EN 573-3 Werkstoff 3.1355 T651 – Hochfestes Aluminiumplattenmaterial für Aerospace
Übersicht: EN AW-2024 (AlCu4Mg1) im Zustand T651
Der Zustand T651 (lösungsgeglüht, künstlich gealtert, spannungsarm durch Streckrichtwalzen) stellt die höchstfeste Variante der Legierung EN AW-2024 (3.1355) für Platten und dicke Bleche dar. Durch die künstliche Alterung (Auslagerung von CuMg2-Phasen) werden höhere Festigkeitswerte als im natürlich gealterten T3/T351-Zustand erreicht.
Dieser Zustand wird primär für dicke Platten (typisch > 6 mm) eingesetzt, wo hohe statische Festigkeit bei guter Zähigkeit gefordert ist. Die Spannungsarmglühung minimiert Verzug bei der nachträglichen Zerspanung.
Mechanische und physikalische Eigenschaften (T651)
Allgemeine Kennwerte
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normbezug |
|---|---|---|---|
| Dichte | 2,77 g/cm³ | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Dichte | 2,78 g/cm³ | T651 | EN 573-3, EN 754 |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normbezug | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 73,0 GPa | T651 | EN 573-3, EN 754 | |
| Schubmodul | 27,4 GPa | T651 | EN 573-3, EN 754 | |
| Poisson-Zahl | 0,33 | – | – | Typisch für Al-Cu-Legierungen (2000er Serie) |
| Bruchzähigkeit (KIC) | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | Typisch für Al-Cu-Legierungen (2000er Serie) |
| Zugfestigkeit (Rm) | 425,0 MPa | T651 | EN 573-3, EN 754 | Mindestwert für Platten |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normbezug |
|---|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -50 °C | 21,1 × 10⁻⁶ 1/K | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20 °C | 21,1 – 24,7 × 10⁻⁶ 1/K | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 22,9 – 23,2 × 10⁻⁶ 1/K | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200 °C | 23,8 × 10⁻⁶ 1/K | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 300 °C | 24,7 × 10⁻⁶ 1/K | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Schmelzbereich | – | 505 – 640 °C / 505 – 635 °C | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Spezifische Wärmekapazität | – | 875 J/(kg·K) | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Wärmeleitfähigkeit | – | 121 – 193 W/(m·K) / 130 – 150 W/(m·K) | T651 | EN 573-3, EN 754 |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normbezug |
|---|---|---|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 17 – 29 MS/m | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Elektrische Leitfähigkeit | 18 – 21 MS/m | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Elektrischer Widerstand | 34,5 – 58,8 nΩ·m | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Elektrischer Widerstand | 47,6 – 55,6 nΩ·m | T651 | EN 573-3, EN 754 |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt | Zustand | Normbezug |
|---|---|---|---|
| Chrom (Cr) | 0,1 % | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Kupfer (Cu) | 3,8 – 4,9 % | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Eisen (Fe) | 0,50 % (max.) | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Magnesium (Mg) | 1,2 – 1,8 % | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Mangan (Mn) | 0,3 – 0,9 % | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Silizium (Si) | 0,5 % (max.) | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Titan (Ti) | 0,15 % (max.) | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Zink (Zn) | 0,25 % (max.) | T651 | EN 573-3, EN 754 |
| Aluminium (Al) | Rest | T651 | EN 573-3, EN 754 |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|---|
| Eloxieren (dekorativ) | Nicht geeignet |
| Eloxieren (schützend) | Gut |
| Hartlöten (mit/ohne Flussmittel) | Nicht geeignet / Nicht geeignet |
| Reiblöten | Akzeptabel |
| Weichlöten (mit Flussmittel) | Nicht geeignet |
| Korrosionsbeständigkeit (Seewasser) | Schlecht |
| Korrosionsbeständigkeit (Witterung) | Schlecht |
| Kaltumformung (Biegen/Spinnen) | Ausreichend (O) / Akzeptabel (O) |
| Kaltfließpressen | Akzeptabel (O) |
| Tiefziehen / Stauchen | Akzeptabel (O) / Ausreichend (O) |
Besonderheiten des T651-Zustands
Im Gegensatz zu T3510/T3511 (natürlich gealtert) erfolgt bei T651 eine künstliche Alterung (ca. 190 °C), wodurch die Ausscheidungshärtung kontrolliert abläuft. Dies führt zu höheren Zugfestigkeitswerten (hier min. 425 MPa), jedoch zu etwas geringerer Duktilität und Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zum T3-Zustand. Die Spannungsarmglühung (Streckrichtwalzen um 1–3 %) reduziert Eigenspannungen, was bei der CNC-Bearbeitung dicker Platten maßgeblich zur Maßhaltigkeit beiträgt.
Typische Anwendungen
Flugzeugstrukturplatten (Tragflügelkasten, Rumpfsektionen), hochbelastete Befestigungselemente, Werkzeugbau, Motorsport-Chassis-Komponenten. Aufgrund der Korrosionsempfindlichkeit meist als Alclad-Variante (z. B. 2024 Alclad) oder mit Lacksystem geschützt.
Metall
- EN 573-3 Güte 3.0505 F: Aluminiumlegierung – Eigenschaften & Normen
- EN 573-3 Werkstoff 3.4345 T651: Eigenschaften und Normen der Al-Zn-Mg-Cu-Legierung
- EN 573-3 Werkstoff 3.1355 F: Hochfeste Aluminiumlegierung für Luftfahrt & Zerspanung
- EN 573-3 Werkstoff 3.1355 H18: Kaltverfestigte Hochfest-Aluminiumlegierung für Luftfahrtstrukturteile
- EN 573-3 Werkstoff 3.1355 O3: Weichgeglühte Aluminiumlegierung 2017A für optimale Umformbarkeit
- EN 573-3 Werkstoff 3.4335 T651 Aluminium – Eigenschaften & Normen
- EN 573-3 Werkstoff 3.2315 T651 – Hochwertige Aluminiumlegierung für strukturelle Anwendungen
- EN 573-3 Güte AW-6056 T651 – Hochfeste 6056 Aluminiumlegierung (Nicht lebensmittelecht)
- EN 573-3 Werkstoff 3.1355 H13: Hochfestes Aluminium für Luftfahrt mit guter Umformbarkeit
- EN 573-3 Werkstoff 3.1355 H111: Hochfeste Aluminiumlegierung für Luftfahrtanwendungen