EN 573-3 Alu-Legierung 3.1355 T351 – Hohe Festigkeit & exzellente Zerspanbarkeit
Die Aluminiumlegierung EN AW-2024 (DIN 3.1355) im Zustand T351 ist ein klassischer Werkstoff der 2000er-Serie (Al-Cu-Mg) und seit Jahrzehnten in der Luft- und Raumfahrt unverzichtbar. Sie überzeugt durch eine hervorragende Festigkeit bei gleichzeitig guter Zerspanbarkeit. Im weichgeglühten Zustand (O) lässt sie sich ausgezeichnet umformen; im ausgelieferten Zustand T351 (lösungsgeglüht, kaltverfestigt und natürlich gealtert) bietet sie die optimale Balance aus Bearbeitbarkeit und mechanischer Performance.
Ein wichtiger Hinweis: Aufgrund des hohen Kupfergehalts ist die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu 5000er- oder 6000er-Legierungen geringer. Für den Einsatz in korrosiven Umgebungen sind daher Schutzmaßnahmen wie Eloxieren (schutzanodisch), Lackieren oder Cladding (Auftragsschweißen mit reinem Aluminium) erforderlich. Dennoch erreicht die Legierung nach der Bearbeitung eine sehr hohe Oberflächengüte.
Wesentliche Eigenschaften im Überblick
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normen |
|---|---|---|---|
| Dichte | 2,77 – 2,78 g/cm³ | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Elastizitätsmodul | 73,0 GPa | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Schubmodul | 27,4 GPa | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Poisson-Zahl | 0,33 | – | Typisch für 2000er-Serie |
| Bruchzähigkeit (KIc) | 22 – 35 MPa·√m | – | Typisch für 2000er-Serie |
| Zugfestigkeit (Rm) | 360 – 440 MPa | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Brinell-Härte (HBW) | 104 – 124 | T351 | EN 573-3, EN 485 |
| Biegewinkel (180°/90°) | 4,0 – 8,0 °/t | T351 | EN 573-3, EN 485 |
| Schmelzbereich | 505 – 640 °C | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Wärmeleitfähigkeit | 121 – 193 W/(m·K) | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Spez. Wärmekapazität | 875 J/(kg·K) | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Therm. Ausdehnungskoeff. (20 °C) | 23,1 – 24,7 ·10⁻⁶ 1/K | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Elektr. Leitfähigkeit | 17 – 29 MS/m (≈ 30 – 50 % IACS) | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
| Elektr. Widerstand | 3,45 – 5,88 ·10⁻⁸ Ω·m | T351 | EN 573-3, EN 485, EN 754 |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Kupfer (Cu) | 3,8 – 4,9 |
| Magnesium (Mg) | 1,2 – 1,8 |
| Mangan (Mn) | 0,3 – 0,9 |
| Eisen (Fe) | ≤ 0,50 |
| Silizium (Si) | ≤ 0,50 |
| Chrom (Cr) | ≤ 0,10 |
| Titan (Ti) | ≤ 0,15 |
| Zink (Zn) | ≤ 0,25 |
| Übrige (je) | ≤ 0,05 |
| Übrige (ges.) | ≤ 0,15 |
| Aluminium (Al) | Rest |
Technologische Eigenschaften & Verarbeitung
- Eloxieren: Dekorativ nicht geeignet (uneinheitliches Erscheinungsbild durch Cu), schutzanodisch gut.
- Löten/Hartlöten: Mit und ohne Flussmittel nicht geeignet; Reiblöten bedingt geeignet; Weichlöten mit Flussmittel nicht geeignet.
- Korrosionsverhalten: Seewasser schlecht; Witterung schlecht – Schutzbeschichtung zwingend empfohlen.
- Umformbarkeit (kalt, Zustand O): Biegen/Spinnen ausreichend; Stoßumformen geeignet; Tiefziehen/Upsetzen geeignet/ausreichend.
- Schweißen: Aufgrund der Neigung zu Heißrissen und Festigkeitsverlust in der Wärmeeinflusszone nur bedingt geeignet (z. B. WIG mit Zusatzwerkstoff 4043/4145). Kleben und Nieten sind bevorzugte Fügeverfahren.
Typische Anwendungen
Flugzeugstrukturen (Rumpf, Tragflächen, Rippchen), Bolzen, Nieten, Zahnräder, hydraulische Komponenten, hochbeanspruchte Maschinenteile, Werkzeuge und Vorrichtungen.
Metall
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