Aluminium 1250: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandshinweise & Anwendungen

Umfassender Überblick

Legierung 1250 gehört zur 1xxx-Serie der Aluminiumlegierungen, die als kommerziell reine Aluminiumqualitäten mit einem Aluminiumgehalt von typischerweise über 99 % klassifiziert sind. Die 1xxx-Familie zeichnet sich durch sehr geringe Legierungsanteile aus; 1250 gehört zu den höherreinen Bezeichnungen dieser Serie und wird verwendet, wenn hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie hervorragende Korrosionsbeständigkeit gefordert sind.

Die wesentlichen Legierungselemente in 1250 sind im Wesentlichen Verunreinigungen und Spurenelemente wie Silizium, Eisen, Kupfer, Mangan, Magnesium, Zink, Chrom und Titan in sehr niedrigen Konzentrationen. Die Festigkeitssteigerung erfolgt nahezu ausschließlich durch Kaltverfestigung (Umformhärtung) und nicht durch Ausscheidungshärtung, daher ist 1250 nicht wärmebehandelbar und erreicht erhöhte Festigkeit durch kontrollierte Kaltverformung (H-Anweichzustände).

Wesentliche Eigenschaften sind sehr hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, ausgezeichnete atmosphärische und chemische Korrosionsbeständigkeit, besonders gute Umformbarkeit in weichen Anweichzuständen sowie hervorragende Schweißbarkeit mit minimaler Neigung zu Heißrissen. Typische Einsatzbereiche von 1250 sind die Elektroindustrie (Sammelschienen, Leiter), Wärmeübertragung und Thermomanagement, Anlagen der chemischen Verfahrenstechnik, Architektur sowie dekorative Anwendungen, bei denen Oberflächenqualität und Korrosionsschutz eine Rolle spielen.

Ingenieure wählen 1250 gegenüber anderen Legierungen, wenn maximale Leitfähigkeit und Umformbarkeit Priorität haben und stärkere Legierungszusätze (für höhere Festigkeitsspitzen) wegen Leitfähigkeits- oder Korrosionskompromissen nicht akzeptabel sind. Die Legierung wird dann ausgewählt, wenn ein Gleichgewicht aus niedriger Festigkeit, aber hervorragender Duktilität, Oberflächenqualität und Korrosionsverhalten den besten Lebenszyklus- oder Verarbeitungsvorteil bietet.

Zustandsvarianten

Zustand	Festigkeitsniveau	Dehnbarkeit	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Niedrig	Hoch	Hervorragend	Hervorragend	Vollständig geglüht, maximale Duktilität und Leitfähigkeit
H12	Niedrig-Mittel	Mittel-Hoch	Sehr gut	Sehr gut	Leichte Kaltverfestigung, gute Umformbarkeit erhalten
H14	Mittel	Moderat	Gut	Sehr gut	Viertelgehärtet; gebräuchlich für geformte Bauteile mit höherer Streckgrenze
H16	Mittel-Hoch	Moderat-Niedrig	Akzeptabel	Sehr gut	Halbgehärtet; verwendet bei zusätzlicher Steifigkeit
H18	Hoch	Niedrig	Akzeptabel-Mäßig	Sehr gut	Vollgehärtet; Anwendung bei federartigen Teilen und formenstabilen Anforderungen

Die Zustände beeinflussen stark das Verhältnis von Festigkeit zu Duktilität bei 1250; weiche O-Zustände maximieren Ziehfähigkeit und Leitfähigkeit, während H-Zustände Festigkeit durch Erhöhung der Versetzungsdichte verleihen. Ingenieure wählen O für Tiefziehen oder elektrische Anwendungen und H14–H18 für Bauteile, die Maßhaltigkeit benötigen oder bei denen Kaltverfestigung die geforderten mechanischen Eigenschaften erzeugt.

Chemische Zusammensetzung

Element	Prozentbereich	Bemerkungen
Si	≤ 0,25	Typische Verunreinigung; beeinflusst Fließfähigkeit beim Gießen, minimal bei gewalztem 1250
Fe	≤ 0,40	Häufige Verunreinigung, kann intermetallische Phasen bilden und Duktilität leicht reduzieren
Mn	≤ 0,05	Spurenelement; minimale Festigungswirkung
Mg	≤ 0,03	Sehr niedrig; ermöglicht keine Ausscheidungshärtung in bedeutendem Umfang
Cu	≤ 0,05	Gering gehalten, um Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit zu bewahren
Zn	≤ 0,03	Nur Spuren; höherer Zn-Gehalt wird vermieden, um Versprödungsanfälligkeit zu begrenzen
Cr	≤ 0,03	Spurenelemente können während der Verarbeitung die Kornfeinung unterstützen
Ti	≤ 0,03	Wird oft in kleinen Mengen als Kornfeinungsmittel bei Guss/Strangpressen eingesetzt
Andere	≤ 0,15 gesamt	Sonstige Rückstände; Summe von ungenannten Elementen wird gemäß Spezifikation minimal gehalten

Die chemische Zusammensetzung von 1250 ist von Aluminium dominiert mit nur geringen Legierungszusätzen; die mechanischen Bulk-Eigenschaften werden durch Reinheit und Kaltverformung bestimmt. Kleine Mengen Fe und Si bilden mikroskopische intermetallische Partikel, die Rekristallisation, Kornwachstum und lokale Festigkeit beeinflussen, jedoch keine wärmebehandelbaren Verstärkungsphasen erzeugen.

Mechanische Eigenschaften

Das Zugverhalten von 1250 entspricht dem von kommerziell reinem Aluminium: niedrige bis moderate Zugfestigkeit mit ausgezeichneter gleichmäßiger Dehnung im geglühten Zustand und zunehmend reduzierte Duktilität mit steigender Kaltverfestigung. Die Streckgrenzen sind im Zustand O niedrig und steigen mit H-Zuständen, wobei das Verhältnis von Streckgrenze zur Zugfestigkeit so bleibt, dass das Material frühzeitig plastisch verformt im Vergleich zu höherlegierten Aluminiumqualitäten.

Die Dehnung im O-Zustand übersteigt oft 20–35 %, abhängig von Blechdicke und Verarbeitung, während die Zustände H14–H18 die Dehnung auf einstellige Werte reduzieren. Die Härte ist im O-Zustand niedrig (weich, leicht zerkratzbar) und steigt mit Kaltverfestigung; typische Brinellhärtewerte erhöhen sich mit zunehmendem Zustand von mittleren Teenie- bis in mittlere Dreißiger-Bereiche.

Die Ermüdungsfestigkeit ist moderat und wird im Wesentlichen durch Oberflächenbeschaffenheit, Eigenspannungen aus der Umformung und Bauteilgeometrie beeinflusst; Kaltverfestigung kann die Ermüdungsfestigkeit durch Versetzungsstrukturen verbessern, die Rissinitiation widerstehen. Effekte der Dicke sind signifikant: sehr dünne Stärken (Folien) zeigen oft höhere scheinbare Festigkeit durch walzbedingte Kaltverfestigung, während dickere Querschnitte annealierten Bulk-Eigenschaften näher kommen und lokale Defekte verzeihender sind.

Eigenschaft	O/Geglüht	Beispielhärtegrad (H14/H18)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	~60–110 MPa	~110–180 MPa	Breiter Bereich, abhängig von Stärke und Kaltverfestigung
Streckgrenze	~10–40 MPa	~70–150 MPa	H-Zustände erhöhen die Streckgrenze erheblich durch Kaltverfestigung
Dehnung	~20–35 %	~3–15 %	O hat hervorragende Duktilität; H18 kann bezüglich Umformung recht spröde sein
Härte	HB 15–25	HB 25–45	Härte steigt mit Kaltarbeit; Werte abhängig von Messmethode

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,70 g/cm³	Typisch für reines Aluminium; relevant für Leichtbau-Berechnungen
Schmelzbereich	~660 °C (Liquidus)	Schmelzpunkt von reinem Aluminium; geringe Verunreinigungen haben minimalen Einfluss auf Schmelzbereich
Wärmeleitfähigkeit	~210–235 W/m·K	Sehr hoch unter den Konstruktionswerkstoffen; ideal für Kühlkörper und Wärmetauscher
Elektrische Leitfähigkeit	~34–36 MS/m (~60 % IACS)	Hohe elektrische Leitfähigkeit im Vergleich zu legierten Aluminiumreihen
Spezifische Wärme	~900 J/kg·K	Gute Wärmekapazität für Thermomanagement
Wärmeausdehnung	~23–24 µm/m·K	Mäßig hohe Ausdehnung; wichtig für Konstruktion von Fügeverbindungen

Das physikalische Eigenschaftsprofil von 1250 unterstreicht seine Hauptanwendungsgebiete: Thermomanagement und elektrische Leitfähigkeit, bei denen hohe Leitfähigkeit und geringes Gewicht gefordert sind. Dichte und thermische Ausdehnung müssen bei Mehrstoffverbünden berücksichtigt werden, wobei die hohe Wärmeleitfähigkeit auch nach mäßiger Kaltverformung erhalten bleibt.

Produktformen

Form	Typische Stärke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Bemerkungen
Blech	0,2–6,0 mm	Festigkeit steigt mit Walzen und leichter Kaltverfestigung	O, H12, H14	Weit verbreitet für Verkleidungen, Paneele und Wärmetauscher
Platte	>6,0 mm	Annäherung an geglühte Bulk-Eigenschaften, sofern nicht kaltgewalzt	O	Weniger gebräuchlich als Blech wegen geringer Festigkeit
Strangpressprofil	Profillängen bis zu mehreren Metern	Beste Eigenschaften in O- oder leicht verfestigten Zuständen; kann bei Verunreinigungen alterungsempfindlich sein	O, H12	Strangpressen profitiert von guter Duktilität und Oberflächenqualität
Rohr	Dünn- bis mitteldünnwandig	Festigkeit abhängig vom Wandumformprozess; geschweißt oder nahtlos	O, H14	Einsatz in Wärmetauschern und architektonischen Rohrsystemen
Stab/Rundstahl	Durchmesser bis 200 mm	Oft im geglühten oder halbgehärteten Zustand für Zerspanung/Umformung geliefert	O, H14	Verbreitet für bearbeitete Bauteile mit Leitfähigkeitsanforderungen

Die Verarbeitungsprozesse beeinflussen die verfügbaren Zustände und Abmessungen; Walzen von Blechen erzeugt bevorzugten Kornverlauf und Oberflächenqualität, während Strangpressen komplexe Querschnitte ermöglicht, jedoch sorgfältige Kontrolle der Verunreinigungen voraussetzt. Die Anwendung wird an die Form angepasst: Blech für geformte Paneele und Rippen, Strangpressprofile für Strukturprofile und Sammelschienen, Rohre für Wärmeübertragung und Fluidführung.

Äquivalente Güten

Norm	Güte	Region	Bemerkungen
AA	1250	USA	Direktbezeichnung in einigen Alt- und Handelslisten; im Wesentlichen eine hochreine Legierung der 1xxx-Serie
EN AW	1250A / 1050A vergleichbar	Europa	EN-Bezeichnungen für 1xxx-Serie (1050A / 1200-Serie) überschneiden sich in ihren Eigenschaften; 1250 wird in einigen Lieferketten direkt als Bezeichnung verwendet
JIS	A1050 / A1100 vergleichbar	Japan	JIS führt A1050/A1100 üblicherweise als handelsübliche Reinaluminium-Güten mit ähnlichen Attributen auf; 1250 entspricht funktional vielen Anwendungen diesen
GB/T	1250 oder 1050 äquivalent	China	Chinesische Normen umfassen Reinheitsklassen der 1xxx-Serie; lokale Gütenummerierungen können abweichen, funktionale Äquivalenz ist jedoch gegeben

Regionale Normen und handelsübliche Gütenamen können variieren, und eine direkte Eins-zu-eins-Entsprechung ist mitunter nur annähernd möglich; Anwender sollten Reinheit, Verunreinigungsgrenzen und mechanische Eigenschaften prüfen und sich nicht ausschließlich auf die Gütenummer verlassen. Oberflächenbeschaffenheit, verfügbare Tempers und zertifizierte Leitfähigkeit beeinflussen die Auswahl über Regionen hinweg häufig stärker als die nominale Gütebezeichnung.

Korrosionsbeständigkeit

In atmosphärischen Umgebungen zeigt 1250 aufgrund der sich spontan bildenden schützenden Aluminiumoxidschicht auf der Oberfläche eine ausgezeichnete allgemeine Korrosionsbeständigkeit. Die hohe Reinheit minimiert galvanische Heterogenität und lokale Zellen, sodass gleichmäßige Korrosionsraten in städtischer und ländlicher Atmosphäre gering sind.

In marinen und chloridhaltigen Umgebungen eignet sich 1250 gut für nicht-strukturelle und leicht beanspruchte Bauteile, obwohl die Lochfraßbeständigkeit unter mechanischer Belastung in aggressivem Meerwasser etwas hinter bestimmten 5xxx- und 6xxx-Legierungen zurückbleibt. Spannungsrisskorrosion ist bei handelsüblichem Reinaluminium wie 1250 selten; die Hauptproblematik in wässrigen Chloridumgebungen ist lokaler Lochfraß an Verunreinigungen oder Kontaktstellen mit ungleichartigen Metallen.

Galvanische Effekte sind zu berücksichtigen, wenn 1250 mit edleren Metallen wie Edelstahl oder Kupfer verbunden wird; als unedler Partner korrodiert es bevorzugt in Gegenwart eines Elektrolyten. Im Vergleich zu stärker legierten Serien (2xxx, 7xxx) bietet 1250 eine überlegene Korrosionsbeständigkeit, jedoch bei deutlich geringerer mechanischer Festigkeit, während 5xxx-Legierungen (magnesiumhaltig) einen Kompromiss zwischen Festigkeit und Korrosionsschutz darstellen und in einigen marinen Struktur-Anwendungen 1250 übertreffen können.

Fertigungseigenschaften

Schweißbarkeit

1250 ist aufgrund seines niedrigen Legierungsgehalts und der ausgezeichneten Duktilität sehr gut schweißbar mit gängigen Schmelzverfahren (WIG, MIG, Widerstandsschweißen). Hot-Cracking-Risiken sind im Vergleich zu höherlegierten Aluminiumserien minimal, und eine Aufweichung des Wärmeeinflussbereichs (WEA) ist kein kritisches Problem, da die Legierung nicht wärmebehandlungsfähig ist; jedoch sollte die Auswahl der Zusatzwerkstoffe Leitfähigkeit und Korrosionsverträglichkeit berücksichtigen. Für elektrische oder thermisch kritische Schweißungen empfiehlt sich die Verwendung von Zusatzwerkstoffen mit kompatibler Leitfähigkeit und mechanischem Verhalten sowie die Kontrolle der Wärmeenergie zur Minimierung von Verzug.

Bearbeitbarkeit

Das handelsübliche reine Aluminium 1250 besitzt eine moderate Bearbeitbarkeit; es neigt im Vergleich zu höherfesten Legierungen zu verklebenden Spänen, die lang und kontinuierlich sein können, wenn keine Spanbrechergeometrien und intermittierender Schnitt verwendet werden. Hartmetallwerkzeuge mit positivem Spanwinkel und guter Spanabfuhr sind empfohlen, Schnittgeschwindigkeiten sollten optimiert werden, um Anbackungen und schlechte Oberflächenqualität zu vermeiden. Aufgrund der niedrigen Festigkeit der Legierung sind hohe Vorschübe möglich, allerdings kann Werkzeugverschleiß durch Anhaftungen und Reibung verstärkt werden.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit ist im Zustand O und leicht vorbehandelten Tempers exzellent und erlaubt Tiefziehen, komplexes Stanzen und umfangreiches Biegen mit kleinen Biegeradien im Vergleich zu höherfesten Aluminiumlegierungen. Empfohlene Mindestbiegeradien sind im O-Zustand klein – oft angegeben als R/t ≤ 1–2 für einfache Biegungen abhängig von Werkzeug und Oberfläche –, während H14–H18-Tempers größere Radien erfordern und bei starken Umformungen Vorwärmen oder Zwischenglühen notwendig machen können. Kaltumformung steigert die Festigkeit, verringert jedoch die Dehnbarkeit und erhöht den Rückspring, sodass die Prozessplanung einen Kompromiss zwischen Endtemper und Umformsequenz finden muss.

Wärmebehandlungsverhalten

Als nicht wärmebehandlungsfähige Legierung reagiert 1250 nicht auf Lösungsbehandlung und künstliches Altern zur Festigkeitssteigerung durch Ausscheidungen; die Mikrostruktur enthält zu wenige Legierungselemente zur Bildung von Festigungsverbindungen. Die Festigkeitsanpassung erfolgt daher durch mechanische Verformung (H-Temperierungszustände) und durch Glühprozesse mit Rekristallisation zur Materialaufweichung bei Bedarf.

Typische thermische Prozesse umfassen Vollglühen bei Temperaturen nahe 350–400 °C für Schmiedeprodukte, um Duktilität wiederherzustellen, gefolgt von kontrolliertem Abkühlen, um übermäßiges Kornwachstum zu vermeiden. Wiederholte Zyklen aus Kaltumformung und Glühen erlauben Herstellern, Festigkeit und Duktilität für spezifische Umform- oder Einsatzanforderungen anzupassen; Kornfeinung kann durch kleine Zusätze von Titan oder anderen Raffiniermitteln während des Gießens oder Schmelzens zur Verbesserung der mechanischen Gleichmäßigkeit eingesetzt werden.

Hochtemperatureigenschaften

1250 behält bei mäßig erhöhten Temperaturen brauchbare mechanische Eigenschaften, jedoch sinkt die Festigkeit mit steigender Temperatur kontinuierlich, und die Legierung wird für tragende Anwendungen über ca. 150–200 °C nicht empfohlen. Die Kriechbeständigkeit ist aufgrund des niedrigen Legierungsgehalts begrenzt; langzeitige Hitzeeinwirkung beschleunigt Erholung und Aufweichung, insbesondere in H-Temperierungen, deren Festigkeit auf Versetzungsstrukturen beruht.

Die Oxidation bei hohen Temperaturen beschränkt sich auf die Bildung von Aluminiumoxid (Alumina), das in vielen Umgebungen schützend wirkt; längere Hochtemperatureinwirkung kann jedoch Versprödung und Kornwachstum verursachen, was die Zähigkeit mindert. Die Wärmeeinflusszone um Schweißnähte kann mikrostrukturelle Veränderungen aufweisen, aber da 1250 nicht wärmebehandlungsfähig ist, tritt keine klassische WEA-Aufweichung wie bei ausscheidungshärtbaren Legierungen auf; dennoch kann thermisches Zyklisieren Spannungen abbauen und kaltverfestigte Eigenschaften verringern.

Anwendungen

Branche	Beispielbauteil	Warum 1250 verwendet wird
Elektrotechnik	Sammelschienen, Leiterbänder	Hohe elektrische Leitfähigkeit und gute Oberflächenqualität
Marine	Wärmetauscherrippen, Verkleidungen	Ausgezeichnete atmosphärische Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit
Luftfahrt	Nicht-strukturelle Beschläge, Unterlegscheiben	Hohe Leitfähigkeit und geringe Dichte für thermische und elektrische Anwendungen
Elektronik	Kühlkörper, Wärmeverteiler	Hervorragende Wärmeleitfähigkeit und einfache Fertigung

1250 wird häufig dort eingesetzt, wo Leitfähigkeit und Umformbarkeit wichtiger sind als hohe mechanische Festigkeit. Die Kombination aus niedriger Dichte, hoher thermischer/elektrischer Leitfähigkeit und exzellenter Korrosionsbeständigkeit macht es zu einer langlebigen Wahl für elektrische, thermische und architektonische Bauteile, bei denen schwere Legierungen nachteilig wären.

Auswahlhinweise

1250 ist eine praktische Wahl, wenn maximale elektrische oder thermische Leitfähigkeit, exzellente Umformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit im Vordergrund stehen und strukturelle Festigkeitsanforderungen moderat sind. Im Vergleich zu handelsüblichem Reinaluminium 1100 bietet 1250 meist ähnliche Leitfähigkeit, kann sich jedoch in Reinheitsgrenzen unterscheiden – die Auswahl sollte auf zertifizierter Leitfähigkeit, verfügbaren Temperzuständen und Lieferantenkontrolle basieren, nicht allein auf der Gütenummer.

Gegenüber kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 tauscht 1250 geringere Festigkeit gegen höhere Leitfähigkeit und meist bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit ein; wählen Sie 1250, wenn Leitfähigkeit oder Umformbarkeit wichtiger sind als Streckgrenze. Gegenüber wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder 6063 bietet 1250 überlegene Leitfähigkeit und Umformbarkeit, jedoch niedrigere erreichbare Höchstfestigkeit; es ist vorzuziehen, wenn Leitfähigkeit, Oberflächenqualität oder chemische Beständigkeit eine niedrigere mechanische Festigkeit rechtfertigen.

Bei der Auswahl von 1250 sollten die Anforderungen an geglättete Umformbarkeit und Leitfähigkeit gegen die Verfügbarkeit von Tempers und Blechdicken abgewogen werden, und geprüft werden, ob Ermüdungs-, Kriech- oder Hochtemperatureigenschaften innerhalb des Beschränkungsrahmens der Legierung liegen.

Abschließende Zusammenfassung

Die Legierung 1250 bleibt relevant, weil sie eine außergewöhnliche Kombination aus hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit, exzellenter Korrosionsbeständigkeit und überlegener Umformbarkeit in einem niedrigdichten Material bietet, das einfach zu schweißen und zu verarbeiten ist. Für Anwendungen, bei denen Leitfähigkeit, Oberflächenqualität und Duktilität die maßgeblichen Designkriterien sind, stellt 1250 eine kosteneffiziente und zuverlässige Ingenieurlösung dar.