Härtetabelle für Aluminiumlegierungen: HW, HB, HV, HRB, HBA

Die Härte von Aluminium kann mit verschiedenen Prüfverfahren ermittelt werden, darunter die Brinell-Härte und die Rockwell-Härte. Die Härte von Aluminiumlegierungen hängt von den anderen Metallen ab, mit denen sie legiert sind, wie Magnesium, Mangan und Kupfer. Die Zugabe dieser Elemente kann die Korrosionsbeständigkeit und Härte von Aluminium erheblich verbessern.

Verschiedene Serien von Aluminiumlegierungen haben unterschiedliche Härtewerte; so gibt es beispielsweise Unterschiede zwischen der Härte der Aluminiumlegierung 7075 und der Aluminiumlegierung 6063. Darüber hinaus kann die Härte von Aluminiumlegierungen auch mit speziellen Härteprüfgeräten wie dem Vickers-Härteprüfgerät und dem Rockwell-Härteprüfverfahren gemessen werden.

Dies zeigt, dass die Härtewerte von Aluminiumlegierungen je nach Prüfverfahren und Normen variieren können. Gleichzeitig kann die Härte von Aluminiumlegierungen auch durch Oberflächenbehandlungsverfahren verbessert werden. So kann beispielsweise das Eloxieren die Härte und Verschleißfestigkeit von Aluminiumlegierungen deutlich erhöhen.

Härtetabelle für Aluminiumlegierungen

Die folgende Tabelle enthält typische Vickers-Härtewerte, die mit einem Tianxing W-20 Vickers-Härteprüfgerät für fast 400 verschiedene Aluminiumlegierungen mit unterschiedlichen Wärmebehandlungsverfahren gemessen wurden.

Die Vickers-Härtewerte in der Tabelle sind tatsächlich gemessene typische Härtewerte verschiedener Aluminiumlegierungen und dienen nicht als Grundlage für die Beurteilung, ob das Material qualifiziert ist. Die Härtequalifikationswerte für verschiedene Materialien sollten sich auf die entsprechenden technischen Produktspezifikationen beziehen. So ist beispielsweise in der nationalen Norm GB 5237.1 "Aluminum Alloy Building Profiles Part 1: Base Material" (Bauprofile aus Aluminiumlegierungen, Teil 1: Grundmaterial) festgelegt, dass der Vickers-Härtewert von 6063-T5 nicht unter 8HW und der Vickers-Härtewert von 6063A-T5 nicht unter 10HW liegen sollte.

Die Brinell-HärteVickers-Härte, Rockwell-Härte und Barcol-Härte dienen nur als Referenz und können nicht zur Umrechnung verwendet werden. Wenn eine Umrechnung erforderlich ist, wird empfohlen, die Härteumrechnungstabelle der amerikanischen Norm ASTM E140 zu verwenden.

Härtetabelle für Aluminiumlegierungen

Welche Elemente, die einer Aluminiumlegierung hinzugefügt werden, können ihre Härte am stärksten erhöhen?

Elemente wie Magnesium, Mangan, Titan und Seltene Erden (wie Lanthan und Yttrium) können einer Aluminiumlegierung hinzugefügt werden, um ihre Härte zu erhöhen. Durch die Zugabe von Magnesium kann die Zugfestigkeit von Aluminium deutlich erhöht werden; je 1% mehr Magnesium erhöht sich die Zugfestigkeit um etwa 34 MPa.

Die Zugabe von Mangan kann die verfestigende Wirkung ergänzen und die Anfälligkeit für thermische Rissbildung verringern.

Darüber hinaus kann der Zusatz von Seltenerdelementen (wie Lanthan und Yttrium) die Beständigkeit gegen das Ablösen der Oxidationsschicht erhöhen. Daher kann die Beimischung dieser Elemente die Härte von Aluminiumlegierungen in unterschiedlichem Maße erhöhen.

Wie kann die Härte und Verschleißfestigkeit von Aluminiumlegierungen durch Oberflächenbehandlungsverfahren verbessert werden?

Es gibt verschiedene Methoden, um die Härte und Verschleißfestigkeit von Aluminiumlegierungen durch Oberflächenbehandlung zu verbessern:

Anodische Oxidationsbehandlung: Bei dieser gängigen Methode wird eine dichte Oxidschicht auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung gebildet, wodurch die Härte und Korrosionsbeständigkeit erhöht wird.

Oberflächengalvanisierung: Durch die Beschichtung der Oberfläche der Aluminiumlegierung mit einer Metallschicht (z. B. Zinn oder Kupfer) können ihre Härte und Verschleißfestigkeit wirksam verbessert werden.

Spritzen von verschleißfesten Beschichtungen: Eine spezielle verschleißfeste Beschichtung wird gleichmäßig auf die Oberfläche der Aluminiumlegierung gesprüht, um eine gleichmäßige, dichte und harte Beschichtung zu bilden. Diese Methode verbessert nicht nur die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, sondern auch das Aussehen.

Kaltverfestigung: Diese Methode härtet die Aluminiumlegierung bei Raumtemperatur durch Kaltumformung und eignet sich für Materialien aus Aluminiumlegierungen, die ihre ursprüngliche Form beibehalten müssen.

Wärmebehandlung: Bei bestimmten Aluminiumlegierungen (z. B. 6061) kann die Festigkeit und Härte durch eine Alterungsbehandlung erhöht werden. Dies beinhaltet in der Regel eine Alterungsbehandlung nach der Lösungsbehandlung.

Gleichstrom-Magnetron-Sputter-Abscheidung einer amorphen CrAlN-Schicht: Bei diesem Verfahren wird eine amorphe CrAlN-Beschichtung auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung aufgebracht, die die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit verbessert.

Thermisches Spritzen und selbstausbreitende Hochtemperatursynthese: Mit diesen Methoden können verschleißfeste keramische Beschichtungen auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung hergestellt werden, die die Verschleißfestigkeit der Aluminiumlegierung erheblich verbessern.