Aluminium 1200: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungen

Umfassender Überblick

Legierung 1200 gehört zur 1xxx-Serie der Aluminiumlegierungen und wird als kommerziell reines Aluminium mit einem Aluminiumgehalt von mindestens ca. 99,0 % eingestuft. Die 1xxx-Serie zeichnet sich durch sehr geringe absichtliche Legierungsanteile aus, wobei die Eigenschaftssätze vorwiegend vom Basismetall und nicht von legierungsbedingten Festigkeitssteigerungen bestimmt werden. Typische geringfügige Legierungselemente in 1200 sind Eisen und Silizium als Verunreinigungen sowie Spuren von Kupfer, Mangan, Magnesium, Zink und Titan, die streng kontrolliert werden.

1200 ist eine nicht wärmebehandelbare Legierung, deren mechanische Festigkeit nahezu ausschließlich durch Kaltverfestigung (Verformungshärtung) und durch Einstellung des Zustands (Temper) entwickelt wird. Die Legierung bietet ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit, hervorragende Korrosionsbeständigkeit in vielen Umgebungen, sehr gute Umformbarkeit und sehr gute Schweißbarkeit. Ihre Hauptbeschränkungen sind die geringe absolute Festigkeit und reduzierte Dauerfestigkeit im Vergleich zu absichtlich legierten Systemen.

Branchen, die 1200 häufig verwenden, sind elektrische Leiter und Sammelschienen, Wärmetauscher und Thermomanagement, chemische und lebensmittelverarbeitende Anlagen, architektonische und dekorative Elemente sowie Dünnfolien für Verpackungen. Ingenieure wählen 1200, wenn hohe Leitfähigkeit, maximale Korrosionsbeständigkeit und umfangreiche Umformbarkeit wichtiger sind als maximale Festigkeit oder wenn chemische Reinheit für die Verträglichkeit mit Prozessmedien erforderlich ist.

Zustandsvarianten

Zustand	Festigkeitsniveau	Dehnung	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Niedrig	Hoch	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Vollständig geglüht, maximale Duktilität
H12	Niedrig–Mittel	Hoch	Sehr gut	Ausgezeichnet	Teilweise Kaltverfestigung, gute Umformbarkeit bleibt erhalten
H14	Mittel	Mittel	Gut	Ausgezeichnet	Typischer kommerziell gelieferter Kaltverfestigungszustand
H16	Mittel–Hoch	Mittel	Akzeptabel–Gut	Ausgezeichnet	Stärkere Kaltverfestigung für höhere Festigkeit
H18	Hoch	Niedrig	Begrenzt	Ausgezeichnet	Stark kaltverfestigt für maximale nicht wärmebehandelte Festigkeit
H22 / H24	Mittel	Mittel	Gut	Ausgezeichnet	Kaltverfestigt + stabilisiert zur Eigenschaftserhaltung
H111	Niedrig–Mittel	Hoch	Sehr gut	Ausgezeichnet	Leicht oder ungleichmäßig kaltverfestigter Zustand

Der Zustand steuert direkt das Verhältnis zwischen Festigkeit und Duktilität, da 1200 nicht ausscheidungshärtbar ist. Stärker kaltverfestigte Zustände (H16, H18) erhöhen Streck- und Zugfestigkeit zulasten von Dehnung und Umformbarkeit. Geglühtes Material (O) bietet die beste Ziehfähigkeit und Duktilität für Tiefzieh- und Spinnverfahren.

Chemische Zusammensetzung

Element	%-Bereich	Bemerkungen
Al	Rest (~99,00 min)	Hauptbestandteil; bestimmt Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Si	≤ 0,30	Verunreinigung; geringfügiger Einfluss auf Festigkeit und Gießverhalten
Fe	≤ 0,30	Häufige Verunreinigung; kann intermetallische Phasen bilden, die Duktilität und elektrische Leitfähigkeit beeinflussen
Mn	≤ 0,03	Typischerweise Spurenelement; geringfügige Festigkeitswirkung
Mg	≤ 0,03	Nur Spuren; kein absichtliches Legierungselement in 1200
Cu	≤ 0,05	Sehr niedrig gehalten zur Erhaltung von Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit
Zn	≤ 0,03	Spurenelement; höhere Gehalte verschlechtern Korrosionsbeständigkeit
Ti	≤ 0,03	Gelegentlich als Kornfeiner bei der Verarbeitung zugesetzt; meist sehr gering
Andere (jeweils)	≤ 0,05	Summe anderer Elemente niedrig gehalten für Reinheit

Die Zusammensetzung legt Wert auf Aluminiumreinheit, um maximale Wärme- und elektrische Leitfähigkeit sowie hervorragende Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen. Kleine Mengen an Eisen und Silizium treten als unvermeidbare Verunreinigungen aus der Schmelze und dem Recycling auf; sie können feine intermetallische Partikel bilden, die mechanische Eigenschaften und Umformbarkeit leicht beeinflussen. Die Kontrolle von Kupfer und Zink ist wichtig, da schon kleine Erhöhungen der Gehalte Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit mindern.

Mechanische Eigenschaften

Im geglühten Zustand (O) zeigt 1200 geringe Zug- und Streckfestigkeit, aber sehr hohe Dehnung und Zähigkeit, was es günstig für Tiefziehen und Umformprozesse macht. Die typische Zugfestigkeit im O-Zustand ist moderat und variiert je nach Blechdicke und Verarbeitung; spezielle Bleche und Folien können abweichende Werte aufweisen. Die Dauerfestigkeit im geglühten Zustand ist durch die geringe statische Festigkeit begrenzt, profitiert aber von guter Duktilität und dem Fehlen großer Zweitphasenpartikel.

Kaltverfestigung führt zu erheblichen Steigerungen von Streck- und Zugfestigkeit zulasten von Dehnung und Umformbarkeit. Da die Legierung im Wesentlichen reines Aluminium ist, ist die Zunahme der Zugfestigkeit durch Verformungshärtung vorhersagbar und nützlich zur gezielten Anpassung der Bauteilperformance ohne Wärmebehandlung. Die Härte korreliert eng mit dem Zustand und Kaltverfestigungsgrad; geglühtes Material weist niedrige Brinell- oder Vickershärte auf, während H-Zustände anteilig höhere Werte zeigen.

Dicke und Verarbeitungshistorie beeinflussen das mechanische Verhalten: Dünnere Bleche zeigen meist höhere scheinbare Festigkeiten durch Verformungs- und Umformspannungen während des Walzens. Oberflächenbeschaffenheit, Eigenspannungen aus der Umformung und das Vorhandensein von intermetallischen Partikeln aus Verunreinigungen modulieren ebenfalls die Ermüdungsinitiierung und -ausbreitung im Betrieb.

Eigenschaft	O/glüht	Wichtiger Zustand (H14)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	~70–120 MPa	~120–160 MPa	Breite Spannen bedingt durch Dicke und Verarbeitung; H14 ist gängiger kommerzieller Zustand
Streckgrenze	~20–50 MPa	~50–110 MPa	Streckgrenze steigt deutlich mit Kaltverfestigung
Dehnung	~30–45 %	~10–30 %	Dehnung nimmt mit zunehmendem Zustand ab
Härte (HB)	~13–25 HB	~25–45 HB	Härte steigt mit Kaltverfestigung; Werte abhängig von Messmethode

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,71 g/cm³	Typisch für kommerziell reines Aluminium
Schmelzbereich	~ 660 °C	Aluminium Solidus/Liquidus nahe 660 °C
Wärmeleitfähigkeit	~220–235 W/m·K (bei 25 °C)	Sehr hohe Leitfähigkeit; abhängig von Reinheit und Zustand
Elektrische Leitfähigkeit	~58–62 % IACS	Einer der höchsten Werte unter den kommerziellen Al-Legierungen
Spezifische Wärmekapazität	~0,897 J/g·K	Typischer Wert bei Umgebungstemperatur
Wärmeausdehnung	~23–24 ×10^-6 /K (20–100 °C)	Moderater Wärmeausdehnungskoeffizient; relevant für thermische Zyklusbelastung

Das physikalische Eigenschaftsprofil von 1200 – insbesondere Wärme- und elektrische Leitfähigkeit – bedingt seine Verwendung für Kühlkörper, Sammelschienen und Leiteranwendungen. Die hohe Leitfähigkeit resultiert direkt aus dem hohen Aluminiumgehalt und den niedrigen Verunreinigungsgraden. Dichte und Wärmeausdehnung entsprechen anderen Aluminiumlegierungen, sodass Gewicht und thermische Bewegungen nach den üblichen Konstruktionsrichtlinien für Aluminium zu berücksichtigen sind.

Produktformen

Form	Typische Dicke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Bemerkungen
Blech	0,2 mm – 6 mm	Kaltverfestigt oder geglüht	O, H12, H14, H16	Weit verbreitet für Gehäuse, Lamellen, Verkleidungen
Platte	> 6 mm (eingeschränkt)	Typischerweise niedriger für dicke Querschnitte	O, H111	Selten für dicke Platten aufgrund der niedrigen Festigkeit verwendet
Strangpressprofil	Profilgrößen bis ca. 150 mm	Festigkeit abhängig von Nachbearbeitung durch Kaltverfestigung	O, H112, H22	Strangpressprofile für Sammelschienen und kundenspezifische Profile, wenn Reinheit wichtig ist
Rohr	Dünn- und mitteldicke Wandstärken	Verhalten wie Blech; Kaltverfestigung möglich	O, H14	Verwendet in Wärmetauschern und Fluidleitungen
Stab/Stange	Durchmesser ab wenigen mm aufwärts	Kaltgezogen erhöht Festigkeit	O, H14, H18	Häufig für Leiterstangen und Umformrohstoffe

Die Umformmethode, Dicke und gewünschte Endanwendung bestimmen die Wahl von Produktform und Zustand. Folien und dünne Bleche nutzen die Duktilität und Leitfähigkeit der Legierung in thermischen und Verpackungsanwendungen. Strangpressprofile und Stäbe werden eingesetzt, wenn reinheitsbezogene Querschnittseigenschaften oder Leitfähigkeit gefordert sind; in diesen Formen wird häufig eine Nachkaltverfestigung zur Erzielung der gewünschten mechanischen Leistung angewendet.

Äquivalente Werkstoffbezeichnungen

Norm	Werkstoff	Region	Hinweise
AA	1200	USA	ASTM/AA-Bezeichnung für kommerziell reines Al (~99,0 % Al)
EN AW	1200 / Al99.0	Europa	EN-Bezeichnung entspricht chemisch AA1200; verwendet in europäischen Lieferketten
JIS	A1080 / A1050 (nächstliegend)	Japan	JIS-Reihe umfasst eng verwandte kommerziell reine Werkstoffe; exakte Verunreinigungsgrenzen können abweichen
GB/T	1200 (Al99.0)	China	Chinesische Norm listet Al99.0 als vergleichbar mit AA1200 auf

Das Cross-Referencing zwischen den Normen ist nur näherungsweise möglich, da die verschiedenen nationalen Standards leicht unterschiedliche Verunreinigungsgrenzen und zulässige Spurenelemente definieren. In der Praxis beziehen sich AA1200, EN AW‑1200 und GB/T 1200 auf kommerziell reine Aluminiumlegierungen mit ähnlichen Eigenschaften, während JIS nahe liegende Bezeichnungen (z. B. A1050/A1080) für sehr hochreines Aluminium verwendet. Käufer sollten die jeweiligen Prüfzeugnisse bezüglich exakter Zusammensetzung und mechanischer Anforderungen vergleichen, bevor sie materialübergreifend spezifizieren.

Korrosionsbeständigkeit

1200 weist aufgrund seines hohen Aluminiumgehalts und der Ausbildung einer stabilen, schützenden Aluminiumoxidschicht eine exzellente allgemeine atmosphärische Korrosionsbeständigkeit auf. In verschmutzten Industrieatmosphären und vielen ländlichen Umgebungen bleibt es sehr langlebig, und lokal begrenzte Lochfraßkorrosion ist im Vergleich zu höherlegierten Aluminiumlegierungen selten, bei denen Zweitphasen als Initialisierungsorte wirken können. Die hohe Reinheit von 1200 verringert galvanische Kopplungen innerhalb des Materials und minimiert bevorzugte Korrosionsangriffe unter vielen Bedingungen.

In maritimen und chloridbelasteten Umgebungen zeigt 1200 zwar gute Leistungen unter vielen Einsatzbedingungen, ist aber immer noch anfällig für lokale Lochfraßkorrosion in stagnierendem Salzwasser mit hohen Chloridkonzentrationen. Im Vergleich zu 5xxx-Legierungen (Mg-haltig) zeigt 1200 eine überlegene Beständigkeit gegen bestimmte Korrosionsarten aufgrund des Fehlens von Mg-haltigen Phasen, obwohl 5xxx-Legierungen eine höhere mechanische Festigkeit bieten können. Spannungsrisskorrosion ist bei 1200 kein großes Problem, da es sich um einen nicht wärmebehandelbaren Werkstoff handelt und keine ausscheidungsbestärkenden Strukturen aufweist, die bei höherfesten Aluminiumlegierungen zur Anfälligkeit für SCC beitragen.

Galvanische Wechselwirkungen müssen dennoch berücksichtigt werden: 1200 ist anodisch gegenüber vielen gängigen Metallen (Edelstahl, Kupferprodukte) und korrodiert bevorzugt, wenn es in einem leitfähigen Elektrolyten elektrisch verbunden ist. Eine geeignete Isolation, Beschichtung oder Opferanode sollte beim Verbinden mit fremden Metallen eingesetzt werden. Insgesamt gehört das Korrosionsverhalten von 1200 zu den unproblematischsten unter den konstruktiven Aluminiumlegierungen, weshalb es weit verbreitet in der chemischen Verfahrenstechnik und in lebensmittelverarbeitenden Anlagen eingesetzt wird.

Bearbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

1200 lässt sich gut mit gängigen Schmelzschweißverfahren wie WIG und MIG schweißen, mit geringem Risiko für Heißrisse, da es sich im Wesentlichen um einkristallines Aluminium handelt. Aufgrund der hohen Reinheit und des niedrigen Legierungsgehalts werden Zusatzwerkstoffe entsprechend der Anforderungen an Leitfähigkeit und Duktilität gewählt; gebräuchliche Zusatzwerkstoffe sind 1100 und 4043, wenn etwas Legierung im Schweißgut akzeptabel ist. Die Wärmeeinflusszonen zeigen keine nachteiligen Ausscheidungslösungen, und eine Erweichung der HAZ stellt keinen konstruktiven Nachteil dar, da 1200 nicht durch Wärmebehandlung gehärtet wird.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit von 1200 wird allgemein als mittel bis mäßig eingestuft, da die Legierung im Vergleich zu bleihaltigen Messinglegierungen oder zerspanungsoptimierten Stählen weich und zäh ist. Für die Bearbeitung sollten scharfe Hartmetall- oder hochwertige HSS-Wendeschneidplatten mit positivem Spanwinkel verwendet werden, um kontinuierliche Späne zu erzeugen. Die Schnittgeschwindigkeiten sollten moderat gewählt werden, um eine Werkstückhärtung an der Werkzeug-Schnittstelle zu vermeiden. Spanbruch und Kühlschmierstoffauswahl sind wichtig für die Oberflächenqualität; aufgrund der Duktilität der Legierung kann ein Spanverbacken am Werkzeug die Oberfläche maßgeblich beeinflussen.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit gehört zu den hervorstechendsten Eigenschaften von 1200, insbesondere in den Zuständen O und leichten H-Anedelungen. Tiefziehen, Spindeln, Biegen und Streckziehen sind problemlos mit kleinen Biegeradien und sehr guter Federhafterwartung ausführbar. Mit zunehmender Kaltverfestigung verändern sich Biegeradien und erforderliche Umformkräfte voraussagbar; Konstrukteure spezifizieren meist geglühtes Material für starke Umformung und H-Zustände, wenn nach der Umformung eine gewisse Festigkeit gefordert ist.

Verhalten bei Wärmebehandlung

1200 ist eine nicht wärmebehandelbare Legierung und spricht daher nicht auf Lösungsglühen und Ausscheidungshärtung an, wie sie bei den 2xxx–7xxx Serien angewandt werden. Versuche einer künstlichen Alterung erzeugen keine nennenswerte Härtung, da keine relevanten Legierungselemente zur Ausscheidungsbildung vorhanden sind.

Die Festigkeitsanpassung bei 1200 erfolgt ausschließlich durch mechanische Verfahren: Kaltwalzen, Ziehen, Strecken und kontrolliertes Weichglühen. Das Glühen (O-Zustand) erfolgt typischerweise durch Erwärmen auf Temperaturen, bei denen eine Rekristallisation stattfindet, um die Duktilität wiederherzustellen; ein anschließendes kontrolliertes Kaltumformen und Stabilisieren führt zu den kommerziell eingesetzten H-Zuständen.

Leistung bei hohen Temperaturen

Die Einsatztemperaturen von 1200 werden durch den raschen Festigkeitsverlust oberhalb von Umgebungstemperatur sowie durch beschleunigte mikrostrukturelle Veränderungen bei höheren Temperaturen bestimmt. Die mechanischen Eigenschaften verschlechtern sich messbar oberhalb von etwa 100–150 °C, und Konstrukteure vermeiden in der Regel eine dauerhafte strukturelle Nutzung weit über 150 °C, da dann deutliches Erweichen und Kriechen auftreten können. Für Wärmeleitungsanwendungen (Kühlkörper) bleibt 1200 bei erhöhten Temperaturen funktionsfähig, da die Wärmeleitfähigkeit hoch bleibt und die Oxidschicht Oxidation widersteht.

Das Oxidationsverhalten ist unproblematisch: Es bildet sich schnell eine dünne, haftfähige Al2O3-Schicht, die das Metall vor weiterer Luftkorrosion schützt. In thermisch zyklischen Umgebungen müssen unterschiedliche Ausdehnungen und Oxidabsprengungen bei der Verbindungslegung berücksichtigt werden; eine großflächige Oxidation ist bei 1200 jedoch im normalen industriellen Temperaturbereich meist kein limitierender Faktor. Geschweißte Verbindungen zeigen keine Ausscheidungshärtungsbedingte Versprödung, jedoch sollten Konstrukteure die Reduzierung mechanischer Sicherheitsreserven bei erhöhten Einsatztemperaturen berücksichtigen.

Anwendungsbereiche

Branche	Beispielkomponente	Warum 1200 verwendet wird
Elektrotechnik	Sammelschienen, Leiter, Transformatorenkomponenten	Hohe elektrische Leitfähigkeit und gute Umformbarkeit
Marine / Chemisch	Tanks, Leitungen, Wärmetauscher, Prozessanlagen	Exzellente Korrosionsbeständigkeit und chemische Verträglichkeit
Wärmemanagement	Kühlkörper, Lamellen, Verdampferspulen	Hohe Wärmeleitfähigkeit und einfache Bearbeitung
Verpackung / Konsum	Folien, Zierleisten, Lebensmittelverarbeitungskomponenten	Reinheit, Umformbarkeit und Oberflächengüte
Architektur	Verkleidungen, Ortgänge, Zierprofile	Umformbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik

Die Kombination von elektrischer/thermischer Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit macht 1200 zu einem Standardwerkstoff, bei dem Reinheit und Bearbeitungsfreundlichkeit wichtiger sind als hohe strukturelle Festigkeit. Die Einsatzgebiete reichen von dünnen Verpackungsfolien über umgeformte Komponenten in korrosiven Umgebungen bis hin zu extrudierten Profilen für elektrische Anwendungen.

Auswahlhinweise

Wählen Sie 1200, wenn Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und extreme Umformbarkeit entscheidende Designparameter sind und keine hohe Festigkeit erforderlich ist. Die niedrigen Kosten und breite Verfügbarkeit als Blech, Folie und Extrusion machen 1200 zu einer wirtschaftlichen Wahl für viele thermische, elektrische und chemische Anwendungen.

Im Vergleich zum kommerziell reinen 1100 hat 1200 typischerweise leicht höhere zulässige Verunreinigungsgehalte bei ähnlicher Leitfähigkeit und etwas besserer Kosten-Effizienz; beide gehören zur gleichen Familie kommerziell reiner Legierungen. Gegenüber kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet 1200 bessere elektrische und thermische Leitfähigkeit und oft auch besseres Korrosionsverhalten reinen Aluminiums, aber geringere Festigkeit; wählen Sie 1200, wenn Leitfähigkeit und Umformbarkeit wichtiger sind als Tragfähigkeit. Im Vergleich zu wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder 6063 wird 1200 bevorzugt eingesetzt, wenn Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit wichtiger sind als hohe Spitzenfestigkeiten durch Auslagerungshärtung; für leitfähige oder chemisch sensible Bauteile ist 1200 trotz geringer mechanischer Grenzen oft die bessere Wahl.

Zusammenfassung

Aluminium 1200 ist ein nach wie vor hochrelevanter Konstruktionswerkstoff, da es eine einzigartige Kombination aus hoher Leitfähigkeit, hervorragender Korrosionsbeständigkeit und überragender Umformbarkeit zu niedrigen Kosten bietet. Für Anwendungen, bei denen Reinheit und Fertigbarkeit das Design dominieren, ist 1200 oft die praktischste und effizienteste Wahl.