten
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen | Form |
|---|
| Dichte | – | 2,75 g/cm³ | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
| Dichte | 20,0 °C | 2,74 g/cm³ | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Dichte | 20,0 °C | 2,75 g/cm³ | T4 | WL 3.1124-1, DIN 1725-1 | Draht |
Mechanisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen | Form | Bemerkung |
|---|
| Elastizitätsmodul | – | 70,0 GPa | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – | |
| Elastizitätsmodul | 20,0 °C | 67,0 GPa | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht | |
| Elastizitätsmodul | 20,0 °C | 71,1 GPa | T4 | WL 3.1124-1, DIN 1725-1 | Draht | |
| Dehnung | – | 20,0 % | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – | |
| Dehnung (A100) | 20,0 °C | 5,0 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht | A100 |
| Dehnung (A10) | 20,0 °C | 10,0 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht | A10 |
| Härte Brinell | 20,0 °C | 75 HB | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht | |
| Bruchzähigkeit (Plane-Strain) | – | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | – | Typisch für 2000er-Serie |
| Querkontraktionszahl | – | 0,33 | – | – | – | Typisch für 2000er-Serie |
| Schubmodul | 20,0 °C | 25,5 GPa | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht | |
| Schubfestigkeit | 20,0 °C | 195,0 MPa | T4 | WL 3.1124-1, DIN 1725-1 | Draht | |
| Zugfestigkeit | – | 260,0 MPa | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – | |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 270,0 MPa | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht | |
Thermisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen | Form |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -50,0 °C | 21,8 · 10⁻⁶ 1/K | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20 °C | 23,8 · 10⁻⁶ 1/K | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100,0 °C | 23,4 · 10⁻⁶ 1/K | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 23,8 · 10⁻⁶ 1/K | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200,0 °C | 24,5 · 10⁻⁶ 1/K | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 300,0 °C | 25,6 · 10⁻⁶ 1/K | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Schmelzbereich | – | 550 – 650 °C | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
| Spezifische Wärmekapazität | 20,0 °C | 898,0 J/(kg·K) | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Spezifische Wärmekapazität | 20,0 °C | 920,0 J/(kg·K) | T4 | WL 3.1124-1, DIN 1725-1 | Draht |
| Wärmeleitfähigkeit | – | 155 W/(m·K) | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
| Wärmeleitfähigkeit | 20,0 °C | 150 – 180 W/(m·K) | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
Elektrisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen | Form |
|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | – | 23,0 MS/m | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
| Elektrische Leitfähigkeit | 20,0 °C | 21 – 25 MS/m | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Elektrischer Widerstand | – | 43,5 nΩ·m | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt | Zustand | Normen | Form |
|---|
| Chrom | 0,10 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1, EN 1301 | Draht |
| Kupfer | 2,2 – 3,0 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1, EN 1301 | Draht |
| Eisen | 0,70 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1 | Draht |
| Eisen | 0,70 % | T4 | EN 573-3, EN 1301 | – |
| Magnesium | 0,2 – 0,5 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1, EN 1301 | Draht |
| Mangan | 0,20 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1, EN 1301 | Draht |
| Silizium | 0,80 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1, EN 1301 | Draht |
| Zink | 0,25 % | T4 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4, WL 3.1124-1, EN 1301 | Draht |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|
| Umformbarkeit | Mäßig |
