Aluminiumlegierungs-Leitfaden: 1050 bis 7075

Einleitung

Da Dutzende von Aluminiumlegierungen in sieben Hauptserien erhältlich sind, ist die Auswahl der richtigen Legierung für Ihre Anwendung eine der wichtigsten Materialentscheidungen, die Sie treffen werden. Jede Serie bietet ein eigenes Gleichgewicht aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Umformbarkeit, Schweißbarkeit und Kosten. Dieser Leitfaden bietet einen systematischen Überblick über die gängigsten Legierungen (1xxx bis 7xxx) und praktische Auswahlkriterien.

Das 4-stellige System verstehen

Die erste Ziffer kennzeichnet das primäre Legierungselement:

Serie	Primäres Legierungselement	Haupteigenschaften
1xxx	≥ 99 % reines Aluminium	Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe elektrische/thermische Leitfähigkeit, geringe Festigkeit
2xxx	Kupfer	Hohe Festigkeit, geringe Korrosionsbeständigkeit, Luftfahrtanwendungen
3xxx	Mangan	Mäßige Festigkeit, gute Verarbeitbarkeit, Getränkedosen, Dacheindeckungen
4xxx	Silizium	Niedriger Schmelzpunkt, Schweißzusatzwerkstoffe, Hartlötbleche
5xxx	Magnesium	Gute Festigkeit, hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Marinequalität
6xxx	Magnesium + Silizium	Wärmebehandelbar, gute Festigkeit, Strangpressbarkeit, vielseitig
7xxx	Zink	Höchste Festigkeit, Luft- und Raumfahrt, Spannungskorrosionsrisiko

Serienübersicht und gängige Legierungen

1xxx-Serie (Reinaluminium)

Mindestens 99 % Aluminiumgehalt. Gängige Legierungen: 1050, 1060, 1100

• Stärken: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit (~62 % IACS für 1350), hervorragende Reflexion
• Einschränkungen: Geringe Festigkeit (Zugfestigkeit ~70-110 MPa im geglühten Zustand)
• Anwendungen: Stromschienen, Wärmetauscher, chemische Anlagen, Dekorbeschläge, Typenschilder
• Verfügbare Tempers: O, H14, H18, H24

5xxx-Serie (Al-Mg — Marinequalität)

Gängige Legierungen: 5052, 5083, 5086, 5754

• Stärken: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit (besonders in Meeresumgebungen), gute Schweißbarkeit, mittlere bis hohe Festigkeit
• Einschränkungen: Nicht wärmebehandelbar, nur Kaltverfestigung. 5083 ist eine der stärksten nicht wärmebehandelbaren Legierungen
• Anwendungen: Bootsrümpfe und Aufbauten, Druckbehälter, Kryotanks, Automobilkarosserieteile, Architekturdächer
• 5083 Zugfestigkeit: 270-350 MPa im H116/H321-Temper

6xxx-Serie (Al-Mg-Si — Das Arbeitstier)

Gängige Legierungen: 6061, 6063, 6082

• Stärken: Wärmebehandelbar, gutes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, hervorragende Strangpressbarkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit. Die vielseitigste Serie
• Einschränkungen: Geringere Festigkeit als die Serien 2xxx oder 7xxx
• 6061-T6 Zugfestigkeit: ~310 MPa — die am häufigsten spezifizierte Legierung für strukturelle Anwendungen
• 6063: Bevorzugt für architektonische Strangpressprofile aufgrund der hervorragenden Oberflächenbeschaffenheit
• Anwendungen: Strukturrahmen, Rohre und Schläuche, Automobilkomponenten, Fahrradrahmen, Brücken, Schienenfahrzeuge, Möbel

7xxx-Serie (Al-Zn — Luftfahrtqualität)

Gängige Legierungen: 7050, 7075, 7475

• Stärken: Höchstfeste Aluminiumlegierungen. 7075-T6 Zugfestigkeit: ~570 MPa — annähernd an einige Stähle
• Einschränkungen: Geringere Korrosionsbeständigkeit (erfordert Plattierung oder Beschichtung), schwieriger zu schweißen, anfällig für Spannungsrisskorrosion in bestimmten Tempers
• Anwendungen: Flugzeugstrukturkomponenten, Luft- und Raumfahrtwerkzeuge, Kletterausrüstung, Automobilrennsport, Verteidigungsausrüstung
• 7075 Verfügbarkeit: Blech, Platte, Stange und Rohr in den Tempers T6, T651 und T73

Tempers verstehen

Die Temper-Bezeichnung gibt an, wie die Legierung verarbeitet wurde:

Temper	Bedeutung	Typische Verwendung
O	Geglüht (weichster Zustand)	Tiefziehen, maximale Umformbarkeit
H14	Kaltverfestigt (viertelhart)	Allgemeine Blecharbeiten, Biegen
H18	Kaltverfestigt (vollhart)	Minimale Umformbarkeit, maximale Festigkeit durch Kaltverfestigung
T4	Lösungsgeglüht + natürliche Alterung	Gute Umformbarkeit nach Wärmebehandlung
T6	Lösungsgeglüht + künstliche Alterung	Maximale Festigkeit für wärmebehandelbare Legierungen
T651	T6 + spannungsarm geglüht durch Recken	Platte und Stange — reduzierter Verzug während der Bearbeitung

Auswahlleitfaden nach Anwendung

Anwendung	Empfohlene Legierung	Begründung
Marine / Schiffbau	5083 / 5086	Hervorragende Meerwasserkorrosionsbeständigkeit
Strukturen / Rahmen	6061-T6 / 6082-T6	Gute Festigkeit, Schweißbarkeit, Strangpressbarkeit
Luftfahrtstrukturen	7075-T6 / 7050-T7451	Höchstes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis
Architektonische Strangpressprofile	6063-T5 / T6	Hervorragende Oberflächenbeschaffenheit, Eloxierqualität
Wärmetauscher	1050 / 1100	Hohe Wärmeleitfähigkeit, Umformbarkeit
Druckbehälter	5083 / 6061	Gute Schweißbarkeit, zertifizierte Eigenschaften
Automobilkarosserieteile	5052 / 5182 / 6016	Umformbarkeit + Festigkeit nach Lackeinbrennen
Elektrische Komponenten	1050 / 1350	Hohe elektrische Leitfähigkeit

Fazit

Die Auswahl der richtigen Aluminiumlegierung erfordert eine Abwägung von Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Umformbarkeit, Schweißbarkeit und Kosten. Für die meisten industriellen und strukturellen Anwendungen bietet 6061-T6 die beste Gesamtleistung. Für Meeresumgebungen wählen Sie 5083. Für maximale Festigkeit ist 7075-T6 der Maßstab. Geben Sie immer den korrekten Temper für Ihren Herstellungsprozess an — ein T6-Temper kann zu spröde für umfangreiche Umformungen sein, während ein O-Temper zu weich für strukturelle Anwendungen sein kann.