AA 2024 T8510: Hochfeste Aluminiumlegierung für Luftfahrtanwendungen

Überblick

Die Aluminiumlegierung AA 2024 ist ein bewährter Werkstoff der Luftfahrtindustrie mit hervorragendem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis. Der Zustand T8510 (lösungsgeglüht, spannungsarmgeglüht durch Streckenziehen und künstlich gealtert) bietet höchste Festigkeit bei guter Zerspanbarkeit. Wie alle 2000er-Legierungen erfordert sie aufgrund der geringen inhärenten Korrosionsbeständigkeit geeignete Schutzmaßnahmen (Cladding, Eloxal, Lack).

Eigenschaften im Zustand T8510

Allgemeine Kenndaten

Eigenschaft	Wert	Zustand	Normen
Dichte	2,78 g/cm³	T8510	AA Standards, ASTM B241

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Zustand	Normen	Bemerkung
Elastizitätsmodul	73,0 GPa	T8510	AA Standards, ASTM B241
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)	440,0 MPa	T8510	AA Standards, ASTM B241
Zugfestigkeit (Rm)	455,0 MPa	T8510	AA Standards, ASTM B241

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Zustand	Normen	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	20 °C	23,2 · 10⁻⁶ 1/K	T8510	AA Standards, ASTM B241
Wärmeausdehnungskoeffizient	100 °C	23,2 · 10⁻⁶ 1/K	T8510	AA Standards, ASTM B241
Schmelzbereich	–	505 – 635 °C	T8510	AA Standards, ASTM B241
Spezifische Wärmekapazität	–	816 – 963 J/(kg·K)	–	–	Typisch für geknetete 2000er-Serie
Wärmeleitfähigkeit	–	121 – 193 W/(m·K)	T8510	AA Standards, ASTM B241

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Zustand	Normen
Elektrische Leitfähigkeit	17 – 29 MS/m	T8510	AA Standards, ASTM B241
Elektrischer Widerstand	34,5 – 58,8 nΩ·m	T8510	AA Standards, ASTM B241

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt	Zustand	Normen
Chrom (Cr)	0,1 %	T8510	AA Standards, ASTM B241
Kupfer (Cu)	3,8 – 4,9 %	T8510	AA Standards, ASTM B241
Eisen (Fe)	0,50 % (max.)	T8510	AA Standards, ASTM B241
Magnesium (Mg)	1,2 – 1,8 %	T8510	AA Standards, ASTM B241
Mangan (Mn)	0,3 – 0,9 %	T8510	AA Standards, ASTM B241
Silizium (Si)	0,5 % (max.)	T8510	AA Standards, ASTM B241
Titan (Ti)	0,15 % (max.)	T8510	AA Standards, ASTM B241
Zink (Zn)	0,25 % (max.)	T8510	AA Standards, ASTM B241
Aluminium (Al)	Rest	T8510	AA Standards, ASTM B241

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.
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

Strukturprofile für Flugzeugzellen, Tragflächenholme, Rumpfstringer, hochbelastete Befestigungselemente, hydraulische Leitungen.