12 Apr. Aluminium und seine Legierungen
Aluminium und seine Legierungen
Obwohl die Aluminium Reine ist ein wenig verwendetes Material, gibt es das Paradox, dass die Legierungen dieses Materials in einer Vielzahl von Anwendungen sowohl industriell als auch auf anderen Ebenen weit verbreitet sind. Daher werden wir seine Klassifizierung, Zustände und die häufigsten Bezeichnungen sehen:
Einteilung nach Verfahren
- Geschmiedetes Aluminium
- Aluminiumguss
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Aluminiumlegierungen (sowohl geschmiedet als auch geformt) werden nach dem verwendeten Legierungselement klassifiziert (mindestens dasjenige mit größerem Anteil).

Einstufung nach Bundesländern
F: Bruttozustand. Es ist das Material, das den Herstellungsprozess verlässt.
O.: Glühen Es wird sowohl auf Schmiede- als auch auf Gusswerkstoffe angewendet, die vollständig geglüht wurden.
O1: Tempern bei hoher Temperatur und langsamer Abkühlung.
O2: Vorbehaltlich thermomechanischer Behandlung.
O3: Homogenisiert Diese Bezeichnung gilt für Drahtstäbe und Stranggussbänder, die einer Hochtemperaturdiffusionsbehandlung unterzogen werden.
W: Wärmebehandelte Lösung. Es wird auf Materialien angewendet, die nach einer Wärmebehandlung eine instabile Struktur aufweisen und einer natürlichen Alterung unterliegen.
H: Stand der Dinge. Es kommt mit Materialien, die durch Verformung gehärtet wurden.
H1. Durch Verformung gehärtet bis das gewünschte Niveau erreicht ist und ohne weitere Behandlung.
H2. Durch Verformung und teilweises Glühen übermäßig gehärtet, wird die Weichheit wiederhergestellt, ohne die Weichheit zu verlieren.
H3. Bitterkeit und stabilisiert.
H4. Acrimony und lackiert oder lackiert. Es handelt sich um kaltgehärtete Legierungen, die bei der Aushärtung der jeweiligen Lackschicht eine gewisse Glühung erfahren können. 7Diese Klassifizierung verwendet eine zweite Ziffer (manchmal ist eine dritte Ziffer erforderlich), die den Grad der Kaltverfestigung angibt.
T: Bezeichnet Materialien, die durch Wärmebehandlung mit oder ohne Härtung durch anschließende Verformung gehärtet wurden. Die Bezeichnungen W und T gelten nur für bereits geschmiedete oder wärmebehandelbare Aluminiumlegierungen.
T1: Aus einem Herstellungsprozess bei hoher Temperatur gekühlt und natürlich gealtert.
T2: Aus einem Herstellungsprozess bei hoher Temperatur gekühlt, kalt geschluckt und natürlich gealtert.
T3: Wärmebehandelte Lösung, kaltverarbeitet und bis zum Erreichen eines stabilen Zustands zu Tamb gealtert.
T4: In Lösung wärmebehandelt und bei Tamb gealtert, bis ein stabiler Zustand erreicht ist. Es ist eine Behandlung ähnlich wie T3, jedoch ohne Kaltarbeit.
T5: Aus einem Hochtemperatur-Herstellungsprozess gekühlt und künstlich gealtert.
T6: Lösungsgeglüht und künstlich gealtert. Produkte werden daher so bezeichnet, dass sie nach einem Hochtemperaturformungsprozess (Formen oder Extrudieren) nicht kalt aushärten, sondern künstlich altern.
T7: Wärmebehandelte und überalterte Lösung zur vollständigen Stabilisierung.
T8: Durch Auflösen thermisch behandelt, kalt bearbeitet und künstlich gealtert.
T9: Wärmebehandelte Lösung, künstlich gealtert und kalt bearbeitet.
T10: Aus einem Herstellungsprozess bei hoher Temperatur gekühlt, kaltgeformt und künstlich zu einem im Wesentlichen stabilen Zustand gealtert.
Es gibt Varianten des T-Zustands, zu diesen Varianten werden dem T zwei Ziffern hinzugefügt. Diese beiden Ziffern sind für jedes Produkt spezifisch und werden für den Spannungsabbau in Produkten verwendet, die im Schmiedeprozess hergestellt werden.
Aluminiumserien nach ihren Legierungen
Aluminiumlegierungen (sowohl geschmiedet als auch geformt) werden nach dem verwendeten Legierungselement klassifiziert (mindestens dasjenige mit größerem Anteil). Die am häufigsten verwendeten Legierungselemente sind:
Serie 2xxx. En estas aleaciones el principal elemento aleante es el Cu, pero a veces tambien se le añade Mg. Las características de esta serie son: buena relación dureza-peso y mala resistencia a la corrosión. En lo referente a la primera característica decir que algunas de las aleaciones de esta serie tienen que ser sometidas a TT de solubilidad y a veces de envejecimiento para mejorar sus propiedades mecánicas.
Una vez hecho esto la serie 2xxx tiene unas propiedades mecánicas que son del orden y, a veces superiores, que las de los aceros bajos en carbono. El efecto de los TT es el aumento de la dureza con una bajada de la elongación.
En lo referente a la segunda característica estas aleaciones generalmente son galvanizadas con aluminio de alta pureza o con aleaciones de la serie 6xxx para protegerlas de la corrosión y que no se produzca corrosión intergranular. Los usos más frecuentes que se le dan a estos aluminios son (generalmente son usados en lugares donde sea necesario una alta relación dureza-peso) en las ruedas de los camiones y de los aviones, en la suspensión de los camiones, en el fuselage de los aviones, en estructuras que requieran buena dureza a temperaturas superiores a 150 ºc.
Para finalizar decir que salvo la aleción 2219 estas aleaciones tienen una mala soldabilidad pero una maquinabilidad muy buena.
Serie 3xxx. En estas aleaciones el principal elemento aleante es el Mn. Estas aleaciones tan solo tienen un 20% más de dureza que el aluminio puro. Eso es porque el Mn solo puede añadirse de forma efectivan en solo un 1.5%.
Por ello hay muy pocas aleaciones de esta serie. Sin embargo los aluminios 3003, 3×04 y 3105 son muy usados para fabricar utensilios que necesiten dureza media y que sea necesario buena trabajabilidad para fabricarlos como son botellas para bebidas, utensilios de cocina, intecambiadores de calor, mobiliario, señales de tráfico, tejados y otras aplicaciones arquitectónicas.
Serie 4xxx. En esta serie el principal elemento aleante es el Si que suele añadirese en cantidades medianamente elevadas (por encima del 12%) para conseguir una bajada del rango de fusión de la aleación. El objetivo es conseguir una aleación que funda a una temperatura más baja que el resto de aleaciones de aluminio para usarlo como elemento de soldadura.
Estas aleaciones en principio no son tratables termicamente pero si son usadas en soldadura para soldar otra aleaciones que son tratables termicamente parte de los elementos aleantes de las aleaciones tratables termicamente pasan a la serie 4xxx y convierten una parte de la aleación en tratable termicamente.
Las aleaciones con un elevado nivel de Si tienen un rango de colores que van desde el gris oscuro al color carbon y por ello estan siendo demandadas en aplicaciones arquitectónicas. La 4032 tiene un bajo coeficiente de expansión térmica y una alta resistencia al desgaste lo que la hace bien situada para su uso en la frabricación de pistones de motores.
Serie 5xxx. Esta serie usa como principal elemento aleante el Mg y a veces tambien se añaden pequeñas cantidades de Mn cuyo objetivo es el de endurecer el aluminio. El Mg es un elemento que endurece más el aluminio que el Mn (un 0.8 de Mg produce el mismo efecto que un 1.25 de Mn) y además se puede añadir más cantidad de Mg que de Mn.
Las principales características de estas aleaciones son una media a alta dureza por endurecimiento por deformación, buena soldabilidad, buena resistencia a la corrosión en ambiento marino y una baja capacidad de trabajo en frío. Estas características hacen que estas aleaciones se usen para adornos decorativos, hornamentales y arquitectónicos, en el hogar, iluminación de las calles y carreteras, botes, barcos y tanques criogénicos, partes de puentes grua y estructuras de automóviles.
Serie 6xxx. En estas aleaciones se usan como elementos aleantes el Mg y el Si en proporciones adecuadas para que se forme el Mg2Si. Esto hace que esta aleación sea tratable termicamente. Estas aleciones son menos resitentes que el resto de aleaciones, a cambio tiene tambien formabilidad, soldabilidad, maquinabilidad y resistencia a la corrosión.
Estas aleaciones pueden modearse por un TT T4 y endurecido por una serie de acciones que completen el TT T6. Su uso suele ser el de aplicaciones arquitectónicas, cuadros de bicicletas, pasamanos de los puentes, equipo de transporte y estructuras soldadas.
Serie 7xxx. El Zn añadido en proporciones que van desde el 1 al 8 % es el elemeto aleante en mayor proporción en estas aleaciones. A veces se añaden pequeñas cantidades de Mg para hacer la aleación tratable termicamente.
Tambien es normal añadir otros elementos aleantes como Cu o Cr en pequeñas cantidades. Debido a que la principal propiedad de estas aleaciones es su alta dureza se suele usar en las estructuras de los aviones, equipos móviles y otras partes altamente forzadas.
Debido a que esta serie muestra una muy baja resistencia a la corrosión bajo tensión se le suele aplicar levemente un TT para conseguir una mejor mezcla de propiedades.
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