EN AW-2011 T4 Aluminiumlegierung – Eigenschaften, Bearbeitung & Anwendung
Die Aluminiumlegierung EN AW-2011 (nach EN 573-3) ist ein aushärtbarer Werkstoff der 2000er-Serie (Al-Cu-Bi-Pb), der sich durch hervorragende Zerspanbarkeit und gute mechanische Eigenschaften auszeichnet. Im T4-Zustand (lösungsgeglüht und natürlich gealtert) lässt sie sich auf engste Toleranzen zerspanen und liefert dabei eine glatte, helle Oberflächenqualität.
Typische Anwendungsbereiche sind hochpräzise Dreh- und Frästeile, Schrauben, Bolzen, Verschraubungen und komplexe Profilteile für den Maschinenbau, die Automobilindustrie und die Elektronik. Aufgrund des hohen Kupfergehalts (4,5–6,0 %) sowie der Zusätze von Bismut und Blei (je 0,2–0,6 %) ist die Korrosionsbeständigkeit jedoch gering, und die Schweißbarkeit ist schlecht. Für korrosive Umgebungen sind Schutzbeschichtungen oder alternative Legierungen (z. B. EN AW-6082, EN AW-7075) zu prüfen.
Kennwerte im Überblick (Zustand T4)
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bedingung | Normen | Formate |
|---|
| Dichte | 2,82 g/cm³ | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab |
| Dichte (alternativer Wert) | 2,83 g/cm³ | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab |
| Dichte (20 °C) | 2,82 g/cm³ | T4 | EN 573-3 | Rundstab |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bedingung | Normen | Formate | Bemerkung |
|---|
| Biegewechselfestigkeit | 125 MPa | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab | – |
| Elastizitätsmodul | 70,0 – 72,5 GPa | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab | – |
| Dehnung (A50) | 12,0 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab | – |
| Dehnung (A100) | 14,0 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab | – |
| Dehnung A50 (20 °C) | 12,0 % | T4 | EN 573-3 | Rundstab | – |
| Dehnung A100 (20 °C) | 14,0 % | T4 | EN 573-3 | Rundstab | – |
| Brinell-Härte (20 °C) | 95 HB | T4 | EN 573-3 | Rundstab | – |
| Bruchzähigkeit (KIc) | 22 – 35 MPa·√m | – | – | – | Typisch für 2000er-Serie |
| Querkontraktionszahl | 0,33 | – | – | – | Typisch für 2000er-Serie |
| Schubmodul | 27,3 GPa | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab | – |
| Zugfestigkeit Rm | 275 MPa | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab | – |
| Zugfestigkeit Rm (20 °C) | 275 MPa | T4 | EN 573-3 | Rundstab | – |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bedingung | Normen | Formate |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -50 °C | 21,4 × 10⁻⁶ 1/K | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20 °C | 21,4 – 25,0 × 10⁻⁶ 1/K | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 22,9 – 23,1 × 10⁻⁶ 1/K | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200 °C | 24,0 × 10⁻⁶ 1/K | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 300 °C | 25,0 × 10⁻⁶ 1/K | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab |
| Schmelzbereich | – | 540 – 645 °C | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 864 J/(kg·K) | T4 | EN 573-3, EN 755 | Band, Blech, Platte, Rohr, Stab |
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 151 – 220 W/(m·K) | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bedingung | Normen | Formate |
|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 20 °C | 23 – 32 MS/m (39 – 55 % IACS) | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 3,13 – 4,35 × 10⁻⁸ Ω·m | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt | Bedingung | Normen | Formate |
|---|
| Kupfer (Cu) | 4,5 – 6,0 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Bismut (Bi) | 0,2 – 0,6 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Blei (Pb) | 0,2 – 0,6 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Eisen (Fe) | ≤ 0,7 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Silizium (Si) | ≤ 0,4 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Zink (Zn) | ≤ 0,3 % | T4 | EN 573-3, EN 755 | Alle Formate |
| Übrige (je) | ≤ 0,05 % | T4 | EN 573-3 | – |
| Übrige (ges.) | ≤ 0,15 % | T4 | EN 573-3 | – |
| Aluminium (Al) | Rest | T4 | – | – |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|
| Eloxieren (dekorativ) | nicht geeignet |
| Eloxieren (schützend) | schlecht |
| Hartlöten (mit/ohne Flussmittel) | nicht geeignet |
| Reiblöten | ausreichend |
| Korrosion: Seewasser | schlecht |
| Korrosion: Witterung | ausreichend |
| Tiefziehen | nicht empfohlen |
| Upsetzen (Kalt) | ausreichend |
Verarbeitungshinweise
- Zerspanung: Excellent – kurze, brechende Späne, hohe Schnittgeschwindigkeiten möglich, Werkzeugverschleiß gering.
- Wärmebehandlung: Lösungsglühen ca. 510–525 °C, Abschrecken in Wasser, anschließende natürliche Alterung (T4) oder künstliche Alterung (T6/T8).
- Oberflächenbehandlung: Aufgrund der Cu- und Pb/Bi-Gehalte ist dekoratives Eloxieren nicht möglich; chromatieren, lackieren oder pulverbeschichten sind Alternativen.
- Fügen: Schweißen nicht empfohlen (Rissgefahr, Poren); mechanisches Fügen (Schrauben, Nieten, Kleben) bevorzugt.
Normen & Äquivalente
- EN: EN 573-3 (Chemie), EN 755 (Profile), EN 1301 (Rohre), EN 754 (Stäbe)
- DIN (alt): AlCu6BiPb / 3.1655
- ISO: AlCu6BiPb
- AA (USA): 2011 (nahezu äquivalent)
- JIS: A2011
