(1) Eigenschaften von Aluminiumlegierungen der Serie 4xxx
Aluminiumlegierungen der 4xxx-Serie sind Aluminiumlegierungen mit Si als Hauptlegierungselement. Die meisten von ihnen sind nicht durch Wärmebehandlung härtbare Aluminiumlegierungen. Nur Legierungen, die Cu, Mg und Ni enthalten, können durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Diese Legierungsserie wird hauptsächlich als Zusatzstoff zum Schweißen von Aluminiumlegierungen verwendet, beispielsweise als Lötplatten, Schweißstäbe und Schweißdrähte, da sie einen hohen Si-Gehalt, einen niedrigen Schmelzpunkt, eine gute Schmelzfließfähigkeit, eine einfache Schrumpfkompensation und keine Sprödigkeit im Endprodukt aufweisen. Aufgrund der guten Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit einiger Legierungen dieser Serie werden sie außerdem zur Herstellung von Kolben und hitzebeständigen Teilen verwendet. Legierungen mit etwa 5 % Silizium sind nach dem Anodisieren schwarzgrau und eignen sich daher als Baumaterial und zur Herstellung von dekorativen Teilen.
(2) Die wichtigsten Legierungs- und Verunreinigungselemente und ihre Rolle
Si: Si ist der Hauptlegierungsbestandteil dieser Legierungsreihe mit einem Mindestgehalt von 4,5 % und einem Höchstgehalt von 13,5 %. Si kommt in der Legierung hauptsächlich in Form von a+Si-Eutektikum und (Al5FeSi) vor. Mit zunehmendem Si-Gehalt nimmt das Eutektikum zu, die Fließfähigkeit der Legierungsschmelze nimmt zu und auch die Festigkeit und Verschleißfestigkeit der Legierung nehmen zu.
Ni und Fe: Ni und Fe können in Aluminium unlösliche intermetallische Verbindungen bilden, die die Hochtemperaturfestigkeit und Härte der Legierung verbessern können, ohne ihren linearen Ausdehnungskoeffizienten zu verringern.
Cu und Mg: Cu und Mg können Mg2Si-, CuAl2- und S-Phasen erzeugen, die die Festigkeit der Legierung verbessern.
Cr und Ti: Cr und Ti können die Körner verfeinern und die Luftdichtheit der Legierung verbessern.
Was sind die Typen und typischen Verwendungszwecke von Aluminiumlegierungen der Serie 4xxx?
Legierungstyp Verwendung
4A11 Schmiedestücke Kolben und hitzebeständige Teile
4A13 Platten Platten- und Bandlotmaterialien, Heizkörperlotplatten und Folienlotschichten
4A17 Platten Platten- und Streifenlote, Heizkörperlote und Folienlote
4032 Schmiedestücke Kolben und hitzebeständige Teile
4043 Drähte und Platten Aluminium-Legierungs-Schweißzusätze, wie Schweißbänder, Schweißstäbe, Schweißdrähte
4004 Platten Lötplatten, Heizkörperlötplatten und Folienlötschichten