Aktualisiert Knetlegierungen 

Aluminiumlegierung 3003

Serie 3xxx

Mangan ist das Hauptlegierungselement dieser Legierungsgruppe., welche, allgemein, keiner Wärmebehandlung unterzogen. Allerdings nur ein begrenzter Prozentsatz an Mangan, bis etwa eineinhalb Prozent, kann Aluminium effektiv zugesetzt werden.

Legierung 3003

Legierung 3003 ist eine nicht aushärtbare mittelfeste Legierung mit guter Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit, sehr gute Schweißbarkeit und gute Umformbarkeit. Legierung 3003 härtet nur bei Kaltumformung aus und wird üblicherweise in Autokühlern verwendet, Verdampfer, Architektur- und Außenanwendungen Sie haben eine gute Korrosionsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften, die Legierungen der Serie 1xxx überlegen sind.

Chemische Zusammensetzung

Nominale chemische Zusammensetzung

Al-1,2Mn-0,12Cu

Chemische Zusammensetzung nach EN 573-3

Tabelle 1 – Chemische Zusammensetzung der Aluminiumlegierung 3003 und seine Modifikationen 3103 und 3103A unter EN 573-3

Bezeichnungen

  • AUF 573-3: EN AW-3003 und EN AW-Al Mn1Cu
  • Internationale Registrierung (Teal Sheats) – Aluminiumverband: 6005A
  • Einheitliches Nummerierungssystem (UNS): А93003
  • ISO 209: 3003
  • VON 1725-1 (abgesagt): AlMnCu und 3.0517

Metallurgische Eigenschaften

  • Verarbeitet durch Pressverfahren (Extrusion), Schleppen, Warm- und Kaltwalzen.
  • Hauptlegierungselement – Mangan. Mangan, unter anderem, bietet eine gute Kontrolle der Kristallisation und des Kornwachstums.
  • Ein weiteres Legierungselement – Kupfer. Kupfer verbessert die mechanischen Eigenschaften.
  • Typische Materialbedingungen sind: H1x, H2x, Ö, H112.
  • Zustand H112 ist typisch für Strangpressprofile. In diesem Fall bedeutet es: “gepresst und zuggerichtet”.

Anwendung

Aluminiumlegierung 3003 gilt dort, wo gute Umformbarkeit gefordert ist, sehr gute Korrosionsbeständigkeit oder gute Schweißbarkeit oder alle drei Eigenschaften zusammen, und auch wenn eine höhere Festigkeit erforderlich ist, was unlegiertes Aluminium leisten kann.

Legierung 3003 machen:

  • Küchenutensilien
  • technologische und lagertechnische Ausrüstung für die Lebensmittel- und chemische Industrie
  • Kapazitäten
  • Verkleidungen und Veredelung in Bau und Fahrzeugen
  • Druckbehälter
  • Rohre
  • Kfz-Kennzeichen

Tisch 1-1 – Standardisierte Produktion auf [1]

Mechanische Eigenschaften

Tabelle 2-1 – Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von extrudierten Legierungsprodukten 3003 nach EN 755-2

Tabelle 2-2 – Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von kaltgezogenen Legierungsprodukten 3003 nach EN 754-2

Typische mechanische Eigenschaften

Zugfestigkeit (Zugfestigkeit)

Tabelle 3 – Typische mechanische Eigenschaften der Legierung 3003 [1]

Bedingte Streckgrenze

Cm. Tabelle 3.

Relative Ausdehnung

Anzeige5) – 5-Mehrfachprobe - cm. Tabelle 3.

Druckstreckgrenze

Ungefähr gleich, wie beim dehnen.

Scherfließspannung

CA 55 % ab Zugfestigkeit.

Härte

Cm. Tabelle 3.

Ermüdungsfestigkeit

VONich. Tabelle 3.

Physikalische Eigenschaften

Poissonzahl

0,33 beim 20 ºS.

Elastizitätsmodul (Young-Modul)

Bei dehnen – 70000 MPa
Beim Schalten - 25000 MPa

Dichte

2,73 g / cm²3 beim 20 ° C

Schmelzbereich

Liquidustemperatur: 654 ° C
Solidustemperatur: 643 ° C

Wärmeausdehnungskoeffizient

Linear: 23,2 μm / (m ∙ ° С) im Bereich von 20 zu 100 ° C.
Volumen: 67 ∙ 10-6 m3 / (m3∙ K) um 20 ° C.

Technologische Eigenschaften

Thermische Härtbarkeit

Thermisch instabil

Schweißen

Aluminiumlegierung 3003 gut geschweißt durch Lichtbogenschweißen in einer Schutzgasumgebung, insbesondere, Argon-Lichtbogenschweißen, als nicht abschmelzende Elektrode (GTAW-WIG), und Verbrauchselektrode (GMWA-MIG). Schweißlegierungen - Aluminiumlegierungen 1100 und 4043.

Glühen

415 ° C.

Mikrostrukturmerkmale von 3003 Aluminiumlegierung

Mangan ist das Hauptlegierungselement in allen Aluminiumlegierungen der 3xxx-Reihe (Bereich 1–2 Gew.-%). Legierungen dieser Reihe haben eine mittlere Festigkeit, Plastizität, gute Umformbarkeit. Diese Legierungen können getempert werden, um durch Kaltverfestigung ein breites Spektrum an mechanischen Eigenschaften zu erhalten.. Dispersoid, in diesen Legierungen vorhanden, Stabilisieren der Korngröße während des Glühens, wodurch Festigkeit und Formbarkeit verbessert werden. Eine typische Anwendung ist der "Getränkedosen"-Körper aufgrund der guten Formbarkeit der Legierungen durch Pressen, Rollen und Zeichnen. Beim Homogenisieren von Barren aus DC-gegossenen Aluminiumlegierungen für Getränkedosenkörper ist der Umwandlungsgrad der Al6(Fe,Mn)-Phase in die α-Al-(Fe,Mn)-Si-Phase für die nachfolgende Verarbeitung wichtig. Diese Legierungen werden auch aufgrund ihrer guten Festigkeitskombination verwendet., Formbarkeit, Schweißbarkeit, Eloxalverhalten und Korrosionsbeständigkeit in Verpackungen, Architektur und Haushaltsgeräte.

Die beliebteste Legierung in dieser Gruppe ist AA3003 mit vorherrschenden Phasen (Mn,Fe)Al6 und (Fe,Mn)3SiAl12. Mangan übersättigt die feste Lösung primärer Dendriten und fällt anschließend in Form von Dispersoiden aus [2].

Feige. 1 – ~ Blech aus Legierung 3003-F, warmgewalzt.
Der Längsschnitt zeigt eine Oxidkette aus einem Einschluss
im Gussbarren und Partikel manganhaltiger Phasen,
sowohl primär (groß, eckig) und eutektisch (klein).
Wie poliert [1]

Feige. 2 – ~Legierung 3003-0 Blatt, geglüht.
Längsschnitt zeigt rekristallisierte Körner.
Die Korndehnung zeigt die Walzrichtung an,
aber nicht die kristallographische Orientierung innerhalb jedes Korns.
Polarisiertes Licht. Barker-Reagenz [1]

Feige. 3 – ~ Etwas Legierung und Zustand os für Abb. 2,
aber stärker vergrößert dargestellt.
Dispersion von unlöslichen Partikeln von (Fe,Mn)Al, (groß) und
Aluminium-Mangan-Silizium (sowohl groß als auch klein) wurde durch Tempern nicht verändert.
0.5% HF [1].

Änderungen

Legierungen 3103 und 3103A

Quellen:
1. Aluminium und Aluminiumlegierungen, ed. J. R. Zitat.
2. Enzyklopädie von Aluminium und seinen Legierungen, Zweibändiges Set (2019) – Hrsg. G.E. Totten, M. Tiryakioglu, und o. Keßler