Aluminium/Details
Allgemeines
Aluminium ist eines der häufigsten Elemente der Erdkruste. Es ist eine silbrig glänzendes Metall mit gute Reflexionseigenschaften. Es bildet mit Sauestoff eine passivierende Oxidschicht, was es korrosionsbeständig macht. Diese Oxidschicht erschwert allerdings das Löten und Schweißen von Aluminium. Mit einer Dichten von 2,7g/cm^2 gehört es zu dem Leichtmetallen. Der Schmelzpunkt liegt bei 660°C und die Wärmeleitfähigkeit liegt bei 237 W/mK. Es hat einen E-Modul von 70 GPa und eine Querkontraktion von 0,33. Die Streckgrenze con Reinaluminium liegt bei 40 Mpa. Aluminium liegt in einem kubisch flächenzentrierten (kfz) Kristallgitter vor. Haupt Rohstoff für die Aluminium Gewinnung ist Bauxit, das nach der Reinigung (Bayer-Verfahren) in einer Kryolithschmelze aufgelöst und elektrolysiert (Schmelzflusselektrolyse hier Hall-Héroult-Prozess).
Legierungen
Schlüssel für die Wärmebehandlung (nach DIN EN 515)
| Zustand | Bedeutung |
|---|---|
| F | Herstellungszustand (keine Grenzwerte für mech. Eigenschaften festgelegt) |
| O | Weichgeglüht (geringste Festigkeit und größte Verformbarkeit) |
| H | Kaltverfestigt |
| W | Lösungsgeglüht (instabiler Zustand) |
| H12 | Kaltverfestigt - 1/4 hart |
| H14 | Kaltverfestigt - 1/2 hart |
| H16 | Kaltverfestigt - 3/4 hart |
| H18 | Kaltverfestigt - 4/4 hart |
| H19 | Kaltverfestigt – extrahart |
| H22 | Kaltverfestigt und rückgeglüht - 1/4 hart |
| H24 | Kaltverfestigt und rückgeglüht - 1/2 hart |
| H26 | Kaltverfestigt und rückgeglüht - 3/4 hart |
| H28 | Kaltverfestigt und rückgeglüht - 4/4 hart |
| H32 | Kaltverfestigt und stabilisiert - 1/4 hart |
| H34 | Kaltverfestigt und stabilisiert - 1/2 hart |
| H36 | Kaltverfestigt und stabilisiert - 3/4 hart |
| H38 | Kaltverfestigt und stabilisiert - 4/4 hart |
| T1 | Abgeschreckt aus der Warmumformungstemperatur und kaltausgelagert |
| T2 | Abgeschreckt aus der Warmumformungstemperatur, kaltumgeformt und kaltausgelagert |
| T3 | Lösungsgeglüht, kaltumgeformt und kaltausgelagert |
| T4 | Lösungsgeglügt und kaltausgelagert |
| T5 | Abgeschreckt aus der Warmumformungstemperatur und warmausgelagert |
| T6 | Lösungsgeglüht und warmausgelagert |
| T7 | Lösungsgeglüht und überhärtet (warmausgelagert) |
| T8 | Lösungsgeglüht, kaltumgeformt und warmausgelagert |
| T9 | Lösungsgeglüht, warmausgelagert und kaltumgeformt |
Einige Beispeiele von Aluminiumlegierungen, die im Fahrradbau eigesetzt werden:
| Bezeichnung nach DIN | Bezeichnung nach DIN-EN | Verwendung |
|---|---|---|
| AlCuSiMn | EN AW-2014 | Schmiede- und Extrusionsbauteile wie zB. Kurbeln, Lenker, hochfest, nicht schweißbar |
| AlMg4,5Mn | EN AW-5083 | Rahmen, keine Wärmebehandlung möglich,da Kaltverfestigend (Mischkristallhärtung), schweißbar |
| AlMg1SiCu | EN AW-6061 | Rahmen - benötigt Wärmebehandlung mit Lösungsglühen (T6), sehr gut schweißbar |
| AlZn4,5Mg1,5Mn | EN AW-7005 | Rahmen - benötigt 3 Monate Auslagerung bei RT oder Wärmebehandlung (Kalthärtend), sehr gute Schweißbarkeit |
| AlZn4,5Mg1 | EN AW-7020 | Rahmen - benötigt 3 Monate Auslagerung bei RT oder Wärmebehandlung (Kalthärtend), sehr gute Schweißbarkeit |
| AlZn5,5MgCu | EN AW-7075 | Frästeile, hochfest, nicht schweißbar |