16) Aluminium

Mary Wonderland
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Description

-Anwedungsgebiete -Eigenschaften -Vorteile -Herstellung -Bezeichnung -Verfestigungsmechanismen

Resource summary

Question Answer
Eigenschaften (Dichte, T_s; E-Modul; Ausdehnungskoeffizient; elektr. Leitfähigkeit; Zugfestigkeit; Bruchdehnung) -Dichte: 2,7 g/cm³ -Schmelztemperatur: 660 °C -E-Modul: 66600 N/mm² -Ausdehnungskoeffizient: 25 10-6/K -Elektrische Leitfähigkeit: 37,6 m/ohm*mm² -Zugfestigkeit: 40-180 N/mm² (sehr niedrig, deswegen sehr duktil) -Bruchdehnung: 4-50 %
Vorteile Aluminium 6 Stk. -Günstiges Verhältnis Festigkeit zu Dichte -Günstiges Verhältnis elektrischer Leitfähigkeit zu Dichte -Hohe Wärmeleitfähigkeit -Korrosionsbeständigkeit -Leichte Umformbarkeit -Gute Legierbarkeit
Herstellung (Ausgangsstoff +2 (mit Unterschritten)Schritte) -Ausgangsstoff: Aluminium-Erz(Bauxit) 1) Aufbereitung des Bauxits mit dem Bayer-Verfahren -Aus Bauxit wird Aluminiumoxid 2) Reduktion durch Schmelzflusselektrolyse -Nutzung einer eutektischen Legierung aus Tonerde und Kryloithsalz >T_s von Aluminiumoxid wird herabgesetzt; kann reduziert werden) -Erzeugung von Reinaluminium (99,5%)
Welche Struktur hat Aluminium und warum ist es so leicht verformbar? kfz -Versetzungen bewegen sich leicht, deswegen Festigkeit so niedrig
Wie kriegt man Aluminium fest? (Versetzungsbehinderung) 4 Arten 1) Verformungsverfestigung/Kaltverfestigung: Alu einfach plast. verformen 2) Mischkristallverfestigung: Fremdatome ins Kristallgitter einbauen 3) Feinkornverfestigung: Viele kleine Körner rein>viele Korngrenzen 4) Ausscheidungshärtung: Teilchen ins Gefüge einbauen
Zustandsdiagramm: Kupfer-Aluminium(verdeutlicht die Ausscheidungshärtung) -2,5% Kupfer lassen sich bei 400°C in Al lösen(Substitutionsmischkristalle= alpha-Mischkristalle) -Wenn mehr Kupfer, dann entsteht Al2Cu -Bei höherem Temp. lässt sich mehr Cu lösen
Bsp.: Aluminium-Kupfer-Legierung mit 4 % Kupfer (Verfahren) 6 Schritte 1) Erwärmen auf 540°C(LÖSUNGSGLÜHEN)flüssig/flüssig 2) Halten 3) ABSCHRECKEN auf RT (4 % immer noch ZWANGSgelöst, weil Diffusion nicht hinterherkam) 4) Erwärmen auf 200 °C AUSLAGERN (4% Kupfer werden ausgeschieden)>Ausscheidungen behindern die Versetzungsbewegung 5) Halten 6) Kühlen auf RT
In welche Gruppen (2) unterscheidet man Aluminiumlegierungen? 1) Knetlegierungen (nicht aushärtbar/aushärtbar) 2) Gusslegierungen (nicht aushärtbar/aushärtbar)
Bezeichnung von Gusslegierungen n. DIN EN 1706 Bsp. : EN AC-44400 D T6 [EN AC-AlSi9 D T6] >C: Gusslegierung >44400: Fünstellige Nr. der Legierungszusammensetzung >AlSi9: chem. Legierungszusammensetzung >D: Angabe des Gießverfahren: Sandguss (S); Kokillenguss (K); Druckguss (D); Feinguss (F)
Bsp: 2)EN AC-44100 [Al Si12(b)]K F 2) EN AC-42100 [Al Si7Mg0,3]K T6 1)K= Kokillenguss F= unbehandletet Gussstahl 12 % Si 2) T6= warm ausgehärtet
Bezeichnung von Knetlegierungen n. DIN EN 573 Bsp: EN AW-6061 T6 –[EN AW-AlMG1SiCU T6] >EN: Europ. Norm >A: Aluminiumlegierung >W: Knetlegierung >6061: Viertstellige Nr. der Legierungszusammensetzung >AlMg1SiCu: chem. Legierungszusammensetzung >T6: Werkstoffzustand
Codierung der Werkstoffzustände (F, O, H, T1-9) F: Herstellungszustand ohne festgelegte Festigkeitsgrenzwerte O: weich (geglüht, auch warmumgeformt mit gleichen Festigkeitsgrenzwerten) H: kaltverfestigt auf eine gewünschte Festigkeit T1: abgeschreckt von der Warmformungstemperatur und kaltausgelagert T2: abgeschreckt von der Warmformungstemperatur, kaltverfestigt und kaltausgelagert T3: lösungsgeglüht; kaltverfestigt und kaltgelagert T4: lösungsgeglüht; abgeschreckt und kaltausgelagert T5: abgeschreckt von der Warmformungstemperatur und warmausgelagert T6: lösungsgeglüht; abgeschreckt und warmausgelagert T7: lösungsgeglüht; abgeschreckt, warmausgelagert und überhärtet T8: lösungsgeglüht, kaltverfestigt und warmausgelagert T9: lösungsgeglüht, warmausgelagert und kaltverfestigt
Gusslegierung (Zustandsdiagramm) [Bild]
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