{"id":10001,"date":"2025-09-10T10:00:53","date_gmt":"2025-09-10T08:00:53","guid":{"rendered":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/?p=10001"},"modified":"2025-09-08T11:46:40","modified_gmt":"2025-09-08T09:46:40","slug":"grosser-ueberblick-zu-aluminiumlegierungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/grosser-ueberblick-zu-aluminiumlegierungen\/","title":{"rendered":"Gro\u00dfer \u00dcberblick zu Aluminiumlegierungen – \u00dcbersicht und Eigenschaften"},"content":{"rendered":"

Reines Aluminium hat Eigenschaften, die sich stark von denen anderer metallischer Werkstoffe wie Stahl unterscheiden: Es ist leicht, gut formbar, korrosionsbest\u00e4ndig und besitzt eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit. F\u00fcr viele technische Anwendungen ist es aber zu weich und mechanisch zu wenig belastbar. Abhilfe schaffen Aluminiumlegierungen, deren mechanische Eigenschaften durch verschiedene Legierungselemente wie Magnesium, Mangan, Kupfer, Zink oder Silizium optimiert wurden.<\/strong><\/p>\n

Arten von Aluminiumlegierungen<\/h2>\n

Je nach Zusammensetzung punkten Aluminiumlegierungen mit hoher Festigkeit, erh\u00f6hter Korrosionsbest\u00e4ndigkeit oder guter Schwei\u00dfbarkeit. Indem sie die Vorteile des Grundmaterials mit ma\u00dfgeschneiderten Eigenschaften vereinen, machen sie es zu einem der vielseitigsten Werkstoffe der modernen Metallurgie, insbesondere im Leichtbau.<\/p>\n

Basierend auf der Art der sp\u00e4teren Verarbeitung werden Aluminiumlegierungen in der Werkstoffkunde in zwei Hauptgruppen unterteilt: Aluminiumknetlegierungen und Aluminiumgusslegierungen. Beide unterscheiden sich nicht nur in ihrer Herstellung, sondern auch bez\u00fcglich ihrer Zusammensetzung, ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer typischen Anwendungen.<\/p>\n

\"Aluminiumlegierungen
\u00a9 Dmitriy K – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Aluminiumknetlegierungen<\/h3>\n

Um Knetlegierungen herzustellen, wird Reinaluminium mit Legierungselementen wie Magnesium, Mangan, Kupfer, Silizium oder Zink eingeschmolzen. Dabei werden die Legierungszus\u00e4tze gezielt dosiert, um die Umformbarkeit und die Festigkeit zu beeinflussen<\/a>. Die Schmelze wird zu Halbzeugen wie Walzbarren oder Pressbolzen gegossen. Eine W\u00e4rmebehandlung dient der Gef\u00fcgeangleichung und dem Spannungsabbau. Die Mikrostruktur dieser Legierungen wird so eingestellt, dass sie sich durch Umformen weiter verbessern l\u00e4sst, etwa durch Ausscheidungsh\u00e4rtung oder Rekristallisation.<\/p>\n

Aluminiumknetlegierungen eignen sich zur Bearbeitung durch Schmieden, Walzen, Rundkneten, Pressen, Biegen und andere Umformprozesse. Sie zeichnen sich durch gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Festigkeit und H\u00e4rte aus, behalten jedoch die geringe Dichte von Aluminium bei. Dadurch sind sie ideal f\u00fcr Anwendungen im Leichtbau.<\/p>\n

\"Kluthe<\/a>
\u00a9 phonlamaiphoto – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Aluminiumgusslegierungen<\/h3>\n

Um Aluminiumgusslegierungen zu erzeugen, wird Aluminium mit h\u00f6heren Anteilen von Silizium, Kupfer, Magnesium oder Zink legiert. Oft enthalten diese Aluminiumwerkstoffe bis zu 25 Prozent Silizium. Die Mengen der Legierungszus\u00e4tze sind optimiert f\u00fcr Flie\u00dfverhalten, Erstarrung und Ma\u00dfhaltigkeit. Das geschmolzene Material wird in Kokillen-, Sand- oder Druckgussformen gegossen. Nach dem Erkalten liegen die Bauteile direkt in der gew\u00fcnschten Form vor. Diese Aluminiumlegierungen werden so eingestellt, dass sie beim Erstarren feine, dichte Gef\u00fcge bilden, zum Beispiel durch eutektische Zusammensetzungen wie bei AlSi12.<\/p>\n

Gusslegierungen finden vor allem dort Verwendung, wo komplexe Geometrien gefragt sind, beispielsweise bei Strukturteilen oder Motorgeh\u00e4usen.<\/p>\n

Einfluss der Legierungselemente auf die Werkstoffeigenschaften von Aluminiumlegierungen<\/h2>\n

In der Werkstoffkunde zeigt sich, dass Zugabe unterschiedlicher Elemente einen gro\u00dfen Einfluss auf die Aluminium-Eigenschaften hat. Hier die wichtigsten Legierungselemente im \u00dcberblick:<\/p>\n

Magnesium (Mg)<\/h3>\n

Durch Beigabe dieses Alkalimetalls erh\u00f6hen sich die Festigkeitswerte des Aluminiums deutlich. Au\u00dferdem zeichnen sich AlMg-Legierungen durch eine h\u00f6here Korrosionsbest\u00e4ndigkeit gegen\u00fcber Seewasser und Alkalien sowie durch eine gute W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit aus.<\/p>\n

\"Boot-Bug\"
\u00a9 Arda ALTAY – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Kupfer (Cu)<\/h4>\n

Kupfer senkt die Widerstandsf\u00e4higkeit gegen Korrosion, erh\u00f6ht aber die Festigkeit und H\u00e4rte um ein Vielfaches. \u00dcberdies macht dieses Element Aluminiumlegierungen gut zerspanbar.<\/p>\n

Mangan (Mn)<\/h3>\n

Aluminiumwerkstoffe mit Mangan sind besonders dehn- und zugfest. Zus\u00e4tzlich erh\u00f6ht dieses Element die Widerstandsf\u00e4higkeit gegen Korrosion.<\/p>\n

Silizium (Si)<\/h3>\n

Silizium wirkt sich positiv auf die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit von Aluminiumlegierungen aus. In Verbindung mit Mg verbessert es die W\u00e4rmebehandelbarkeit. Da Silizium den Schmelzpunkt senkt, wird eine bessere Schwei\u00dfbarkeit erzielt.<\/p>\n

Zink (Zn)<\/h3>\n

Zusammen mit Mg l\u00e4sst Zink eine w\u00e4rmebehandelbare Legierung entstehen. Obendrein verleiht es dem Aluminium Eigenschaften wie eine h\u00f6here H\u00e4rte und Festigkeit, senkt jedoch die Korrosionsresistenz.<\/p>\n

Einsatzgebiete der wichtigsten Aluminiumlegierungen<\/h2>\n

Je nach Zusammensetzung und genauen Werkstoffeigenschaften eignen sich die verschiedenen Aluminiumlegierungen bzw. daraus gefertigte Produkte f\u00fcr unterschiedlichste Anwendungsfelder.<\/p>\n

AlMg<\/h3>\n

AlMg-Legierungen geh\u00f6ren zu den wichtigsten Konstruktionswerkstoffen in der Metallurgie. Ein Gro\u00dfteil wird zu Walzprodukten, Rohren, Stangen, Dr\u00e4hten sowie Gesenk- und Freiformschmiedeteilen verarbeitet. Da AlMg gut korrosionsbest\u00e4ndig und bei tiefen Temperaturen hochfest ist, findet es Verwendung im Schiffbau, im Apparate- und Rohrleitungsbau f\u00fcr die chemische Industrie, in der K\u00e4ltetechnik und in der Automobilindustrie. Durch seine gute Schwei\u00dfbarkeit ist es au\u00dferdem pr\u00e4destiniert f\u00fcr den Einsatz im Flugzeugbau, wobei die Aluminium-Eigenschaften in diesem Bereich durch zus\u00e4tzliche Zugaben von Scandium und Zirkon verbessert werden.<\/p>\n

\"Auto-Montage\"
\u00a9 dizfoto1973 – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

AlCu<\/h3>\n

Hauptanwendungsgebiete von AlCu-Legierungen sind der Flugzeugbau und die Raumfahrt, wo es vor allem auf ein geringes Gewicht und weniger auf Korrosionsbest\u00e4ndigkeit ankommt. Weitere Einsatzfelder sind der Fahrzeugbau, der Maschinenbau und der Br\u00fcckenbau.<\/p>\n

AlMn<\/h3>\n

AlMn-Legierungen werden in Anwendungen mit geringen Festigkeitsanforderungen eingesetzt. Aufgrund ihrer Widerstandsf\u00e4higkeit gegen\u00fcber Korrosion eignen sie sich f\u00fcr chemische und lebensmittelnahe Umgebungen. Wegen ihrer besonderen Eigenschaften werden AlMn-Legierungen nicht den Konstruktions-, sondern den Funktionswerkstoffen zugerechnet. Typische Anwendungen sind Getr\u00e4nkedosen, Rolll\u00e4den, Rolltore, Druckbeh\u00e4lter und W\u00e4rmetauscher.<\/p>\n

AlSi<\/h3>\n

Bei der \u00fcberwiegenden Zahl dieser Legierungen handelt es sich um Gusslegierungen. Eutektische AlSi-Legierungen werden zu Zylinderk\u00f6pfen, Zylinderbl\u00f6cken, Maschinenteilen, Fl\u00fcgelr\u00e4dern und Rippenk\u00f6rpern gegossen. Siliciumreiche Aluminiumlegierungen kommen wegen Eigenschaften wie geringer W\u00e4rmedehnung, hoher Festigkeit und Verschlei\u00dffestigkeit f\u00fcr Motorenteile zum Einsatz.<\/p>\n

\"Motor-Zylinder\"<\/p>\n

Besonderheiten der Legierungen in der Aluminiumverarbeitung<\/h2>\n

Da durch das Hinzuf\u00fcgen von Legierungselementen zu reinem Aluminium Eigenschaften wie das W\u00e4rmebehandlungsverhalten, die Warm- und Kaltumformbarkeit<\/a> sowie die Schwei\u00df- und Zerspanungseigenschaften beeinflusst werden, spielt die gezielte Auswahl der Legierung eine zentrale Rolle in der Aluminiumverarbeitung.<\/p>\n

Zerspanbarkeit<\/h3>\n

Die Zerspanbarkeit von AlMg ist gut bis befriedigend, kann jedoch durch hohe Festigkeitswerte und Kaltverfestigung begrenzt sein. AlCu-Legierungen gelten als m\u00e4\u00dfig zerspanbar, da sie oft hart sind und einen h\u00f6heren Werkzeugverschlei\u00df verursachen k\u00f6nnen. Ausgezeichnete Zerspanbarkeit bieten AlSi-Legierungen, vor allem bei h\u00f6herem Siliziumanteil. Allerdings k\u00f6nnen die harten Si-Partikel den Werkzeugverschlei\u00df erh\u00f6hen. AlMn-Legierungen sind in der Regel gut zerspanbar.<\/p>\n

Umformbarkeit<\/h3>\n

Legierungen mit Magnesium sind z\u00e4h und duktil. Daher eignen sie sich ideal zum Tiefziehen, Biegen oder Walzen. AlMn-Legierungen sind ebenfalls gut bis sehr gut umformbar. Bei AlSi-Legierungen handelt es sich mehrheitlich um Gusslegierungen mit m\u00e4\u00dfiger bis geringer Umformbarkeit. Auch AlCu-Legierungen sind eher begrenzt plastisch verformbar, insbesondere in geh\u00e4rtetem Zustand.<\/p>\n

\"Aluminiumr\u00f6hren\"<\/a>
\u00a9 SHD – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Schwei\u00dfbarkeit<\/h3>\n

AlMg-Legierungen sind gut schwei\u00dfbar, vor allem im MIG- und WIG-Verfahren. Auch AlMn-Legierungen weisen gute Schwei\u00dfeigenschaften auf. Sehr gut schwei\u00dfgeeignet sind AlSi-Legierungen, die oft als Schwei\u00dfzusatz zum F\u00fcgen artverschiedener Aluminiumlegierungen genutzt werden. Deutlich schlechter schwei\u00dfvertr\u00e4glich sind AlCu-Legierungen, da sie zu Hei\u00dfrissen neigen und nach dem Schwei\u00dfen oft eine zus\u00e4tzliche W\u00e4rmebehandlung erfordern.<\/p>\n

W\u00e4rmebehandelbarkeit<\/h3>\n

AlMg ist nicht durch W\u00e4rmebehandlung aush\u00e4rtbar, da es keine ausscheidungsh\u00e4rtenden Phasen gibt. Gleiches gilt f\u00fcr AlMn-Legierungen. Gusslegierungen auf AlSi-Basis sind nur eingeschr\u00e4nkt thermisch h\u00e4rtbar. Durch den Zusatz von Mg oder Cu l\u00e4sst sich ihre W\u00e4rmebehandelbarkeit verbessern. Sehr gut w\u00e4rmebehandelbar ist AlCu, das zu den wichtigsten aush\u00e4rtbaren Legierungen z\u00e4hlt.<\/p>\n

\"Durch
\u00a9 Igor Nikushin – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Oberfl\u00e4chenbehandelbarkeit<\/h3>\n

Die Oberfl\u00e4chenbehandelbarkeit<\/a> von Aluminiumlegierungen beeinflusst ma\u00dfgeblich ihr Erscheinungsbild und ihre Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. AlMg ist sehr gut eloxierbar, wobei gleichm\u00e4\u00dfige Schichten erzeugt werden. Beim Eloxieren von AlCu ergeben sich eine ungleichm\u00e4\u00dfige Farberscheinung und eine geringe Schutzwirkung, weshalb h\u00e4ufig lacktechnische oder galvanische Beschichtungsverfahren zur Anwendung kommen. Bei AlSi-Legierungen mit hohem Si-Anteil liefert das Eloxieren schlechte Ergebnisse. Mit entsprechenden Vorbehandlungen sind sie jedoch gut lackierbar. AlMn eignet sich gut f\u00fcr Eloxalverfahren mit dekorativer Wirkung, bietet aber auch eine gute Lackierbarkeit und Pulverbeschichtbarkeit.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Reines Aluminium hat Eigenschaften, die sich stark von denen anderer metallischer Werkstoffe wie Stahl unterscheiden: Es ist leicht, gut formbar, korrosionsbest\u00e4ndig und besitzt eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit. F\u00fcr viele technische Anwendungen ist es aber zu weich und mechanisch zu wenig belastbar. 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