Aluminiumarten:Klassifikationen, Eigenschaften und Anwendungen

Wie wählt man die richtigen Aluminiumsorten für verschiedene Gussanwendungen aus? Hier geben wir Aluminiumklassifikationen, ihre Eigenschaften und einen Leitfaden zur Auswahl von Aluminium für eine Reihe von Gussanwendungen an.

Aluminium ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde und wird aufgrund seiner guten Eigenschaften und Vielseitigkeit in vielen verschiedenen industriellen und nicht-industriellen Anwendungen eingesetzt. Vom Schiffsbau, der Automobilindustrie, der Luftfahrt, dekorativen Teilen, Gartenmöbeln bis hin zu Küchenzubehör sehen wir alle Aluminiumanwendungen.

Aluminium gibt es in vielen Arten. Je nach Anwendungsfall gibt es geeignete Aluminiumsorten mit ihren besonderen Eigenschaften. Aufgrund unterschiedlicher Eigenschaften und chemischer Zusammensetzung verhält sich jede Aluminiumsorte im Prozess anders.

Daher ist es sehr wichtig, Aluminium zu klassifizieren, um die Eigenschaften jedes Typs zu verstehen, damit der Hersteller das richtige Material für den Guss auswählen kann, das die gewünschte Qualität und die Kundenanforderungen erfüllt.

Um diesen Wissensbedarf zu decken, öffnen wir einen Artikel, um zu erörtern, wie grundlegende und gängige Arten von Aluminium und Aluminiumlegierungen zusammen mit ihren charakteristischen Eigenschaften und Hauptanwendungen klassifiziert werden können.

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Aluminium

Aluminium gilt als eines der drei häufigsten Elemente auf der Erde, direkt hinter Sauerstoff und Silizium.

Das chemische Symbol von Aluminium ist Al; Massenatom ist 27 mit Ordnungszahl 13.

Obwohl Aluminium in der Natur weit verbreitet ist, kommt es selten in reiner Form vor. Stattdessen kommt Aluminium häufig in Stoffen wie Ton, Bauxit usw. vor. Statistisch ist Aluminium in etwa 270 verschiedenen Arten von Mineralien enthalten.

Allgemeine physikalische Eigenschaften von Aluminium

• Hohe Ästhetik:Aluminium ist schön silberweißer und sieht gut aus, wenn es verarbeitet wird.
• Es ist weich (nach Gold an zweiter Stelle); geringes Gewicht (seine Dichte von Aluminium beträgt nur etwa ein Drittel von Eisen oder Kupfer).
• Formbar (Platz sechs)
• Gute elektrische und thermische Leitfähigkeit.
• Gute Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit durch die schützende Al2O3-Oxidschicht
• Es ist außerdem nicht magnetisch und brennt unter normalen Bedingungen nicht, wenn es der Luft ausgesetzt wird.
• Niedriger Schmelzpunkt (660 °C), der den Schmelzprozess erleichtern kann
• Es hat aufgrund der großen Schrumpfung (bis zu 6 %) keine hohe Gießfähigkeit.

Allgemeine mechanische Eigenschaften von Aluminium

Aluminium hat geringe mechanische Eigenschaften (σb =6 kg / mm2, HB =25, δ =40 % ) daher leicht zu verformen, geringe Zerspanbarkeit.

Die Streckgrenze von reinem Aluminium liegt bei 7–11 MPa , während Aluminiumlegierungen eine Streckgrenze von 200 MPa bis 600 MPa aufweisen .

Aluminiumlegierung

Definition von Aluminiumlegierungen

Bei der Herstellung von Aluminium ist es üblich, dass Hersteller Legierungen (wie Cu, Mn, Mg, Si, Sn, Zn) hinzufügen ), um die Eigenschaften von Aluminium zu verbessern.

Je nach Anwendungszweck werden sie unterschiedlich kombiniert, um eine Aluminiumlegierung mit den gewünschten Eigenschaften herzustellen.

Zusammenfassend ist eine Aluminiumlegierung die Kombination des Aluminiumelements mit Legierungselementen, um die Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Dichte, Festigkeit usw. im Vergleich zum reinen Aluminiumelement zu verbessern.

Eigenschaften von Legierungselementen

Zu den grundlegenden Legierungselementen, die zur Verbesserung der Eigenschaften von Aluminiumlegierungen verwendet werden, gehören:Cu, Si, Mn, Mg und Zn.

Hier sind die Eigenschaften der einzelnen Legierungselemente beim Hinzufügen zum Aluminium:

Legierungselement	Eigenschaften
Kupfer (Cu)	Verbessert Haltbarkeit und Formbarkeit
Silizium (Si)	Reduziert die Schmelztemperatur, erhöht die Fließverdünnung und verbessert die Gießeigenschaften
Mangan (Mn)	Erhöht Stärke und Zähigkeit
Magnesium (Mg)	Verbesserte Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit
Mg / Si	Erhöht Festigkeit, Formbarkeit und Zugeigenschaften
Zink (Zn)	In Kombination mit Mg und Cu verbessert es die Haltbarkeit

Bezeichnungssystem für Aluminiumknetlegierungen und Aluminiumgusslegierungen

Unabhängig davon unterteilen wir Aluminiumlegierungen basierend auf der Herstellungs- und Verwendungsmethode in zwei Hauptgruppen:Aluminiumknetlegierungen und Aluminiumgusslegierungen .

Aluminium-Knetlegierung

Wie oben erwähnt, werden die Legierungselemente dem Aluminium in einem bestimmten Anteil zugesetzt. Bei Aluminium-Knetlegierungen beträgt der Anteil der Legierungselemente weniger als 4 % der Gesamtmasse.

Geschmiedete Aluminiumlegierungen werden hergestellt, indem Aluminiumbarren mit Legierungselementen geschmolzen und dann in große Platten gegossen werden, bevor sie gewalzt, geschmiedet oder in verschiedene Objektformen gezogen werden. Basierend auf der Herstellung gibt es geschmiedete Aluminiumlegierungen in einer Vielzahl von Formen, einschließlich Blech, Platte, Folie, Draht oder Stange usw.

Abhängig von der Zusammensetzung der Legierungselemente kann Aluminiumknetlegierung in 7 Hauptgruppen und 1 Sondergruppe (Gruppe 8) eingeteilt werden, wie unten gezeigt.

Dabei sind die Gruppen 2, 6, 7, 8 wärmebehandelbare Gruppen zur Verbesserung einiger mechanischer Eigenschaften, während die Gruppen 1, 3, 4, 5 zu den nicht wärmebehandelbaren Gruppen gehören.

Zum Beispiel:

Aluminiumlegierung 5083 bedeutet Zugehörigkeit zur Gruppe 5, Aluminium-Magnesium (Al/Mg)-Legierung; die Originalversion (0); und die 83 identifiziert es in der 5xxx-Serie. Aluminium 5183 ist die erste Variantenversion von Aluminium 5083.

Alle geschmiedeten Aluminiumlegierungsserien folgen dieser Erklärung. Es gibt nur eine Ausnahme:1XXX Reihe von Aluminiumlegierungen (Reinaluminium). Dabei geben die letzte dritte und vierte Ziffer den minimalen Aluminiumanteil über 99 % an.

Beispielsweise enthält die Aluminiumlegierung 1350 zu 99,50 % reines Aluminium.