Zustände von Aluminiumlegierungen

Legierung und Temperament

Alle Aluminiumprodukte sind gekennzeichnet durch:

  • Legierung.
    Legierungsbezeichnungen sind vierstellige Zahlen. Diese identifizieren die Legierungschemie.
  • Temperament.
    Die Temperamentbezeichnung besteht aus einem einzelnen Buchstaben gefolgt von 1, 2 oder 3 Ziffern. Zustandsbezeichnungen beziehen sich auf Variationen der physikalischen Eigenschaften, die innerhalb einer Legierung erreichbar sind. Sie werden den Legierungsbezeichnungen hinzugefügt, hinter der vierstelligen Legierungsbezeichnung.

Ein Beispiel ist 6060-T6.

Hier 6060 ist die Bezeichnung der Legierung, und T6 ist die Bezeichnung des wärmegehärteten Zustands dieser Legierung, das ist, T6 Temperatur. Abhängig von den Wärmebehandlungsbedingungen, 6060 Legierung kann andere Wärmehärtungsoptionen erhalten, wie T4 Temperament oder T5 Temperament und einige andere.

Das Konzept des „Temperns“ gilt sowohl für Knet- als auch für Gusslegierungen. Jedoch, Die zahlreichsten und unterschiedlichsten Tempera werden auf Knetlegierungen angewendet.

Aluminium-Knetlegierungen

Aluminium-Knetlegierungen sind entweder wärmebehandelbar und nicht wärmebehandelbar:

  • 1xxx, 3xxx, und Legierungen der 5xxx-Serie sind nicht wärmebehandelbar
  • 2xxx, 6xxx, und Legierungen der 7xxx-Serie sind wärmebehandelbar
  • 4Legierungen der xxx-Serie enthalten sowohl wärmebehandelbare als auch nicht wärmebehandelbare Sorten.

Legierungen der nicht wärmebehandelbaren Gruppe können durch Wärmebehandlung nicht wesentlich verstärkt werden, und ihre Eigenschaften hängen vom Grad der Kaltbearbeitung ab.

Aushärtbare Legierungen können durch Wärmebehandlung verfestigt werden.

Die Unterschiede in der chemischen und metallurgischen Struktur der Legierungsgruppen wirken sich auf das Verhalten der Legierungen während des Schweißprozesses aus, sowie die anderen Fertigungsprozesse wie das Umformen, Biegen oder Stanzen.

Endbenutzer sollten diese Bezeichnungen im Detail verstehen, damit, in eventuellen Folgeprozessen, Sie zerstören keine vom Hersteller bereitgestellten Schlüsselfunktionen [1]. Zum Beispiel, das gleiche 6060 Aluminiumlegierungen in verschiedenen Härtegraden können unterschiedliche Eigenschaften erhalten, einschließlich der folgenden Indikatoren:

  • maximale Stärke (T66)
  • maximale Verarbeitbarkeit (O)
  • gute Biegefähigkeit (T4)
  • hohe Korrosionsbeständigkeit (T7)
  • gute Schweißbarkeit (T4)
  • gute Anodisierbarkeit (T6)

Härtegrade von Aluminium-Knetlegierungen

Zustandsbezeichnungen sagen sowohl einem Hersteller als auch einem Benutzer, wie die Legierung mechanisch und/oder thermisch behandelt wurde, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen [1]. Das erste Zeichen in der Temperamentbezeichnung (ein Großbuchstabe, F, Ö, h, W, oder T) gibt die allgemeine Behandlungsklasse an.

Zusammensetzungen aus geschmiedetem Aluminium und Aluminiumlegierungen

  • F, wie fabriziert.
    Die meisten F-Temper-Produkte sind „halbfertige“ Produkte. Sie werden beim Formen verwendet, Veredelung oder thermische Prozesse, um andere fertige Formen oder Zustände zu erreichen.
  • Ö, geglüht.
    Glühbehandlungen werden verwendet, um den Zustand mit der niedrigsten Festigkeit für die Legierung zu erreichen. Der Hauptgrund besteht darin, die Bearbeitbarkeit zu maximieren oder die Zähigkeit und Duktilität zu erhöhen.
  • h, kaltverfestigt. Dies gilt für nicht wärmebehandelbare Legierungen, deren Festigkeit durch Kaltverfestigung erhöht wurde, normalerweise bei Zimmertemperatur.
  • W, lösungsgeglüht. Diese Bezeichnung gilt nur für Legierungen, die nach dem Lösungsglühen natürlich und spontan altern. Es ist selten ein fertiges Temperament.
  • T, thermisch behandelt. Dies gilt für jede Produktform einer wärmebehandelbaren Legierung, die einer Lösungsglühbehandlung mit anschließendem Abschrecken und Altern unterzogen wurde.

Vorwort

Das Temperamentbezeichnungssystem basiert auf Abfolgen von Grundbehandlungen, mit denen verschiedene Temperierungen und deren Variationen erzeugt werden. Unterteilungen
der Grundtemperamente werden durch eine oder mehrere Ziffern nach dem Buchstaben angegeben.

Unterteilungen der grundlegenden H-Temperamente

  • Die erste(n) Zahl(en) nach der Buchstabenbezeichnung gibt die spezifische Kombination der Grundoperationen an:
    H1, nur kaltverfestigt:
    Gilt für Produkte, die kaltverfestigt wurden, um ein gewünschtes Festigkeitsniveau ohne zusätzliche Wärmebehandlung zu erreichen. Die Zahl nach H1 gibt den Belastungsgrad an
    Die Bezeichnung hartbearbeiteter Zustände von Aluminiumlegierungen besteht aus dem Anfangsbuchstaben H (von den englischen Wörtern hart.
  • H2, kaltverfestigt und teilweise geglüht:
    Gilt für Produkte, die mehr als die gewünschte Endmenge kaltverfestigt wurden, und ihre Festigkeit wird durch teilweises Glühen auf das gewünschte Niveau reduziert. Die
    Die zu H2 addierte Zahl gibt den Grad der Kaltverfestigung an, der nach dem teilweisen Glühen verbleibt.
  • H3, Kaltverfestigt und stabilisiert: Gilt für Produkte, die kaltverfestigt und dann entweder durch eine Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur stabilisiert wurden, oder als Folge von Wärme, die während der Herstellung des Produkts eingebracht wird. Der H3-Temper wird nur für Legierungen verwendet, die bei Raumtemperatur allmählich altern, wenn sie nicht stabilisiert werden. Die Zahl, die zu H3 hinzugefügt wird
    gibt den Grad der nach der Stabilisierung verbleibenden Kaltverfestigung an.
  • H4, Kaltverfestigt und lackiert oder gestrichen: Gilt für Produkte, die kaltverfestigt sind und bei anschließenden Lackier- oder Lackiervorgängen Hitze ausgesetzt wurden. Die zu H4 hinzugefügte Zahl gibt die Menge an Kaltverfestigung an, die nach dem Lackieren oder Lackieren verbleibt.

Unterteilungen des Basic T Temper

Die erste(n) Zahl(en) nach der Bezeichnung des Buchstabens T gibt die spezifische Kombination der Grundoperationen an:

  • T1, aus dem Formungsprozess bei erhöhter Temperatur abgekühlt und auf natürliche Weise zu einem im Wesentlichen stabilen Zustand gealtert
  • T2, von einem Formungsprozess bei erhöhter Temperatur gekühlt, kalt gearbeitet, und natürlich gealtert zu einem im wesentlichen stabilen Zustand
  • T3, lösungsgeglüht, kalt gearbeitet, und natürlich gealtert zu einem im wesentlichen stabilen Zustand
  • T4, lösungsgeglüht und zu einem im wesentlichen stabilen Zustand natürlich gealtert
  • Der Materialzustand eines Aluminiumprodukts – der Zustand der Aluminiumlegierung – wird mit einem Bindestrich (kein Bindestrich) nach der Bezeichnung der Aluminiumlegierung angegeben, von einem Formungsprozess bei erhöhter Temperatur gekühlt, dann künstlich gealtert
  • Verhinderung von Erosionskorrosion, Lösung behandelt, dann künstlich gealtert
  • T7, lösungsgeglüht und überaltert/stabilisiert
  • Q8, lösungsgeglüht, kalt gearbeitet, dann künstlich gealtert
  • T9, lösungsgeglüht, künstlich gealtert, dann kalt gearbeitet
  • T10, von einem Formungsprozess bei erhöhter Temperatur gekühlt, kalt gearbeitet, dann künstlich gealtert

Beziehung zwischen verschiedenen Zuständen derselben Aluminiumlegierung

Feige. 1 [3]

Feige. 2 [3]

Die Beispiele typischer Zustände für aushärtbare Aluminiumlegierungen

Zustände T3 und T4

Feige. 3 [4]

Feige. 4 [4]

Temperament T6

Feige. 5 [4]

Feige. 6 [4]

Temperament T7

Feige. 7 [4]

Quellen:

  1. Eine Kurzanleitung zum Verständnis der Härtebezeichnungen von Aluminium /Susanne Koch, Hydro
  2. Einführung in Aluminiumlegierungen und Härter – J. Gilbert Kaufmann
  3. Bemessung von Aluminiumtragwerken Einführung in den Eurocode 9 mit bearbeiteten Beispielen – Europäisches Aluminium – 2020
  4. Elemente der Metallurgie und technische Legierungen /ed. von FC. Campbell – ASM International