Aluminium 1350: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungen

Umfassender Überblick

1350 gehört zur 1xxx-Aluminium-Serie und repräsentiert die Familie der kommerziell reinen Aluminiumlegierungen mit einem nominellen Mindestaluminiumgehalt von etwa 99,5 %. Diese Serie zeichnet sich durch sehr geringe Legierungszusätze aus und unterscheidet sich deutlich von den 3xxx-, 5xxx- und 6xxx-Familien, die für die Festigkeitssteigerung auf Mn, Mg oder Mg+Si setzen.

Die primären Legierungselemente in 1350 sind Spuren von Verunreinigungen und kontrollierte Restgehalte wie Eisen, Silizium sowie sehr geringe Mengen Mangan oder Titan; diese werden niedrig gehalten, um die elektrische und thermische Leitfähigkeit zu erhalten. Die Festigkeitssteigerung bei 1350 erfolgt nahezu ausschließlich durch Kaltverfestigung (Verformungshärtung) und nicht durch Wärmebehandlung, während das Erweichen durch Glühen und Rekristallisation erreicht wird.

Wesentliche Merkmale von 1350 sind eine sehr hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit für eine Legierung, gute Korrosionsbeständigkeit in atmosphärischer Umgebung, ausgezeichnete Umformbarkeit im geglühten Zustand sowie generell gute Schweißbarkeit mit konventionellen Schmelzverfahren. Typische Anwendungsbereiche für 1350 sind die Stromverteilung (Leiter, Sammelschienen), Elektronik (Distanzplatten, Folien, Wärmeverteiler), architektonische Elemente sowie einige leichte Strukturbauteile, bei denen Leitfähigkeit und Umformbarkeit vor maximaler Festigkeit stehen.

Ingenieure wählen 1350, wenn das Konstruktionsziel eine Kombination aus elektrischer Leitfähigkeit, guter Oberflächenqualität und einfacher Umform- oder Schweißbarkeit ist und nicht die höchste Festigkeit; es wird gegenüber höher legierten oder wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen bevorzugt, wenn Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kosten dominierende Faktoren sind. Die relative Reinheit erleichtert zudem das Fügen und die Oberflächenbehandlung von elektrischen und reflektierenden Bauteilen.

Zustandsvarianten

Zustand	Festigkeitsniveau	Dehnung	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Niedrig	Hoch	Exzellent	Exzellent	Vollständig geglüht; maximale Duktilität und Leitfähigkeit
H12	Niedrig-Mittel	Moderat	Sehr gut	Exzellent	Viertelgehärtet; leichte Kaltverfestigung
H14	Mittel	Niedrig-Moderat	Gut	Exzellent	Halbgehärtet; gebräuchlich für Leiterband und einige geformte Teile
H16	Mittel-Hoch	Niedrig	Mäßig-Gut	Exzellent	Drei-Viertel-gehärtet; verwendet, wenn höhere Streckgrenze benötigt wird
H18	Hoch	Niedrig	Begrenzt	Exzellent	Volle Härte; höchste Festigkeit durch Kaltverfestigung, aber geringste Umformbarkeit
T4 (nicht anwendbar)	—	—	—	—	1xxx-Legierungen sind nicht wärmebehandelbar; T-Zustände sind selten und meist nur verarbeitungstechnisch definiert
T5/T6/T651	—	—	—	—	Wärmebehandelbare Zustände sind für die 1xxx-Serie nicht anwendbar; nur zur Referenz aufgeführt

Der Zustand beeinflusst maßgeblich das mechanische Verhalten und die Umformbarkeit von 1350, da die Legierung nicht auf Ausscheidungshärtung anspricht; alle praktischen Festigkeitssteigerungen entstehen durch Verformungshärtung. Die Wahl des O-Zustands maximiert Duktilität und Leitfähigkeit für Tiefziehen und enge Biegungen, während H-Zustände Umformbarkeit zugunsten höherer Streck- und Zugfestigkeit tauschen, was für strukturelle Bänder, Sammelschienen und steife Formteile vorteilhaft ist.

Chemische Zusammensetzung

Element	% Bereich	Bemerkungen
Si	≤ 0,25	Gesteuert, um Leitfähigkeit zu erhalten und intermetallische Phasen zu minimieren
Fe	≤ 0,60	Hauptverunreinigung; höherer Eisenanteil reduziert Leitfähigkeit und kann Umformbarkeit beeinflussen
Mn	≤ 0,05	Kleine Mengen können Festigkeit leicht erhöhen; bei 1350 jedoch niedrig gehalten
Mg	≤ 0,05	Minimal; Magnesium wird in dieser Legierung nicht zur Festigkeitssteigerung eingesetzt
Cu	≤ 0,05	Sehr niedrig gehalten, um Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit zu bewahren
Zn	≤ 0,05	Minimal, kontrolliert um galvanische Effekte und Sprödigkeit zu vermeiden
Cr	≤ 0,05	Spurenelement; kein gezieltes Legierungselement für diese Legierung
Ti	≤ 0,03	Entoxidationsmittel und Kornfeinungsmittel in einigen Gießverfahren
Andere	≤ 0,15 Gesamt	Rest- und Spurenelemente; Aluminium-Balance (~99,5 % min.)

Die nahezu reine Zusammensetzung ist optimiert für hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, während intermetallische Ausscheidungen und Zweiphasenteilchen auf ein Minimum reduziert werden. Kleine Mengen Eisen und Silizium sind als Restbestandteile tolerierbar, aber Designer müssen deren Einfluss auf Leitfähigkeit, Oberflächenqualität und Tiefziehverhalten berücksichtigen.

Mechanische Eigenschaften

Das Zugverhalten von 1350 zeigt eine geringe Streckgrenze im geglühten O-Zustand und mit zunehmender Kaltverfestigung (H-Zustände) progressiv höhere Streck- und Zugfestigkeiten. Die Dehnung im O-Zustand ist hoch und ermöglicht Tiefziehen und starke Umformungen; allerdings fällt die Dehnung bei stärkeren H-Zuständen wie H18 deutlich ab, da das Material durch Kaltverfestigung deutlich gehärtet wurde.

Die Härte korreliert mit dem Zustand: im geglühten Zustand weist das Material eine typische geringe Härte von reinem Aluminium auf, während kaltverfestigte Zustände Härtewerte erreichen, die für leichte Strukturbelastungen und steife Bänder geeignet sind. Die Dauerfestigkeit von 1350 ist im Vergleich zu höher legierten Aluminiumlegierungen moderat und wird durch Oberflächenqualität, Restspannungen aus der Umformung sowie das Vorhandensein von Kerben oder Schweißnähten beeinflusst.

Die Blechdicke beeinflusst Umformbarkeit und Festigkeit; dünne Abmessungen lassen sich leichter auf höhere Härtegrade kaltverfestigen, können jedoch bei unsachgemäßer Verarbeitung Randrisse aufweisen. Dickere Querschnitte behalten im geglühten Zustand eine höhere Duktilität durch die Dicke und erfordern für die Umformung stärkere Kräfte und größere Werkzeugradien.

Eigenschaft	O/Geglüht	Wichtiger Zustand (z.B. H14)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	~60–110 MPa	~120–160 MPa	Zugfestigkeit steigt mit Kaltverfestigung; Werte sind zustands- und stärkeabhängig
Streckgrenze	~20–50 MPa	~100–140 MPa	Streckgrenze steigt deutlich bei H-Zuständen; geglüht niedrige Streckgrenze
Dehnung	~30–40 %	~5–15 %	Dehnung nimmt mit steigender Härte ab; Blechstärke beeinflusst ebenfalls die Werte
Härte	~20–35 HB	~35–55 HB	Härte folgt grob dem Kaltverfestigungsgrad; höhere Härte reduziert Umformbarkeit

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,69 g/cm³	Typisch für Aluminiumlegierungen; relevant für Masse- und Steifigkeitsberechnungen
Schmelzbereich	~660 °C (Solidus ≈ 660 °C)	Schmelzpunkt von nahezu reinem Aluminium; enger Schmelzbereich
Wärmeleitfähigkeit	~215–235 W/m·K	Hoch für eine Legierung; variiert mit Verunreinigungen und Zustand
Elektrische Leitfähigkeit	~57–62 %IACS	Hohe Leitfähigkeit macht 1350 attraktiv für Leiter und Sammelschienen
Spezifische Wärme	~900 J/kg·K	Typischer Wert für Aluminium, verwendet in thermischen Analysen
Wärmeausdehnung	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Koeffizient wichtig für verbindungsfeste Baugruppen und thermische Belastungen

Das physikalische Eigenschaftsprofil betont Wärme- und Ladungstransport: Wärme- und elektrische Leitfähigkeit liegen im Vergleich zu den meisten Strukturlegierungen hoch, was 1350 besonders für elektrische und thermische Managementanwendungen prädestiniert. Die Kombination aus niedriger Dichte und guten thermischen Eigenschaften ermöglicht Konstrukteuren Vorteile bei Masse und Wärmeabfuhr in Elektronik- und Energiesystemen.

Produktformen

Form	Typische Dicke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Bemerkungen
Blech	0,2–6,0 mm	Weich im O-Zustand; durch Kaltwalzen auf H-Zustände gehärtet	O, H12, H14, H16	Weit verbreitet für Reflektoren, Kondensatorfolien und Wärmeverteiler
Platte	>6,0 mm	ähnliche Trends, aber dickere Querschnitte behalten länger Duktilität	O, H12	Weniger gebräuchlich; eingesetzt, wenn dickere Leiter benötigt werden
Strangpressprofil	Profile bis große Querschnitte	Extrudate sind meist weich, werden dann kaltverfestigt	O, H14	Moderate Komplexität der Querschnitte dank hoher Duktilität möglich
Rohr	0,5–10 mm Wanddicke	Verhält sich dünnwandig ähnlich wie Blech; Umformbarkeit für Biegungen relevant	O, H14	Gängig für Sammelschienensysteme und Leitungsrohre mit Leitfähigkeitsanforderungen
Stab/Rundstahl	Durchmesser 2–50 mm	Durch Kaltumformen gehärtet; geringe Legierungszusätze begrenzen den Härtungsbereich	O, H18	Eingesetzt für elektrische Anschlüsse und mechanisch bearbeitete Bauteile

Verarbeitungsunterschiede zwischen den Formen beeinflussen mechanische Eigenschaften: Blech und dünne Bänder lassen sich gut kaltverfestigen (H-Zustände) mit prognostizierbaren Festigkeitssteigerungen, während dickere Platten und Stäbe häufig intensivere Umform- oder Zerspanungsprozesse erfordern. Strangpressprofile und Rohre ermöglichen komplexe Geometrien und erhalten zugleich die Leitfähigkeitsvorteile der Legierung. Die Produktauswahl sollte den Zustand und die erforderlichen Umformprozesse auf die Bauteilgeometrie abstimmen.

Äquivalente Legierungen

Norm	Legierung	Region	Bemerkungen
AA	1350	USA	Industrielle Bezeichnung für diese spezifische 1xxx Handelslegierung
EN AW	Al99.5 (ca.)	Europa	Entspricht den Klassen kommerziell reinen Aluminiums; Spezifikationen variieren je nach EN-Norm
JIS	A1050 / A1070 (ca.)	Japan	JIS 1xxx-Familie Äquivalente; genaue Chemie und Zustände weichen leicht ab
GB/T	Al99.5 (ca.)	China	Abbildung auf kommerziell reine Al-Legierungen nach chinesischen Normen

Direkte 1-zu-1-Äquivalente werden oft als „kommerziell reines“ oder Al99.5-Familienwerte in regionalen Normen dargestellt, jedoch variieren genaue Verunreinigungsgrenzen, erlaubte Nebenelemente und Definitionen der Zustände je nach Normorganisation. Ingenieure sollten das jeweilige Normblatt und Lieferantenzertifikate zu Rate ziehen, um elektrische Leitfähigkeit, Verunreinigungsgrenzen und zugelassene Zustände bei der Substitution zwischen regionalen Äquivalenten zu bestätigen.

Korrosionsbeständigkeit

1350 zeigt aufgrund seines hohen Aluminiumgehalts und minimaler aktiver Legierungselemente eine gute natürliche atmosphärische Korrosionsbeständigkeit. In typischen städtischen und industriellen Atmosphären bietet der natürlich gebildete Oxidfilm wirksamen Schutz, und die Legierung eignet sich gut für lackierte oder eloxierte Oberflächen, wenn die Optik eine Rolle spielt.

In marinen Umgebungen besitzt die Legierung eine vernünftige Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion, ist jedoch anfällig für lokalisierte Angriffe bei hohen Chloridkonzentrationen und Spaltbedingungen; Eloxieren oder Schutzbeschichtungen sind gängige Schutzmaßnahmen. Spannungsrisskorrosion ist bei der niedriglegierten 1xxx Serie kein typisches Versagensbild, da die Legierung nicht die Ausscheidungsgefüge aufweist, die klassische Spannungsrisskorrosion bei einigen hochfesten Legierungen begünstigen.

Galvanische Wechselwirkungen müssen berücksichtigt werden, wenn 1350 mit edleren Metallen wie Kupfer oder Edelstahl in Kontakt steht; als relativ unedles Metall korrodiert es bevorzugt, wenn eine elektrische Verbindung im Elektrolyt besteht. Im Vergleich zu Legierungen der 5xxx- und 6xxx-Familie opfert 1350 etwas Festigkeit, bietet aber aufgrund seiner Reinheit und des Fehlens galvanisch fördernder Legierungskomponenten in vielen Atmosphären eine gleichwertige oder überlegene Korrosionsbeständigkeit.

Fertigungseigenschaften

Schweißbarkeit

1350 ist durch seine hohe Aluminiumreinheit und das Fehlen härtender Ausscheidungen gut schweißbar mit gängigen Schmelzverfahren wie TIG und MIG. Die empfohlene Praxis verwendet Füllwerkstoffe ähnlicher Zusammensetzung (z. B. ER4043 oder ER1100, wenn elektrische Leitfähigkeit kritisch ist), um mechanische und elektrische Eigenschaften auszubalancieren; die Wahl des Schweißdrahtes hängt davon ab, ob Leitfähigkeit oder Nahtfestigkeit Priorität hat. Das Risiko von Heißrissen ist im Vergleich zu höher legierten Cu- oder Mg-Legierungen gering, jedoch sind sorgfältige Nahtgestaltung, Vermeidung von Verunreinigungen und Oxide entfernt wichtig, um Porosität und schlechte Verschmelzung zu verhindern. Eine Erweichung im Wärmeeinflussbereich ist nicht wie bei wärmebehandelbaren Legierungen problematisch, da 1350 nicht wärmebehandelbar ist und mechanische Eigenschaften durch Kaltumformung gesteuert werden.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit von 1350 ist mittelmäßig; da die Legierung relativ weich ist, entstehen lange, zusammenhängende Späne und bei ungeeignetem Werkzeug oder Vorschub kann es zu Aufbauschneiden kommen. Für produktive Bearbeitung wird Hartmetallwerkzeug mit positivem Spanwinkel und Spanbrechergeometrien empfohlen, die Schnittgeschwindigkeiten sollten moderat gewählt werden, um Aufbauschneiden zu vermeiden. Die erzielbare Oberflächenqualität ist gut, jedoch ist auf stabile Fixierung und Bauteilsteifigkeit zu achten, um Vibrationen bei dünnen oder langen Teilen zu verhindern.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit von 1350 im weichgeglühten O-Zustand ist ausgezeichnet für Tiefziehen, Biegen und Streckziehen; es wird häufig verwendet, wenn kleine Biegeradien und komplexe Formen gefordert sind. Die Biegeradien können im O-Zustand relativ klein sein, oft nur wenige Materialstärken, abhängig von Werkzeug und Schmierung; in H-Zuständen steigt der empfohlene Mindestbiegeradius deutlich an. Kaltumformung erhöht die Festigkeit, mindert aber die Umformbarkeit; Konstrukteure sollten den weichsten praktischen Zustand für starke Umformungen wählen und ggf. eine Endbehandlung oder mechanische Verfestigung nach der Umformung vorsehen.

Wärmebehandlungsverhalten

Als Legierung der 1xxx-Serie ist 1350 nicht wärmebehandelbar im Sinne der Ausscheidungshärtung; mechanische Eigenschaften werden durch Kaltumformung und Glühen beeinflusst. Das Glühen von 1350 fördert Erholung und Rekristallisation; vollständige Glühzyklen werden typischerweise im Bereich von 300–400 °C durchgeführt, abhängig von Querschnitt und Verarbeitung, um Duktilität und Leitfähigkeit wiederherzustellen.

Es gibt keine wirksamen Lösungs- und Auslagerungsglühen für 1350, da die Legierung nicht die nötigen Legierungselemente für härtende Ausscheidungen enthält; daher gelten T-Zustandsbezeichnungen, die mit Alterungshärtung verbunden sind, nicht. Kaltverfestigung ist der primäre Festigkeitsmechanismus: eine sorgfältige Kontrolle von Walz-, Zieh- und Gesenkprozessen bestimmt das finale Festigkeits- und Duktilitätsverhältnis der Bauteile.

Leistung bei hohen Temperaturen

1350 behält seine metallische Integrität bei Temperaturen bis etwa 150–200 °C, zeigt jedoch im Vergleich zu höherfesten Legierungen einen fortschreitenden Festigkeitsverlust und Kriechneigung bei erhöhten Temperaturen. Im Dauerbetrieb nahe oder über 150 °C müssen Konstrukteure mit reduzierter Streckgrenze und erhöhter thermischer Erweichung rechnen; thermische Zyklen können zudem das Kornwachstum fördern und die Oberflächenoxideigenschaften verändern. Die Oxidation an Luft beschränkt sich auf die Bildung der typischen Schutzoxidfilmschicht, aber längere Einwirkung bei erhöhten Temperaturen kann Oberflächenfinish und elektrischen Kontaktwiderstand beeinflussen.

Beim Schweißen und Löten entsteht im Wärmeeinflussbereich keine Überalterung oder Ausscheidungslösung wie bei wärmebehandelbaren Legierungen, jedoch reduziert lokales Glühen die durch Kaltumformung induzierte Festigkeit neben der Schweißnaht. Für hochtemperaturresistente Bauteile oder wenn Kriechbeständigkeit entscheidend ist, sollten wärmebeständige Legierungen außerhalb der 1xxx-Serie in Betracht gezogen werden.

Anwendungen

Branche	Beispielbauteil	Warum 1350 verwendet wird
Elektrotechnik/Energie	Freileitungsseile, Stromschienen, Steckverbinder	Hohe elektrische Leitfähigkeit und gute Umformbarkeit zur Leitungsformung
Elektronik	Wärmeverteiler, Folien, Abschirmungen	Hohe Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichnetes Oberflächenfinish
Architektur	Dachblenden, Reflektoren	Korrosionsbeständigkeit und ästhetische Oberflächenbearbeitbarkeit
Automobilindustrie	Nicht tragende leitfähige Streifen, Reflektoren	Gute Umformbarkeit, Leitfähigkeit und geringe Kosten
Schiffbau	Nicht-kritische Beschläge, Verkleidungen	Korrosionsbeständigkeit in atmosphärisch maritimer Umgebung

1350 wird vielfach eingesetzt, wenn elektrische oder thermische Leistung und Umformbarkeit wichtiger sind als hohe Festigkeit; diese Eigenschaften machen die Legierung zu einer wirtschaftlichen Wahl für Leiterkomponenten, Wärmemanagementteile und dekorative architektonische Elemente. Die Kombination aus niedrigen Kosten, guter Verfügbarkeit sowie Kompatibilität mit gängigen Fügetechniken und Oberflächenbehandlungen sichert ihre Relevanz in der modernen Fertigung.

Auswahlhinweise

Für Konstruktionen, die Leitfähigkeit und Umformbarkeit über maximale Festigkeit stellen, ist 1350 eine logische Wahl, da es hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit mit ausgezeichneter Duktilität im weichgeglühten Zustand verbindet. Verglichen mit kommerziell reinem 1100 bietet 1350 oft vergleichbare Leitfähigkeit bei moderat höheren mechanischen Eigenschaften und leicht abweichenden Verunreinigungsgrenzen, wodurch eine marginale Reduktion der Umformbarkeit zugunsten höherer Steifigkeit in manchen Zuständen in Kauf genommen wird.

Im Vergleich zu kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet 1350 typischerweise bessere elektrische Leitfähigkeit und vergleichbare atmosphärische Korrosionsbeständigkeit, erreicht jedoch ohne Kaltumformung keine höheren Festigkeiten. Gegenüber wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder 6063 erreicht 1350 nicht deren Spitzenfestigkeit oder Steifigkeit, ist aber vorzuziehen, wenn Leitfähigkeit, Umformbarkeit, Oberflächenfinish und Kosten wichtiger sind als maximale mechanische Leistung.

1350 sollte verwendet werden, wenn elektrische oder thermische Anforderungen, einfache Umformbarkeit sowie Kosten und Verfügbarkeit im Vordergrund stehen; H-Zustände sind nur zu wählen, wenn zusätzliche Festigkeit durch Kaltumformung erforderlich ist, O-Zustand für Tiefziehen, enge Biegeradien und maximale Leitfähigkeit.

Abschließende Zusammenfassung

1350 bleibt eine praktische und weit verbreitete Handelsrein-Aluminiumlegierung, da sie hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit mit ausgezeichneter Umformbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Fertigungsfreundlichkeit verbindet. Damit ist sie erste Wahl für Leiter, Wärmemanagementkomponenten und geformte architektonische Bauteile, bei denen die maximale Festigkeit nicht die primäre Gestaltungsanforderung ist.