Aluminiumlegierungen sind allgegenwärtig, aber kennen Sie auch ihre Geheimnisse? In diesem Blogbeitrag tauchen wir in die faszinierende Welt der Aluminiumlegierungen ein und erforschen ihre einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen. Unser erfahrener Maschinenbauingenieur führt Sie durch die acht Serien von Aluminiumlegierungen und verrät Ihnen ihre Stärken und Schwächen und wie sie unsere moderne Welt prägen. Machen Sie sich bereit, die verborgenen Wunder dieses vielseitigen Metalls zu entdecken!
Die einzigartigen Eigenschaften von Aluminium machen es zu einem vielseitigen Werkstoff in der Metallverarbeitung und -herstellung:
Das niedrige spezifische Gewicht von Aluminium (ca. 2,7 g/cm³ im Vergleich zu 7,85 g/cm³ bei Stahl) führt zu einer geringeren Rückfederung bei der Umformung, was eine präzisere Formgebung und eine verbesserte Maßhaltigkeit ermöglicht.
Trotz seines geringen Gewichts weist Aluminium ein gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf. Einige hochfeste Aluminiumlegierungen können die spezifische Festigkeit von Qualitätsstählen erreichen oder übertreffen und bieten hervorragende mechanische Eigenschaften bei geringerem Gewicht.
Die gute Verformbarkeit von Aluminium, die durch seine kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur (FCC) gekennzeichnet ist, erleichtert die Herstellung komplexer Geometrien durch verschiedene Verfahren wie Tiefziehen, Streckziehen und Hydroforming.
Im Vergleich zu rostfreiem Stahl ist Aluminium im Allgemeinen besser zerspanbar, mit geringeren Schnittkräften und besserer Spanbildung. Außerdem verfügt es über eine überlegene elektrische Leitfähigkeit (etwa 60% der von Kupfer) und Wärmeleitfähigkeit (etwa 237 W/m-K) sowie eine inhärente Korrosionsbeständigkeit aufgrund seiner schützenden Oxidschicht.
Moderne Technologien zur Oberflächenbehandlung von Aluminium, wie Eloxieren, Bürsten und Sandstrahlen, haben die Ästhetik und die funktionalen Eigenschaften von Aluminium erheblich verbessert. Diese Fortschritte haben zu einer weit verbreiteten Anwendung in der Unterhaltungselektronik geführt, insbesondere bei Smartphone-Gehäusen und internen Komponenten.
Aluminiumlegierungen werden nach ihrer primären Herstellungsmethode in zwei Haupttypen eingeteilt: Knetlegierungen (verformt durch Verfahren wie Walzen, Strangpressen oder Schmieden) und Gusslegierungen. Das Legierungsbezeichnungssystem der Aluminum Association unterteilt Aluminium und seine Legierungen in acht Serien (1xxx bis 8xxx), die jeweils unterschiedliche Legierungselemente und Eigenschaften aufweisen, die auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind.
Das International Aluminum Alloyation Designation System (allgemein bekannt als das vierstellige System) wird in der Industrie häufig verwendet, um Aluminiumlegierungen auf der Grundlage ihrer primären Legierungselemente zu klassifizieren. Dieses System bietet eine schnelle Referenz für Materialeigenschaften und typische Anwendungen:
1XXX: Serie aus reinem Aluminium (99,00% Mindestgehalt an Aluminium)
2XXX: Serie Aluminium-Kupfer-Legierung
3XXX: Serie von Aluminium-Mangan-Legierungen
4XXX: Serie Aluminium-Silizium-Legierung
5XXX: Serie Aluminium-Magnesium-Legierung
6XXX: Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung
7XXX: Serie Aluminium-Zink-Legierung
8XXX: Verschiedene Aluminiumlegierungen
Je nach Verarbeitungsmethode lassen sich Aluminiumlegierungen in verformte Aluminiumlegierungen und Aluminiumguss Legierung, und die Seriennummer von Aluminium und Aluminiumlegierungen ist hauptsächlich in acht Serien unterteilt.
Unter diesen Serien hat die 1000er Serie den höchsten Aluminiumgehalt mit einem Reinheitsgrad von über 99,00%. Die letzten beiden Ziffern der Aluminiumplatte der Serie 1000 bestimmen den Mindestaluminiumgehalt der Serie. Die letzten beiden Ziffern der Serie 1050 lauten zum Beispiel 50, was bedeutet, dass der Aluminiumgehalt mindestens 99,5% betragen muss, um den internationalen Standards für Markennamen zu entsprechen.
Primäraluminium lässt sich gut umformen und oberflächenbehandeln und weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Seine Festigkeit nimmt jedoch mit zunehmendem Reinheitsgrad ab.
| System Legierung | Legierungsnummer | Zusammenfassung der Materialeigenschaften | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 1000 | 1060 | 1060 | Als leitendes Material garantiert IACS 61%, und 6061 wird verwendet, wenn Festigkeit erforderlich ist. |
| 1085 1080 1070 1050 1030 | 1085 1080 1070 1050 | Unter den Aluminiumlegierungen ist seine Korrosionsbeständigkeit die beste, da es sich um reines Aluminium mit geringer Festigkeit handelt. | |
| 1100 1200 | 1100 1200 | Aluminium für allgemeine Zwecke mit einer Al-Reinheit von mehr als 99,0% ist nach dem Eloxieren leicht weiß, was mit dem oben genannten übereinstimmt. | |
| 1000 | Die Festigkeit ist etwas höher als bei 1100, die Verformbarkeit ist gut, und die chemischen Eigenschaften sind die gleichen wie bei 1100. | ||
Die am häufigsten auf Mobiltelefonen verwendeten sind 1050, 1070, 1080, 1085, 1100, tun einfache Extrusion (ohne Biegen), von denen 1050 und 1100 können chemische Sand, glänzend, Nebel, normale Wirkung, mit offensichtlichen Material Linien und gute Farbwirkung; 1080 und 1085 spiegelnden Aluminium werden oft verwendet, um helles Wort, Nebel-Effekt, keine offensichtlichen Material Linien zu tun.
Die erste Serie von Aluminium ist relativ weich und wird hauptsächlich zur Dekoration oder Innenausstattung verwendet.
Es zeichnet sich durch hohe Härte, aber geringe Korrosionsbeständigkeit aus, wobei der Kupfergehalt am höchsten ist.
Die Aluminiumlegierung der Serie 2000 entspricht 2024, 2A16, 2A02.
Der Kupfergehalt von Aluminiumblechen der Serie 2000 liegt zwischen 3% und 5%.
Aluminiumstangen der Serie 2000 gehören zur Luftfahrt Aluminiumwerkstoffedie als Baumaterialien verwendet werden, aber in der konventionellen Industrie derzeit noch nicht häufig zum Einsatz kommen.
| System Legierung | Legierungsnummer | Zusammenfassung der Materialeigenschaften | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 2000 | 2011 | 2011 | Schnell schneidende Legierung, gute Bearbeitbarkeit und hohe Festigkeit, aber schlechte Korrosionsbeständigkeit. Wenn Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, sollte 6062 Serie Legierung verwendet werden |
| 2014 2017 2024 | 2014 2017 2024 | Mit einem hohen Cu-Gehalt ist die Korrosionsbeständigkeit gering, aber die Festigkeit hoch, so dass es für Baumaterialien verwendet werden kann, aber auch für geschmiedete Produkte geeignet ist. | |
| 2117 | 2117 | Nach einer Mischkristallwärmebehandlung wird es als Scharniernagelmaterial verwendet, das eine Legierung ist, die die Alterung bei Raumtemperatur verzögert. | |
| 2018 2218 | 2018 2218 | Gute Schmiedeeigenschaften und hohe Temperaturbeständigkeit, daher | |
| Wird für Schmiedestücke verwendet, die hitzebeständig sein müssen, und ist wenig korrosionsbeständig. | |||
| 2618 | 2618 | Die Festigkeit bei hohen Temperaturen ist überragend, aber die Korrosionsbeständigkeit ist schlecht. | |
| 2219 | 2219 | Hohe Festigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit, ausgezeichnete Löslichkeit, aber geringe Korrosionsbeständigkeit. | |
| 2025 | 2025 | Gute Schmiedeeigenschaften und hohe Festigkeit, aber geringe Korrosionsbeständigkeit. | |
| 2001 | - | Die Legierung ist hitzebeständig und hat eine hohe Festigkeit, aber die Korrosionsbeständigkeit ist nicht gut. | |
Aluminiumstangen der Serie 3000 bestehen hauptsächlich aus Mangan.
Vertreter der Aluminiumlegierungen der Serie 3000 sind 3003, 3105 und 3A21.
Der Mangangehalt liegt zwischen 1,0% und 1,5%, was eine Serie mit guter Rostschutzfunktion ist.
Es wird häufig als Nuten und Behälter für flüssige Produkte, Werkstücke für den Bau, Konstruktionswerkzeuge, alle Arten von Lampenteilen sowie verschiedene Druckbehälter und Rohre für die Blechverarbeitung verwendet.
Gute Formbarkeit, Löslichkeit und Korrosionsbeständigkeit.
| System Legierung | Legierungsnummer | Zusammenfassung der Materialeigenschaften | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 3000 | 3003 3203 | 3003 3203 | Die Festigkeit ist etwa 10% höher als 1100, und die Formbarkeit, Löslichkeit und Korrosionsbeständigkeit sind gut. |
| 3004 3104 | 3004 3104 | Höhere Festigkeit als 3003, hervorragende Umformbarkeit und gute Korrosionsbeständigkeit. | |
| 3005 | 3005 | Die Festigkeit ist etwa 20% höher als die von 3003, und die Korrosionsbeständigkeit ist ebenfalls besser. | |
| 3105 | 3105 | Die Festigkeit ist etwas höher als bei 3003, und andere Eigenschaften sind ähnlich wie bei 3003. | |
Der Siliziumgehalt liegt in der Regel zwischen 4,5% und 6,0%, je höher der Siliziumgehalt ist, desto höher ist die Festigkeit.
Die Aluminiumstangen der Serie 4000 entsprechen 4A01 und die der Serie 4000 Aluminiumplatten gehören zu der Reihe mit hohem Siliziumgehalt.
Geringere Erstarrungsschrumpfung, die zu Baumaterialien und mechanischen Teilen gehört, SchmiedematerialienSchweißmaterialien;
Niedriger Schmelzpunkt, gute Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Verschleißfestigkeit.
| System Legierung | Legierungsnummer | Zusammenfassung der Materialeigenschaften | |
| JIS | A.A | ||
| Baureihe 4000 | 4032 | 4032 | Gute Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit und niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient. |
| 4043 | 4043 | Geringere Schrumpfung bei der Erstarrung, behandelt mit Schwefelsäureanodisierung, mit einer natürlichen grauen Farbe. | |
5000 Serie Aluminium Bar gehört zu den am häufigsten verwendeten Legierung Aluminiumplatte Serie, das wichtigste Element ist Magnesium, ist der Magnesiumgehalt zwischen 3-5%.
Die Aluminiumlegierung der Serie 5000 steht für die Serien 5052, 5005, 5083 und 5A05.
Sie kann auch als Aluminium-Magnesium-Legierung bezeichnet werden.
Die wichtigsten Merkmale sind geringe Dichte, hohe Zugfestigkeit und hohe Dehnung.
Bei gleicher Fläche ist das Gewicht der Al-Mg-Legierung geringer als das der anderen Serien, so dass sie in der konventionellen Industrie weit verbreitet ist.
| System Legierung | Legierungsnummer | Zusammenfassung der Materialeigenschaften | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 5000 | 5005 | 5005 5050 | Die Festigkeit ist die gleiche wie die von 3003, mit guter Verarbeitbarkeit, Löslichkeit und Korrosionsbeständigkeit. die Modifikation Verarbeitung nach dem Eloxieren ist gut, die mit der Farbe von 6063 Form Material entspricht. |
| 5052 | 5052 | Es ist die repräsentativste Legierung mit mittlerer Festigkeit, mit guter Korrosionsbeständigkeit, Löslichkeit und Verformbarkeit, besonders hoch Ermüdungsfestigkeit und gute Seewasserbeständigkeit. | |
| 5652 | 5652 | Die Legierung, die die unreinen Elemente von 5052 begrenzt und die Abspaltung von Wasserstoffperoxid verhindert, hat die gleichen Eigenschaften wie die von 5052 | |
| 5154 | 5154 | Die Festigkeit ist etwa 20% höher als 5052, und andere Eigenschaften sind die gleichen wie 5052 | |
| 5254 | 5254 | Die Legierung, die die unreinen Elemente von 5154 begrenzt und die Zersetzung von Wasserstoffperoxid hemmt, hat die gleichen anderen Eigenschaften wie 5154. | |
| 5454 | 5454 | Die Festigkeit ist etwa 20% höher als die von 5052, und seine Eigenschaften sind ungefähr die gleichen wie die von 5154, aber seine Korrosionsbeständigkeit in bösartiger Umgebung ist besser als die von 5154. | |
| 5056 | 5056 | Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Schnitt- und Arbeitsflächenmodifikation, gutes Eloxieren und Färben. | |
| 5082 | 5082 | Die Festigkeit ist ähnlich wie bei 5083, und die Umformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit sind gut. | |
| 5182 | 5182 | Die Festigkeit ist etwa 5% höher als 5082, und andere Eigenschaften sind die gleichen wie 5082. | |
| 5083 | 5083 | Es handelt sich um die höchstfeste korrosionsbeständige Legierung unter den nicht wärmebehandelten Legierungen, die sich für Lösungsmittelbindungen eignet und eine gute Beständigkeit gegen Meerwasser und niedrige Temperaturen aufweist. | |
| 5086 | 5086 | Die Festigkeit ist höher als die von 5154 und es handelt sich um eine nicht wärmebehandelte Schmelzstrukturlegierung mit guter Seewasserbeständigkeit. | |
| 5001 | - | Die Festigkeit ist die gleiche wie die von 3003, und die Eloxierung nach der Glanzbehandlung kann eine hohe Brillanz aufweisen. | |
| 5002 | Legierung für Scharniernagel, gute Seewasserbeständigkeit | ||
Am häufigsten wird für Mobiltelefone die Legierung 5052 verwendet, die sich durch mittlere Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit, Löslichkeit und Verformbarkeit, besonders hohe Dauerfestigkeit und gute Seewasserbeständigkeit auszeichnet und häufig zur Herstellung von Produkten mit hoher Festigkeit verwendet wird.
Aber seine färbende Wirkung ist nicht ideal, so ist es geeignet für Sandstrahlen, nicht geeignet für chemische Sandstrahlen, beschlagene Oberfläche, etc., vor allem mit Gussformen, nicht geeignet für Extrusionsformen.
Aluminium der Serie 6000 Die Legierung 6061 enthält hauptsächlich Magnesium und Silizium und vereinigt somit die Vorteile der Serien 4000 und 5000 in sich.
6061 ist ein kaltbehandeltes Aluminium-Schmiedeprodukt, das für Anwendungen geeignet ist, die eine hohe Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit erfordern.
Gute Verwendbarkeit, leichte Beschichtung und gute Verarbeitbarkeit.
| System Legierung | Legierungsnummer | Zusammenfassung der Materialeigenschaften | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 6000 | 6061 | 6061 | Wärmebehandelte korrosionsbeständige Legierung.T6-Behandlung kann einen sehr hohen Dauerwert haben, aber die Festigkeit der Fusionsschnittstelle ist gering, so dass es für Schrauben und Scharnierschrauben verwendet wird |
| 6001 | Die mittelfeste Strangpresslegierung hat die mittlere Festigkeit von 6061 und 6063 und verfügt über gute Eigenschaften beim Strangpressen, Stanzen und Abschrecken. Es kann als großes dünnes Fleisch Form Materialien mit verwendet werden komplizierte FormenEs hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und Schmelzverbindung. | ||
| 6063 | 6063 | Die repräsentative Strangpresslegierung hat eine geringere Festigkeit als 6061 und lässt sich gut strangpressen; sie kann als Formwerkstoff mit komplexem Querschnitt verwendet werden und hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenbehandlung. | |
| 6101 | 6101 | Leitfähiges Material mit hoher Festigkeit. 55% ACS Garantie | |
| 6151 | 6151 | Es zeichnet sich durch hervorragende Schmiedeeigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenbehandlung aus und eignet sich für komplexe Schmiedeprodukte. | |
| 6262 | Die korrosionsbeständige Schnellschneidelegierung hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenbehandlung als 2011, und ihre Festigkeit ist die gleiche wie die von 6061. | ||
6061 und 6063 werden meist für Mobiltelefone verwendet.
Die Festigkeit von 6061 ist höher als die von 6063.
Mit dem Gussverfahren können komplexere Strukturen gegossen werden, die als Schnappteile, wie z. B. Batterieabdeckungen, verwendet werden können.
Es enthält hauptsächlich Zink, und die Aluminiumlegierung der Serie 7000 steht für 7075.
Es gehört ebenfalls zur Serie Aviation.
Es ist Aluminium-Magnesium-Zink-Kupfer-Legierung, wärmebehandelbare Legierung, superharte Aluminiumlegierung und hat eine gute Verschleißfestigkeit.
| System Legierung | Legierungsnummer | Zusammenfassung der Materialeigenschaften | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 7000 | 7072 | 7072 | Das Elektrodenpotential ist niedrig und wird hauptsächlich für den Korrosionsschutz von Ledermaterialien verwendet, aber auch für die Wärmesenke von Wärmetauschern. |
| 7075 | 7075 | Eine der Aluminiumlegierungen mit der höchsten Festigkeit, aber die Korrosionsbeständigkeit ist schlecht.7072 Beschichtungsmaterial kann die Korrosionsbeständigkeit verbessern, aber die Kosten sind höher. | |
| 7050 | 7050 | Die Legierung mit verbesserten Abschreckungseigenschaften von 7075 hat eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und ist geeignet für dicke Platten und geschmiedete Produkte | |
| 7001 | Die Legierung für Schweißkonstruktion hat eine hohe Festigkeit, und die Festigkeit des geschweißten Teils kann bei Raumtemperatur auf die Festigkeit des Grundmetalls zurückgeführt werden; die Korrosionsbeständigkeit ist ebenfalls sehr gut. | ||
| 7003 | 7003 | Die Strangpresslegierung für die Schmelzstruktur hat eine etwas geringere Festigkeit als 7N01, lässt sich aber gut strangpressen und kann als großformatiges Material mit dünnem Fleisch verwendet werden. 7N01 hat in etwa die gleichen Eigenschaften. | |
8011 wird üblicherweise in der Aluminiumlegierung der Serie 8000 verwendet, die zu anderen Serien gehört.
Die meisten Anwendungen sind Aluminiumfolien, die bei der Herstellung von Aluminiumstäben in der Regel nicht verwendet werden.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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