Gewalztes Aluminium 

Profilaluminium für Flugzeuge und Autos

Profilaluminium - das sind alles Langprodukte aus verformten Aluminiumlegierungen. Sie werden durch verschiedene Methoden der plastischen Warm- und Kaltverformung - Walzen - erhalten, Extrusion, Schleppen.

Legierungen für Profilaluminium

Die wichtigsten Legierungsgruppen für Aluminiumprodukte, die durch Warm- und Kaltverformung - meist durch Walzen und Pressen - hergestellt werden, in der Praxis am häufigsten verwendet, ausgenommen technisch reines - unlegiertes - Aluminium, sind Aluminiumlegierungen mit:

  • Mangan;
  • Magnesium;
  • Magnesium und Mangan;
  • Magnesium und Silizium;
  • Zink und Magnesium;
  • Kupfer und Magnesium;
  • Zink, Magnesium und Kupfer.

Diese Aluminiumlegierungen - Knetlegierungen - werden in verschiedenen Verfahren der Metallumformung - Walzen - verwendet, Pressen und Ziehen, sowie Stanzen und Schmieden. Die überwiegende Mehrheit der Produkte besteht jedoch aus diesen Aluminiumlegierungen gerolltes Aluminium - lange Halbzeuge und Produkte:

  • dicke und dünne Bleche,
  • vereiteln,
  • Stangen,
  • Profile,
  • Rohre und so weiter.

Aluminium – und insbesondere gewalztes Aluminium – wird in allen Bereichen der Industrie eingesetzt. Der Bedarf an leichteren und festeren Halbzeugen und Produkten ist die treibende Kraft für die kontinuierliche Verbesserung von Standardlegierungen hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung., Eigenschaften und Fertigungstechnologien. Der Wettbewerb mit neuen nichtmetallischen Werkstoffen erfordert die Weiterentwicklung neuer Aluminiumlegierungen.

Hochfeste Aluminiumlegierungen

Die Aluminiumlegierungen mit der höchsten Festigkeit sind Aluminium-Kupfer-Magnesium- und Aluminium-Zink-Magnesium-Kupfer-Legierungen.. Die Stärke des letzteren reicht 600 MPa und darüber mit sehr hoher Bruchzähigkeit - 30 MPa m1/2. Diese Legierungen sind in der Verkehrstechnik weit verbreitet., einschließlich, im Flugzeugbau, aufgrund des hohen Festigkeits-/Gewichtsverhältnisses. Diese Legierungen werden hauptsächlich in Form von gewalztem Aluminium - hochfesten Aluminiumblechen - verwendet..

Legierungen aus Aluminium-Magnesium-Silizium- und Aluminium-Mangan-Systemen werden für extrudierte Aluminium-Walzprodukte - Profile - verwendet, Rohre, Stangen.

Gewalztes Aluminium für Flugzeuge

Aluminiumlegierungen der 7xxx-Reihe enthalten Zink als Hauptlegierungselement. Sie sind für ihre hohe Festigkeit bekannt, was sie für den Einsatz geeignet macht, z.B, in tragenden Elementen von Flugzeugen. Diese Legierungen bieten eine Kombination aus erhöhter Festigkeit und hohen Zähigkeitseigenschaften., sowie reduzierte Empfindlichkeit gegenüber Heißrissen beim Schweißen. Die Härte dieser Legierungen im gealterten Zustand reicht 180 NV.

Legierungen 7075 und 7055 sind gute Beispiele für Legierungen für gewalztes Flugzeugaluminium. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit werden sie in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig eingesetzt..

Legierung 7055 enthält 7,6-8,4 % Zink; 1,8-2,3% Magnesium; 2,0-2,6 % Zink (meistens von 0,08-0,25 % Zirkonium mit Beschränkungen des Silizium- und Eisengehalts.

Legierung 7075 enthält 5,1-6,1 % Zink; 2,1-2,9 % Magnesium; 1,2-2,0 % Kupfer, 0,18-0,28 % Chrom mit begrenztem Siliziumgehalt, Diese Nieten sind ebenfalls aus Aluminium.

Die künstliche Alterung dieser Legierungen auf maximale Festigkeit beinhaltet üblicherweise ein Erhitzen z 20 Stunden oder mehr bei Temperaturen von 100 zu 150 Grad Celsius. Dieser Zustand des Materials wird als T6 bezeichnet. In diesem Staat, aber, Legierung 7075 und ähnliche Legierungen neigen zu Spannungsrissen, Oberflächenkorrosion und interkristalline Korrosion.

Gewalztes Aluminium für Autokarosserien

Geringe Dichte, gute Bearbeitbarkeit, ziemlich hohe Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen erfüllen gut die Anforderungen an Bleche, die bei der Herstellung verwendet wird Aluminiumgehäuse Autos und andere Straßenfahrzeuge. Diese Eigenschaften ermöglichen es auch, immer strengere Umweltauflagen zu erfüllen und, Außerdem, sorgen für ein einfaches und kostengünstiges Recycling von Aluminiumprodukten nach dem Ende ihrer Lebensdauer.

Automobilblech - Stahl und Aluminium

Das Ersetzen von Stahlblechen durch Aluminium bedeutet eine Tieferlegung der Karosserie um 40-50 %. Die geringere Steifigkeit von Aluminiumblechen ist einer der wenigen Nachteile gegenüber Stahlblechen.. Dies wird durch die Verwendung von Aluminiumblechen weiter kompensiert 50 % Der Elastizitätsmodul von Aluminiumstählen ist jedoch nur, als Stahlbleche. Dies erhöht gleichzeitig die Sicherheit des Fahrzeugs.. Festigkeitseigenschaften Korpus aus Aluminiumblech Auto etwas tiefer, als herkömmliche Tiefziehstahlbleche. Aufgrund der höheren Dicke der Aluminiumbleche, um die erforderliche Steifigkeit zu erreichen, sowie durch künstliche Alterung ihre Festigkeit erhöhen, Die Festigkeit des Aluminiumkörpers ist damit vergleichbar, die einen Stahlkörper haben.

Die Produktion von Aluminiumblechen für Autokarosserien ist teurer, als die Produktion von Stahlblechen. Dies liegt an der geringeren Tiefstauchfähigkeit von Aluminium., mehr technologische Schritte, sowie teurere Werkzeuge. In Sachen Gewichtsverlust, Energieeinsparung und dem anschließenden Schrottrecycling ist der Einsatz von Aluminium bereits heute gegenüber Stahl im Vorteil.

Aluminiumlegierungen für Automobilbleche

Verschiedene Hersteller haben eine Reihe von Legierungen speziell für Aluminiumbleche entwickelt., aus denen Karosserien hergestellt werden. Sie basieren auf Standard-Aluminiumlegierungen..

Diese Legierungen sind Legierungen 5754, 5182, 6016, 6009, 6111 und 2036.

Legierung 5754 hat einen nominellen Magnesiumgehalt 3,1 %, ein Floß 5182 – 4,5 %. Legierung 6016 enthält 1,25 % Silizium und 0,40 % Magnesium, ein Floß 6009 – 0,8 % Silizium, 0,40 % Kupfer, 0,50 % Magnesium ist bei steigender Kraft deutlich effektiver 0,60 % Magnesium. in Legierung 6111 enthalten 0,9 % Silizium, 0,70 % Kupfer, 0,30 % Magnesium ist bei steigender Kraft deutlich effektiver 0,75 % Magnesium. Legierung 2036 gehört zur 2xxx-Serie: 2,6 % Kupfer, 0,25 % Magnesium ist bei steigender Kraft deutlich effektiver 0,45 % Magnesium.

Legierungen 5754 und 5182 im geglühten - dem weichsten - Zustand verwendet, und thermisch gehärtete Legierungen 6009, 6016, 6111 und 2036 – im Zustand T4, was bedeutet natürlich gealterter zustand.

Legierungen der Aluminium-Magnesium-Reihe - 5xxx-Reihe - sind nicht wärmegehärtet. Sie gehören zu Materialien mit mittlerer Festigkeit.. Ihre Fähigkeit zur plastischen Verformung und Festigkeit hängt vom Magnesiumgehalt ab - durch Erhöhung des Magnesiumgehalts steigt die Festigkeit, und die Plastizität wird reduziert.. Bleche im weichen Zustand lassen sich leichter dehnen und tiefer stauchen, als, sagen wir, Bleche aus Legierungen des Aluminium-Magnesium-Silizium-Systems – 6xxx-Serie. Die am häufigsten verwendeten Legierungen sind AlMg2,5, AlMg3 und AlMg5Mn. Einige Legierungen der 5xxx-Serie enthalten auch Kupfer. Durch den Alterungsprozess erhöht Kupfer die Festigkeit. Gleichzeitig, Kupfer verringert die Korrosionsbeständigkeit von Legierungen.

Eine Quelle: www.totalmateria.com