Aluminium 1085: Zusammensetzung, Eigenschaften, Anlasstabelle & Anwendungen

Umfassender Überblick

Legierung 1085 gehört zur 1xxx-Serie der Aluminiumlegierungen und wird als handelsübliches Reinaluminium mit einem Nominell-Mindest-Aluminiumgehalt von etwa 99,85 % eingestuft. Als Mitglied der nahezu reinen Aluminium-Familie gehört die Legierung zur 1000er Serie, bei der Verunreinigungslimits und Spurenlegierungselemente primär verwendet werden, um Eigenschaften wie Gefügestruktur und Umformbarkeit zu steuern, anstatt durch Legierungselemente eine Festigkeitssteigerung zu erzielen. Die wichtigsten Legierungsbestandteile sind Rückstände von Eisen und Silizium, während Spuren von Kupfer, Mangan, Magnesium, Zink, Chrom und Titan üblicherweise auf sehr niedrige Grenzwerte kontrolliert werden.

1085 ist keine wärmebehandelbare Legierung; ihre mechanische Festigkeit beruht nahezu vollständig auf den Eigenschaften der Festlösung und der Kaltverfestigung durch Kaltumformung. Zu den Hauptmerkmalen zählen ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit, überlegene Umformbarkeit im weichgeglühten Zustand sowie gute Korrosionsbeständigkeit in atmosphärischen und leicht korrosiven Umgebungen. Die Schweißbarkeit ist bei geeigneten Schweißzusätzen und -verfahren für Fusionsprozesse allgemein sehr gut; die mechanische Festigkeit in den geschweißten Bereichen wird jedoch durch nachfolgende Kaltumformung und nicht durch Alterung bestimmt.

Typische Anwendungsbereiche von 1085 sind die Herstellung elektrischer Leiter (Sammelschienen, Bänder und Folien), Komponenten für Wärmeübertragung und thermisches Management, Verpackungen und Folien sowie architektonische Anwendungen, bei denen Duktilität und Korrosionsbeständigkeit wichtiger sind als die maximale Festigkeit. Konstrukteure wählen 1085, wenn Leitfähigkeit und Umformbarkeit Vorrang vor der höheren Festigkeit legierter oder wärmebehandelbarer Werkstoffe haben; die Reinheit gewährleistet vorhersehbares Korrosionsverhalten und stabile dimensionsmäßige Leistung bei Umform- und Fügevorgängen.

Ausführungszustände (Temper)

Temper	Festigkeitsniveau	Elongation	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Niedrig	Hoch	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Vollständig geglüht, maximale Duktilität für Tiefziehen
H12	Niedrig-Mittel	Mittel-Hoch	Sehr gut	Ausgezeichnet	Leichte Kaltverfestigung, erhält gute Umformbarkeit
H14	Mittel	Mittel	Gut	Ausgezeichnet	Üblicher handelsüblicher Kaltverfestigungszustand für ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Umformbarkeit
H16	Mittel-Hoch	Mittel-Niedrig	Befriedigend	Ausgezeichnet	Höhere Kaltverfestigung für zusätzliche Festigkeit, wenn moderate Umformbarkeit ausreichend ist
H18	Hoch	Niedrig	Begrenzt	Ausgezeichnet	Fast vollhart, eingesetzt für hochfeste Bänder und Folien
H19	Sehr hoch	Sehr niedrig	Schlecht	Ausgezeichnet	Maximal kommerziell angewandte Kaltverfestigung für höchste Festigkeit bei nicht wärmebehandelbaren Legierungen

Die Wahl des Temperzustands steuert das Verhältnis von Duktilität und Festigkeit hauptsächlich über die Kaltverfestigung. Der weichgeglühte Zustand (O) maximiert die Dehnbarkeit und Umformbarkeit für Tiefziehen, Spinnprozesse und starke Biegeoperationen; fortschreitend höhere H-Zustände erhöhen die Streck- und Zugfestigkeit durch kontrollierte Kaltverformung, während gleichzeitig die Elongation abnimmt.

Für gefertigte Bauteile, die nach dem Schweißen weiterverformt oder stark kaltumgeformt werden müssen, werden vor dem Umformen meist die Zustände O oder schwache H-Zustände spezifiziert; die Endmechanik lässt sich oft durch die Wahl des geeigneten Härtegrades im gewählten H-Zustand anstatt durch Wärmebehandlung erreichen.

Chemische Zusammensetzung

Element	%-Bereich	Bemerkungen
Si	max. 0,05	Kontrolliert niedriger Si-Gehalt zur Reduzierung von Guss- und Verunreinigungseffekten
Fe	max. 0,25	Hauptverunreinigung; beeinflusst Festigkeit und Gefügestruktur
Mn	max. 0,05	Oft vernachlässigbar; kann bei Vorhandensein die Kornstabilität beeinflussen
Mg	max. 0,05	Minimal gehalten, um unbeabsichtigte Ausscheidungshärtung zu vermeiden
Cu	max. 0,05	Kontrolliert niedrig, um Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit zu erhalten
Zn	max. 0,05	Niedrige Konzentration zur Vermeidung von elektrochemischen und Festigkeitseinflüssen
Cr	max. 0,05	Spurenelement zur Kornfeinung bei bestimmten Herstellungsverfahren
Ti	max. 0,03	Kleinmengen zur Kornfeinung im Guss- und Walzmaterial
Sonstige	Einzeln max. 0,03; Gesamt max. 0,15	Jedes Restelement begrenzt, um hohe Aluminiumreinheit zu gewährleisten

1085 ist im Wesentlichen eine Aluminium-Balancelegierung mit einem Al-Gehalt von ca. 99,85 % Mindestanteil, während der Rest aus Spurverunreinigungen besteht. Die niedrigen Gehalte an Si und Fe beeinflussen primär die Kornstruktur im Gusszustand und die Umformbarkeit, während eine strenge Kontrolle von Cu, Mg und Zn die elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit sichert. Kleine Zugaben oder Rückstände von Ti und Cr werden häufig für die Kornfeinung während Gießen und Walzen verwendet, was die Oberflächenqualität und mechanische Gleichmäßigkeit verbessert, ohne das Verhalten der Legierungsgruppe grundlegend zu verändern.

Mechanische Eigenschaften

Als nahezu reines Aluminium zeigt 1085 in weichgeglühtem Zustand niedrige Streck- und Zugfestigkeiten und erhebliche Festigkeitssteigerungen durch Kaltverfestigung (H-Zustände). Das Zugverhalten ist durch eine niedrige elastische Grenze und hohe Duktilität im O-Zustand gekennzeichnet; Streck- und Zugfestigkeit steigen mit zunehmender Kaltverfestigung, während die Elongation gleichzeitig abnimmt. Da keine Ausscheidungshärtung möglich ist, gibt es keine Wärmebehandlungsverfahren zur signifikanten Erhöhung der Höchstfestigkeit; die mechanische Leistung ist daher prozessabhängig und über den Temperzustand reproduzierbar.

Härtewerte korrelieren eng mit Zugfestigkeit und Kaltverfestigung; typische Brinell- oder Vickers-Härtewerte steigen linear mit zunehmender durch Umformung induzierter Härte. Die Dauerfestigkeit von 1085 ist moderat – ausreichend für viele Anwendungen mit niedriger Wechselbeanspruchung – liegt jedoch unter der von legierten Konstruktionsaluminiumlegierungen; die Lebensdauer unter Lastwechseln profitiert von glatten Oberflächen und oberflächlicher Druckbehandlung. Die Dicke beeinflusst deutlich das Verhalten: Dünne Folien und Bänder erreichen durch stärkere Kaltverfestigung höhere Festigkeiten und zeigen eine höhere scheinbare Härte pro Einheitsdehnung, während dickere Querschnitte für vergleichbare Festigkeiten eine stärkere Umformung benötigen und eine höhere Zähigkeit im Kern behalten können.

Eigenschaft	O/Geglüht	Typischer Temper (z. B. H14)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	~60–90 MPa	~120–170 MPa	Abhängig von Dicke und Kaltverfestigung; H16/H18 höher
Streckgrenze	~20–40 MPa	~80–140 MPa	Streckgrenze steigt mit H-Temper; niedrig im geglühten Zustand
Elongation	~35–45 %	~8–25 %	Geglühte Zustände sind sehr duktil; H-Temper reduzieren Dehnbarkeit
Härte	~15–25 HB	~30–50 HB	Brinell ungefähr; variiert mit Kaltverfestigung und Dicke

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,71 g/cm³	Typisch für Aluminiumlegierungen; wichtig für gewichtsabhängiges Design
Schmelzbereich	~660 °C	Schmelzpunkt von nahezu reinem Aluminium etwa 660,3 °C
Wärmeleitfähigkeit	~220–235 W/m·K	Hohe Wärmeleitfähigkeit, geeignet für Kühlkörper und Wärmetauscher
Elektrische Leitfähigkeit	~60–65 % IACS	Sehr gute Leitfähigkeit dank hoher Reinheit
Spezifische Wärmekapazität	~900 J/kg·K	Ungefähr bei Raumtemperatur; wichtig für thermische Berechnungen
Thermische Ausdehnung	~23,0 ×10^-6 /K	Typischer linearer Ausdehnungskoeffizient für Aluminiumlegierungen

Die hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit sind einige der bedeutendsten technischen Eigenschaften von 1085, was die Legierung zum bevorzugten Werkstoff für elektrische und thermische Managementkomponenten macht. Die relativ geringe Dichte in Kombination mit guten thermischen Eigenschaften bietet eine hervorragende spezifische Leitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität für leichte thermische Systeme. Konstrukteure müssen die relativ hohe thermische Ausdehnung von Aluminium in Baugruppen mit unterschiedlichen Werkstoffen berücksichtigen; geeignete Toleranzen und Fügeverfahren minimieren die Auswirkungen unterschiedlicher Ausdehnung.

Produktformen

Form	Typische Dicke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Hinweise
Blech	0,2 mm – 6 mm	Dünne Bleche reagieren schnell auf Kaltumformung	O, H12, H14, H16	Weit verbreitet für architektonische Verkleidungen, Wärmetauscherlamellen
Platte	> 6 mm	Dickere Platten erfordern mehr Bearbeitung für gleiche Härte	O, H14, H16	Weniger verbreitet; eingesetzt, wo höhere Steifigkeit und Leitfähigkeit benötigt werden
Strangpressprofil	Wandstärke variiert	Strangpressprofile können im O- oder leicht verfestigten Zustand geliefert werden	O, H12	Verwendet für Sammelschienen und Profile, wo hohe Leitfähigkeit entscheidend ist
Rohr	Ø variiert; Wandstärke 0,3–5 mm	Dünnwandige Rohre verhalten sich in der Umformung wie Blech	O, H14	Wärmetauscherrohre und kaltgeformte Leitungen
Stab/Rundstahl	Durchmesser bis ca. 50 mm	Stäbe reagieren auf Ziehen/Walzen mit Festigkeitssteigerung	O, H16	Begrenzte kommerzielle Nutzung gegenüber höherfesten Legierungen

Blech und Folien sind die dominanten Produktformen für 1085 wegen seines häufigen Einsatzes in elektrischen Leitern, Folien und Wärmetauschern; das Walzen auf dünne Dicken ist im geglühten Zustand unkompliziert. Strangpress- und Rohrprodukte werden hergestellt, wenn spezifische Querschnittsgeometrien für Sammelschienen, Lamellen oder Leitungen benötigt werden; diese Produkte nutzen typischerweise die Leitfähigkeit und Umformbarkeit der Legierung eher als deren strukturelle Tragfähigkeit. Platte und Stab sind weniger gebräuchlich, aber verfügbar, wenn große Querschnitte mit guter Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.

Äquivalente Werkstoffbezeichnungen

Norm	Werkstoff	Region	Hinweise
AA	1085	USA	ASTM/AA-Bezeichnung für kommerziell reines Al (~99,85 % Al)
EN AW	1085	Europa	EN-Nummer wird manchmal als „EN AW-1085“ angegeben
JIS	A1085	Japan	JIS-Gruppenäquivalent für extra hochreines gewalztes Aluminium
GB/T	Al99.85	China	Chinesische Norm führt Werkstoff oft nach nominaler Reinheit, Al ≥ 99,85

Die äquivalenten Werkstoffbezeichnungen über Normen hinweg spiegeln vor allem die gleiche hochreine chemische Zusammensetzung und ähnliche mechanische Eigenschaften wider; Unterschiede bestehen in den Toleranzen für Verunreinigungen, Anforderungen an Zertifizierungsprüfungen und zugelassenen Spurenlementen der jeweiligen Normenorganisation. Einkäufer sollten spezifische Materialspezifikationen und Werkszeugnisse konsultieren, da maximal zulässige Werte für Elemente wie Fe und Si sowie definierte mechanische Prüfmethoden zwischen den Normen leicht abweichen können, was die Eignung für enge elektrische oder korrosionskritische Anwendungen beeinflusst.

Korrosionsbeständigkeit

1085 zeigt aufgrund der schnellen Ausbildung einer dünnen, haftenden Aluminiumoxidschicht eine ausgezeichnete allgemeine atmosphärische Korrosionsbeständigkeit, die weitere Angriffe hemmt. In marinen Umgebungen zeigt die Legierung eine akzeptable Performance im Massenbereich und wird häufig für nicht-strukturelle und mäßig belastete Komponenten verwendet; periodisches Spülen mit Süßwasser und Beschichtungen werden eingesetzt, um chloridinduzierte Lochfraßkorrosion an exponierten Kanten oder bearbeiteten Oberflächen zu mindern. Der geringe Legierungsgehalt und das Fehlen signifikanter Kupfer- oder Zinkanteile reduzieren die Anfälligkeit für lokale Korrosionsangriffe im Vergleich zu bestimmten höherfesten Legierungen.

Die Empfindlichkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion (SCC) ist für 1085 im Vergleich zu hochfesten Al-Zn-Mg- oder bestimmten kupferhaltigen Legierungen gering, was teilweise auf niedrige Restzugfestigkeiten und hohe Duktilität zurückzuführen ist. Dennoch sind galvanische Effekte zu beachten: Aluminium ist anodisch gegenüber den meisten rostfreien Stählen und Kupfer, weshalb in Baugruppen mit unterschiedlichen Metallen isolierende Schichten oder Opferanoden eingesetzt werden müssen, um eine beschleunigte Korrosion bei Elektrolytkontinuität zu vermeiden. Im Vergleich zu den Werkstoffgruppen 5xxx (Al-Mg) oder 6xxx (Al-Mg-Si) tauscht 1085 niedrigere Strukturfestigkeit gegen verbesserte gleichmäßige Korrosionsbeständigkeit und bessere Leitfähigkeit in elektrischen Anwendungen.

Fertigungs- und Verarbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

1085 ist mit konventionellen Schmelzschweißverfahren wie TIG und MIG sehr gut schweißbar; der niedrige Legierungsgehalt begrenzt Neigung zu Heißrissen. Empfohlene Schweißzusätze für strukturelle oder elektrische Verbindungen sind typischerweise kommerziell reine Aluminiumfüller (ER1100/ER1050-Familie) oder Al-Si-Füller (ER4043), wenn verbesserte Fließfähigkeit und reduzierte Porosität gewünscht sind. Im Wärmeeinflussbereich erfolgt keine Ausscheidungshärtung; daher bestimmen Fugenkonstruktion und nachfolgendes Kaltumformen die endgültigen mechanischen Eigenschaften. Sorgfältige Oxidentfernung und Gasabschirmung sind entscheidend, um Wasserstoffaufnahme und Porosität niedrig zu halten.

Zerspanbarkeit

Die Bearbeitung von 1085 ist aufgrund seiner duktilen und zähen Natur moderat bis anspruchsvoll im Vergleich zu spanbareren Legierungen. Empfohlene Werkzeugwerkstoffe sind scharfe Hartmetall- oder Keramikwerkzeuge mit positivem Spanwinkel und hoher Kühlmitteldosierung zur Spanabfuhr und Vermeidung von Schmieren. Die Schnittgeschwindigkeiten werden oft konservativ gewählt im Vergleich zu siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen, da 1085 keine harten Zweitphasenpartikel für Spanbruch aufweist; Vorschübe und Schnitttiefen werden so eingestellt, dass kontinuierliche Späne entstehen und Kaltverfestigung an der Schnittkante vermieden wird.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit ist eine der Hauptstärken von 1085; im O-Zustand ist die Legierung hervorragend geeignet für Tiefziehen, Biegen und Drehen mit engen Biegeradien möglich. Typische minimale Innenbiegeradien im O-Zustand liegen bei ca. 0,25–0,5× Materialdicke, abhängig von Werkzeug und Oberflächenbedingung, während H16/H18-Zustände größere Radien oder lokal geglühte Bereiche erfordern. Kaltverfestigung steigert die Festigkeit, reduziert jedoch die Umformbarkeit; daher erfolgt die Serienumformung meist im geglühten Zustand, mit nachfolgender Kaltverfestigung bei Bedarf zur Erreichung der Endfestigkeit.

Verhalten bei Wärmebehandlung

Da 1085 im Wesentlichen reines Aluminium ist, spricht es nicht auf klassische Lösungsglühen und künstliches Altern an, wie sie bei wärmebehandelbaren Legierungen angewendet werden. Es gibt keinen praktikablen T-Zustand zur Festigkeitssteigerung durch Ausscheidungshärtung. Festigkeitsanpassungen erfolgen durch Kaltverfestigung (Kaltwalzen, Ziehen, Dehnen) und Glühen zur Wiederherstellung der Duktilität. Vollglühen (O-Zustand) erfolgt durch Erwärmen auf typischerweise 350–415 °C, je nach Bauteilgeometrie, gefolgt von kontrolliertem Abkühlen zur Erzielung maximaler Weichheit und Duktilität.

T-Zustände sind nicht anwendbar; stattdessen werden H-Zustände spezifiziert, die den Grad und die Art der Kaltverfestigung sowie mögliche Stabilisierungsglühanwendungen definieren. Glühzyklen werden in der Produktion eingesetzt, um Kaltverfestigung vor weiterer Umformung oder Bearbeitung zu entfernen; eine enge Prozesskontrolle ist erforderlich, um Kornwachstum zu verhindern, das Oberflächenqualität insbesondere bei Folien- und Dünnblechanwendungen beeinträchtigen kann.

Hochtemperaturverhalten

1085 verliert mechanische Festigkeit schnell bei steigender Temperatur über Raumtemperatur hinaus; deutliche Einbußen bei Streckgrenze und Zugfestigkeit treten über etwa 150–200 °C auf, wodurch die Legierung für hochtemperaturbelastete Strukturanwendungen ungeeignet ist. Oxidationsbeständigkeit bleibt bei moderaten Temperaturen durch die Bildung der schützenden Al2O3-Schicht gut erhalten, aber längere Exposition bei erhöhten Temperaturen kann Kornwachstum verursachen und mechanische sowie oberflächliche Eigenschaften verschlechtern. Im Schweißverbund gewinnt der Wärmeeinflussbereich keine Festigkeit hinzu und erweicht nur durch lokal begrenztes Glühen bei hohen Temperaturen, was die Tragfähigkeit im Betrieb beeinflussen kann.

Für den Einsatz im Wärmemanagement behält 1085 eine ausgezeichnete Leitfähigkeit bei erhöhten Temperaturen im Vergleich zu vielen Legierungen bei, jedoch müssen Konstrukteure Kriechen und Festigkeitsverlust bei dauerhafter Belastung berücksichtigen; praktische Dauereinsatztoleranzen für mechanische Integrität liegen meist unter 125–150 °C, sofern keine großen Sicherheitsreserven eingeplant sind.

Einsatzgebiete

Industrie	Beispielkomponente	Warum 1085 verwendet wird
Automobilindustrie	Wärmelamellen / Wärmetauscherlamellen	Hohe Wärmeleitfähigkeit und Umformbarkeit für enge Lamellenabstände
Marine	Architekturprofile, Leitungen	Korrosionsbeständigkeit und einfache Fertigung in feuchten Umgebungen
Luftfahrt	Nicht-strukturelle Gehäuse, EMI-Abschirmungen	Hohe Leitfähigkeit und geringes Gewicht für Abschirmung und Wärmeabfuhr
Elektronik	Sammelschienen, Kühlkörper, Folien	Exzellente elektrische und thermische Leitfähigkeit, einfache Umformung
Verpackung	Folien und flexible Verpackungen	Reinheit und Verformbarkeit für Dünnfolienproduktion

1085 eignet sich besonders gut für Bauteile, bei denen Leitfähigkeit und Umformbarkeit wichtiger sind als hohe Strukturfestigkeit. Die Kombination aus niedriger Dichte, hoher Leitfähigkeit und exzellenter Duktilität ermöglicht eine effiziente Herstellung von Dünnblechteilen, Lamellen und Folien. Die vorhersagbare Korrosionsperformance und Schweißbarkeit machen die Legierung zu einer wirtschaftlichen Wahl für viele Einsatzumgebungen.

Auswahlhinweise

Wählen Sie 1085, wenn elektrische oder thermische Leitfähigkeit und Tiefziehfähigkeit Hauptanforderungen sind und nur moderate mechanische Festigkeit benötigt wird. Die Legierung bietet bessere Leitfähigkeit und leicht verbesserte Korrosionsgleichmäßigkeit gegenüber 1100 bei ähnlichem Umformverhalten; sie wird bevorzugt, wenn kleine Gewinne in Reinheit und Leitfähigkeit ohne Wechsel zu Speziallegierungen gewünscht sind.

Im Vergleich zu gebräuchlichen durch Kaltumformen gehärteten Legierungen wie 3003 oder 5052 tauscht 1085 eine geringere strukturelle Festigkeit gegen eine höhere elektrische Leitfähigkeit und eine teilweise verbesserte allgemeine Korrosionsbeständigkeit in bestimmten Umgebungen ein. Konstrukteure wählen 1085, wenn die Leitfähigkeit oder Anwendungen als Folie im Vordergrund stehen und wenn Kaltverfestigung (H-Zustände) die erforderliche Festigkeit ohne Legierungszusätze bieten kann.

Im Vergleich zu wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder 6063 wird 1085 aufgrund der besseren Leitfähigkeit, Umformbarkeit und Korrosionsgleichmäßigkeit bevorzugt, trotz deutlich geringerer Höchstfestigkeit. Verwenden Sie 1085 für thermische und elektrische Bauteile oder dort, wo extreme Umformbarkeit gefordert ist; wählen Sie Legierungen der 6xxx-Serie, wenn höhere tragende Lasten oder spezielle Festigkeits-Gewichts-Verhältnisse notwendig sind.

Abschließende Zusammenfassung

Die Legierung 1085 bleibt ein relevantes Material im modernen Ingenieurwesen, wenn sehr hohe Aluminiumreinheit, ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie überlegene Umformbarkeit gefordert sind. Ihr vorhersehbares, auf Kaltverfestigung basierendes mechanisches Verhalten und die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit machen sie zu einer wirtschaftlichen und zuverlässigen Wahl für leitfähige, wärmeleitende und dünnwandig geformte Bauteile in verschiedenen Industriezweigen.