Bei den Aluminium-Spezifikationen wird ein vierstelliges Kennzeichnungssystem verwendet, um sowohl Aluminiumguss- als auch Aluminiumknetlegierungen zu bezeichnen. Dieses standardisierte System zur Kennzeichnung von Aluminiumlegierungen ermöglicht es, das richtige Material für eine bestimmte Anwendung zuverlässig zu identifizieren, zu klassifizieren und auszuwählen.
Diese beiden großen Klassen von Aluminiumlegierungen lassen sich anhand ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrer Härtebezeichnung weiter in Familien unterteilen. Da reines Aluminium mit vielen anderen Metallen legiert wird, um ein breites Spektrum an physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu erzielen, bilden die Legierungselemente die Grundlage für die Einteilung von Aluminiumlegierungen in zwei Hauptkategorien: nicht wärmebehandelbare und wärmebehandelbare Legierungen.
In den meisten Aluminium-Spezifikationen werden Legierungen anhand eines einheitlichen vierstelligen Formats bezeichnet. Die erste Ziffer gibt den Hauptlegierungsbestandteil (oder die Hauptlegierungsbestandteile) an, während die zweite Ziffer Varianten der Ausgangslegierung kennzeichnet. Die dritte und vierte Ziffer bezeichnen einzelne Legierungsvarianten; diese Zahlen haben für sich genommen keine spezifische Bedeutung, sind jedoch für jede Legierung eindeutig.
Abbildung 1: Erläuterung des vierstelligen Bezeichnungssystems für Aluminiumlegierungen
Die Aluminium-Knetlegierungen sind in die folgenden Serien unterteilt, die jeweils durch ihr Hauptlegierungselement definiert sind:
Das Bezeichnungssystem für Aluminiumgusslegierungen ähnelt in vielerlei Hinsicht dem System für Aluminiumknetlegierungen. Auch hier werden vier Ziffern verwendet, wobei die erste Ziffer wiederum den Hauptlegierungsbestandteil angibt. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die dritte und vierte Ziffer durch einen Dezimalpunkt getrennt sind. Dieser Dezimalpunkt verdeutlicht, ob sich die Bezeichnung auf eine Legierung in Form eines Gussteils (.0) oder eines Gießereiblockes (.1 oder .2) bezieht.
Ein Buchstabe vor der numerischen Bezeichnung weist auf eine Modifikation der ursprünglichen Legierung oder eine Änderung der Grenzwerte für Verunreinigungen hin. Diese Serienbuchstaben werden in alphabetischer Reihenfolge beginnend mit A vergeben, wobei die Buchstaben I, O, Q und X ausgelassen werden; X ist für experimentelle Legierungen reserviert.
Die Aluminiumgusslegierungen lassen sich wie folgt einteilen:
Die Härtezustände spielen bei Aluminiumspezifikationen eine entscheidende Rolle, da sie die Materialeigenschaften direkt beeinflussen. Das System zur Bezeichnung der Härtezustände basiert auf der Abfolge von mechanischen Behandlungen, thermischen Behandlungen oder einer Kombination aus beidem, die zur Erzeugung eines bestimmten Härtezustands angewendet werden.
Die Zustandsbezeichnung folgt immer unmittelbar auf die Legierungsbezeichnung, getrennt durch einen Bindestrich – zum Beispiel 2014-T6, 3003-H14 oder 1350-H19 (extra hart). Das erste Zeichen der Zustandsbezeichnung ist ein Großbuchstabe, der die allgemeine Klasse der Wärmebehandlung angibt:
Es ist wichtig zu beachten, dass sich die Bezeichnungen für die Härtezustände bei nicht wärmebehandelbaren und wärmebehandelbaren Legierungen unterscheiden. Ihre Bedeutung wird im Folgenden erläutert.
Bei nicht wärmebehandelbaren Legierungen folgt auf den Buchstaben „H“ immer eine zweistellige oder dreistellige Zahl. Die erste Ziffer gibt das Verfahren an, mit dem der Härtezustand erzielt wurde:
Die zweite Ziffer gibt den Härtegrad an: 2 steht für viertelhart, 4 für halbhart, 6 für dreiviertelhart, 8 für vollhart und 9 für extra hart. Jede weitere Ziffer weist auf eine Abweichung von der Standardpraxis hin.
Nicht wärmebehandelbare Legierungen sind hauptsächlich in den Serien 1xxx, 3xxx, 4xxx und 5xxx zu finden, je nach ihren Hauptlegierungselementen.
Bei wärmebehandelbaren Legierungen folgt auf den Buchstaben „T“ stets eine oder mehrere Ziffern, die das Verfahren zur Erzielung des stabilen Zustands angeben.
Zu den gängigen Beispielen gehören:
Wärmebehandelbare Legierungen sind vor allem in den Serien 2xxx, 6xxx und 7xxx zu finden.
Dieser Artikel erläutert das vierstellige Bezeichnungs- und Zustandssystem, das zur Definition von Aluminiumlegierungen verwendet wird. Die zugehörigen Leitfäden der Reihe „Aluminium“ behandeln die Themen, die Sie zusätzlich dazu benötigen. Der Leitfaden „Aluminiumgüten“ erklärt, wie die Legierungen nach ihrem Hauptlegierungselement in Serien gegliedert sind, und der Leitfaden „Aluminium-Eigenschaften“ beschreibt detailliert die mechanischen, physikalischen und Leistungsmerkmale, die diese Bezeichnungen letztlich beschreiben. „Aluminiumnormen“ legt die Rahmenbedingungen fest, die diese Bezeichnungen in verschiedenen Regionen und Organisationen regeln. Zusammen verbinden sie das Bezeichnungssystem mit den dahinter stehenden Sorten, Eigenschaften und Normen.
Es handelt sich um ein standardisiertes vierstelliges Kennzeichnungssystem, das zur Identifizierung von sowohl geschmiedeten als auch gegossenen Aluminiumlegierungen verwendet wird. Die erste Ziffer gibt das Hauptlegierungselement an, während die übrigen Ziffern die Legierungsvarianten spezifizieren.
Beide verwenden vierstellige Bezeichnungen, wobei die erste Ziffer das Hauptlegierungselement angibt. Bei Aluminiumgusslegierungen wird jedoch zwischen der dritten und vierten Ziffer ein Dezimalpunkt eingefügt, um anzugeben, ob es sich um einen Guss (.0) oder einen Gießereiblock (.1 oder .2) handelt.
Die Zustandsbezeichnung folgt nach einem Bindestrich auf die Legierungsnummer und beschreibt die durchgeführten mechanischen oder thermischen Behandlungen. Zu den gängigen Präfixen gehören F (im Lieferzustand), O (geglüht), H (kaltverfestigt), W (lösungsgeglüht) und T (thermisch behandelt für stabile Zustände).
Nicht wärmebehandelbare Legierungen gewinnen ihre Festigkeit hauptsächlich durch Kaltverfestigung und sind in den Serien 1xxx, 3xxx, 4xxx und 5xxx zu finden. Wärmebehandelbare Legierungen gewinnen ihre Festigkeit durch Wärmebehandlung und kommen vor allem in den Serien 2xxx, 6xxx und 7xxx vor.
Es handelt sich um eine geschmiedete Aluminium-Kupfer-Legierung (2014), die einer Lösungsglühung unterzogen und anschließend künstlich gealtert wurde (T6-Zustand).