(1) Eigenschaften von 3xxx-Aluminiumlegierungen
3xxx-Aluminiumlegierungen sind Aluminiumlegierungen mit Mangan als Hauptlegierungselement und werden durch Wärmebehandlung nicht verstärkt. Sie haben eine hohe Plastizität, gute Schweißeigenschaften und eine höhere Festigkeit als 1xxx-Aluminiumlegierungen. Ihre Korrosionsbeständigkeit ist ähnlich der von 1xxx-Aluminiumlegierungen. Es handelt sich um mittelfeste Aluminiumlegierungen mit guter Korrosionsbeständigkeit. Sie werden häufig verwendet und in großen Mengen eingesetzt.
(2) Die Rolle von Legierungselementen und Verunreinigungselementen in Aluminiumlegierungen der Serie 3XXX
Mn: Mn ist das einzige Hauptlegierungselement in Al-Legierungen der 3XXX-Reihe. Sein Gehalt liegt im Allgemeinen im Bereich von 1,2 % bis 1,6 %. Die Festigkeit, Plastizität und Verarbeitungseigenschaften der Legierung sind gut. Mn und Al können die MnAl6-Phase bilden. Die Festigkeit der Legierung nimmt mit steigendem Mn-Gehalt zu. Wenn der Mn-Gehalt höher als 1,6 % ist, nimmt die Festigkeit der Legierung entsprechend zu. Aufgrund der Bildung einer großen Menge spröder MnAl-Verbindungen neigt die Legierung jedoch bei Verformung zur Rissbildung. Mit steigendem Mn-Gehalt steigt die Rekristallisationstemperatur der Legierung entsprechend an. Da diese Legierungsreihe eine große Unterkühlungsfähigkeit aufweist, entsteht bei schneller Abkühlung und Kristallisation eine große intragranulare Entmischung. Die Mn-Konzentration ist in der Mitte des Dendriten niedrig und am Rand hoch. Wenn im kaltverarbeiteten Produkt eine offensichtliche Mn-Entmischung vorliegt, bilden sich nach dem Glühen leicht grobe Körner.
Fe: Fe kann sich in MnAl6 auflösen und (FeMn)Als-Verbindungen bilden, wodurch die Löslichkeit von Mn in Al verringert wird. Durch Zugabe von 0,4 % bis 0,7 % Fe zur Legierung, wobei jedoch sichergestellt werden muss, dass Fe+Mn nicht mehr als 1,85 % beträgt, können die Körner der Platte nach dem Glühen effektiv verfeinert werden. Andernfalls wird eine große Anzahl grober, flockiger (FeMn)Al6-Verbindungen gebildet, die die mechanischen Eigenschaften und Prozesseigenschaften der Legierung erheblich beeinträchtigen.
Si: Si ist eine schädliche Verunreinigung. Si und Mn bilden eine komplexe ternäre Phase T (Al12Mn3Si2), die auch Fe auflösen kann, um eine quaternäre Phase (Al, Fe, Mn, SiD) zu bilden. Wenn Fe und Si gleichzeitig in der Legierung vorhanden sind, entsteht eine (Al2 Fe3Si2)- oder (AlgFe2Si2)-Phase, die den positiven Einfluss von Fe zerstört. Daher sollte der Si-Gehalt in der Legierung unter 0,6 % gehalten werden. Si kann auch die Löslichkeit von Mn in Al verringern und hat einen größeren Einfluss als Fe und Si. Der Zersetzungsprozess von Mn aus der übersättigten festen Lösung während der thermischen Verformung kann auch einige mechanische Eigenschaften verbessern.
Mg: Eine kleine Menge Mg (≈{{0}},3 %) kann die geglühten Körner dieser Legierung deutlich verfeinern und ihre Zugfestigkeit leicht erhöhen. Es schadet jedoch auch dem Oberflächenglanz des geglühten Materials. Mg kann auch ein Legierungselement in Al-Mg-Legierungen sein. Die Zugabe von 0,3 % bis 1,3 % Mg erhöht die Festigkeit der Legierung und verringert die Dehnung (geglühter Zustand), sodass die Al-Mg-Mn-Legierung entsteht.
Cu: Die Legierung enthält {{0}},05 % bis 0,5 % Cu, was die Zugfestigkeit deutlich verbessern kann. Ein geringer Cu-Gehalt (0,1 %) kann jedoch die Korrosionsbeständigkeit der Legierung verringern, daher sollte der Cu-Gehalt in der Legierung unter 0,2 % gehalten werden. Um die Schweißleistung der Legierung sicherzustellen, ist der Zn-Gehalt auf weniger als 0,2 % begrenzt.
Zn: Wenn der Zn-Gehalt weniger als {{0}},5 % beträgt, hat dies keine nennenswerten Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit der Legierung. In Anbetracht der Schweißeigenschaften der Legierung ist der Zn-Gehalt auf weniger als 0,2 % begrenzt.
Welche Arten und Verwendungszwecke gibt es für Aluminiumlegierungen der Serie 3xxx?
Legierung 3003
Sorten: Platten, Dickplatten, gezogene Rohre, stranggepresste Rohre, Profile, Stangen, Drähte, kaltverformte Stangen, kaltverformte Drähte, Nietdrähte, Schmiedestücke, Folien, Kühlkörperrohlinge
Verwendung: Wird zur Bearbeitung von Teilen verwendet, die gute Formeigenschaften, hohe Korrosionsbeständigkeit oder gute Schweißbarkeit erfordern, oder von Werkstücken, die diese Eigenschaften erfordern und eine höhere Festigkeit als Legierungen der Serie 1XXX erfordern, wie z. B. Tanks und Behälter zum Transport flüssiger Produkte, Drucktanks, Lagervorrichtungen, Wärmetauscher, chemische Geräte, Flugzeugtreibstofftanks, Ölleitungen, Reflektoren, Küchengeräte, Waschmaschinenzylinder, Nieten, Schweißdrähte
Legierung 3004
Sorten: Platten, dicke Platten, gezogene Rohre, extrudierte verschiedene Beleuchtungsteile Produktions- und Lagergeräte, dünne Plattenverarbeitungsteile, Gebäudeleitbleche, Kabelkanäle, Abwasserrohre,
Verwendung: Dosenkörper aus Vollaluminium, Teile, die eine höhere Festigkeit als die Legierung 3003 erfordern, Geräte zur Herstellung und Lagerung chemischer Produkte, Teile zur Verarbeitung dünner Platten, Gebäudeleitbleche, Kabelkanäle, Abwasserrohre, verschiedene Beleuchtungsteile
Legierung 3105
Sorten: Platten
Verwendung: Raumteiler, Trennwände, bewegliche Hauspaneele, Dachrinnen und Fallrohre, dünne Plattenformteile, Flaschenverschlüsse usw.
