AA 2024 T62: Hochfester, zerspanbarer Aluminiumwerkstoff für die Luftfahrt

Überblick

Die Aluminiumlegierung AA 2024 ist ein klassischer Werkstoff der Luftfahrtindustrie und zeichnet sich durch hervorragende Festigkeitseigenschaften aus. Im weichgeglühten Zustand lässt sie sich gut umformen und bearbeitet, erreicht jedoch im T62-Zustand (lösungsgeglüht und künstlich gealtert) ihre hohen Festigkeitswerte. Trotz einer vergleichsweise geringen Korrosionsbeständigkeit lässt sich die Legierung zu sehr guten Oberflächenqualitäten zerspanen. Für den dauerhaften Einsatz ist in der Regel ein Korrosionsschutz (z. B. Eloxieren, Lackieren oder Cladding) erforderlich.

Eigenschaften im Zustand T62

Allgemeine Kenndaten

Eigenschaft	Wert	Zustand	Normen
Dichte	2,78 g/cm³	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Zustand	Normen	Bemerkung
Elastizitätsmodul	73,0 GPa	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Bruchzähigkeit (Plane-Strain)	22,0 – 35,0 MPa·√m	–	–	Typisch für geknetete 2000er-Serie
Querkontraktionszahl (Poisson)	0,33	–	–	Typisch für geknetete 2000er-Serie
Schubmodul	26,0 – 27,5 GPa	–	–	Typisch für geknetete 2000er-Serie
Zugfestigkeit (Rm)	415,0 MPa	T62	AA Standards, ASTM B211
Zugfestigkeit (Rm)	435,0 MPa	T62	AA Standards, ASTM B209
Zugfestigkeit (Rm)	440,0 MPa	T62	AA Standards, ASTM B209

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Zustand	Normen	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	20 °C	23,2 · 10⁻⁶ 1/K	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Wärmeausdehnungskoeffizient	100 °C	23,2 · 10⁻⁶ 1/K	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Schmelzbereich	–	505 – 635 °C	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Spezifische Wärmekapazität	–	816 – 963 J/(kg·K)	–	–	Typisch für geknetete 2000er-Serie
Wärmeleitfähigkeit	–	121 – 193 W/(m·K)	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Zustand	Normen
Elektrische Leitfähigkeit	17 – 29 MS/m	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Elektrischer Widerstand	34,5 – 58,8 nΩ·m	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt	Zustand	Normen
Chrom (Cr)	0,1 %	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Kupfer (Cu)	3,8 – 4,9 %	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Eisen (Fe)	0,50 % (max.)	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Magnesium (Mg)	1,2 – 1,8 %	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Mangan (Mn)	0,3 – 0,9 %	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Silizium (Si)	0,5 % (max.)	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Titan (Ti)	0,15 % (max.)	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Zink (Zn)	0,25 % (max.)	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211
Aluminium (Al)	Rest	T62	AA Standards, ASTM B209, ASTM B211

Technologische Eigenschaften

Eigenschaft	Bewertung
Löten (Brazing)	Kein bekanntes oder entwickeltes Lötverfahren
Korrosionsverhalten	Spannungsrisskorrosion: Schäden im Betrieb in Zugspannungsbereichen quer zur Kornstruktur; begrenzte Schäden an Laborproben (T4, T3, T351, T3510, T3511), ausgeprägter (T6, T861, T81, T851, T8510, T8511). Allgemein: ausreichend, prinzipiell Schutz erforderlich (z. B. Cladding, Anodisieren, Lackieren).
Zerspanbarkeit	Im weichgeglühten Zustand (O) schlecht; in wärmebehandelten Zuständen gut bis befriedigend.
Umformbarkeit	Allgemein (Zustand): schlecht (T4, T3, T351, T3510, T3511, T6), nicht geeignet (T361, T861, T81, T851, T8510, T8511).

Typische Anwendungen

Flugzeugstrukturen (Flügel, Rumpfbeplankung, Rippen, Spanten), Bolzen, Nieten, Schrauben, Hydraulikkomponenten, hochfeste Maschinenteile.