Aluminium 6067: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungsbereiche

Umfassender Überblick

AA 6067 gehört zur 6xxx-Serie von Aluminiumlegierungen, bei denen es sich um Al-Mg-Si wärmebehandelte Legierungen handelt, die häufig für Struktur- und Strangpressanwendungen verwendet werden. Die Legierung ist hauptsächlich mit Magnesium und Silizium legiert, um Mg2Si-Ausscheidungen zur Festigkeitssteigerung zu bilden, mit gezielten Zusatzmengen von Kupfer, Chrom, Titan und Spurenelementen zur Feinabstimmung der Festigkeit und thermischen Stabilität.

Der Festigungsmechanismus von 6067 basiert überwiegend auf der Ausscheidungshärtung kombiniert mit der Möglichkeit einer Kaltverformung nach der Umformung; es handelt sich um eine wärmebehandelte Legierung, die T5/T6/T651-Anlasstemperungen für erhöhte Festigkeit sowie O/H-Anlasstemperungen für verbesserte Umformbarkeit bietet. Wesentliche Merkmale sind ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis im Vergleich zu den üblichen 1xxx/3xxx-Serienlegierungen, eine gute Korrosionsbeständigkeit, die typisch für die 6xxx-Familie ist, eine günstige Schweißbarkeit bei entsprechender Wahl der Zusatzwerkstoffe sowie eine moderate Umformbarkeit, die in ausgeschelltem Zustand abnimmt.

Branchen, die 6067 häufig einsetzen, umfassen die Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung für strukturelle Stranggussprofile und Verbindungselemente, den Schienen- und Schwerverkehr für hochfeste Strangpressprofile sowie spezialisierte Bau- und Industriebereiche, in denen ein ausgewogenes Verhältnis von hoher Festigkeit, Zerspanbarkeit und Korrosionsbeständigkeit gefordert ist. Ingenieure wählen 6067, wenn eine höhere Spannungs- und Altersfestigkeit als bei 6061 oder 6063 benötigt wird, dabei jedoch eine vernünftige Extrudierbarkeit und thermische Stabilität auch bei dickeren Querschnitten erhalten bleiben sollen.

Ausführungszustände

Ausführung	Festigkeitsniveau	Dehnung	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Niedrig	Hoch (20–35%)	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Vollständig geglüht; ideal für Umformen und Biegen
H14	Mittel	Mäßig (10–20%)	Gut	Ausgezeichnet	Durch Kaltverfestigung auf mittlere Festigkeit gehärtet
T5	Mittel-Hoch	Mäßig (8–15%)	Akzeptabel	Gut	Abgekühlt aus erhöhter Temperatur und künstlich gealtert
T6	Hoch	Mäßig-Niedrig (8–12%)	Begrenzt	Gut	Durch Lösungsglühen und künstliche Alterung auf Höchstfestigkeit gebracht
T651	Hoch	Mäßig-Niedrig (8–12%)	Begrenzt	Gut	Gelöst, durch Dehnen spannungsarm geglüht, dann künstlich gealtert
T6511	Hoch	Mäßig-Niedrig (8–12%)	Begrenzt	Gut	Ähnlich wie T651, mit abweichenden Richtverfahren
H111 / H112	Mittel	Variabel (10–20%)	Gut	Ausgezeichnet	Gängige Ausführungen für Strangpressprofile mit teilweiser Glühung

Der Ausführungszustand hat einen erheblichen Einfluss auf das Verhältnis von Festigkeit zu Verarbeitbarkeit bei 6067; O- und H1x-Ausführungen bieten die beste Duktilität und werden für anspruchsvolle Umformprozesse bevorzugt. Ausgeschellte Zustände (T6/T651) erzielen die maximale Zug- und Streckfestigkeit, verringern jedoch die Biegefähigkeit und erhöhen die Anfälligkeit für Erweichung im Wärmeeinflussbereich (HAZ) beim Schweißen.

Chemische Zusammensetzung

Element	Bereich in %	Bemerkungen
Si	0,4–0,8	Bildet Mg2Si-Ausscheidungen; steuert Festigkeit und Strangzugverhalten
Fe	0,3–0,7	Verunreinigungselement; Übermaß reduziert Duktilität und fördert Intermetallische Phasen
Mn	0,05–0,20	Geringe Mengen zur Kornsteuerung und Verbesserung der Zähigkeit
Mg	0,6–1,1	Primäres Festigungselement in Kombination mit Si
Cu	0,15–0,4	Kleine Zugabe zur Steigerung der Festigkeit und Alterungsreaktion
Zn	0,0–0,25	Üblicherweise niedrig; höhere Werte können Alterung und Korrosionsverhalten verändern
Cr	0,05–0,25	Steuert die Kornstruktur und vermindert Rekristallisationsneigung
Ti	0,04–0,15	Kornverfeinerer für Guss/Strangpressung und Stabilisierung der Mikrostruktur
Andere (jeweils)	≤0,05	Restelemente (Ni, Pb, Sn) kontrolliert; Gesamtanteil ≤0,15–0,20

Das Al-Mg-Si-System in 6067 ist so abgestimmt, dass Mg und Si während der Alterung eine kontrollierbare Ausscheidung von Mg2Si bilden; geringe Zusätze von Cu und Cr modifizieren die Chemie und Verteilung der Ausscheidungen zur Erhöhung der Streckgrenze und Verbesserung der Hochtemperaturstabilität. Spurenelemente und maximal zulässige Verunreinigungen werden niedrig gehalten, um Zähigkeit, Umformbarkeit und Schweißbarkeit zu bewahren.

Mechanische Eigenschaften

Das Zugverhalten von 6067 ist typisch für wärmebehandelbare 6xxx-Legierungen: ein klar ausgeprägtes Streckgrenzenplateau in ausgeschellten Zuständen, gefolgt von progressiver Kaltverfestigung. Im geglühten Zustand zeigt die Legierung eine hohe Dehnung und niedrige Streckgrenze, die sich nach Lösungsglühen, Abschrecken und künstlicher Alterung zu deutlich höheren Streck- und Zugfestigkeiten wandelt.

Die Härte korreliert eng mit dem Ausführungszustand und dem Ausscheidungszustand; ausgeschellte Bedingungen (T6/T651) ergeben Härtewerte am oberen Ende für 6xxx-Legierungen, während O/H-Zustände deutlich weicher und duktiler sind. Das Ermüdungsverhalten ist für zyklische Belastungen vertretbar; die Ermüdungsfestigkeit liegt typischerweise als Bruchteil der Zugfestigkeit und ist sensitiv gegenüber Oberflächenqualität, Eigenspannungen und Schweißnähten.

Die Dicke beeinflusst die erreichbare Festigkeit bei T6-ähnlichen Zuständen, da Legierungselementverteilung, Ausscheidungen und Abschreckgeschwindigkeit mit dem Querschnitt variieren; dickere Querschnitte zeigen teilweise reduzierte Höchstfestigkeiten und größere Streuungen als dünne Strangprofile oder Bleche.

Eigenschaft	O/Geglüht	Wichtiger Zustand (T6/T651)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	100–160 MPa	320–360 MPa	Angaben sind typische Bereiche; abhängig von Querschnittsdicke und Alterungsbehandlung
Streckgrenze	35–80 MPa	280–320 MPa	Streckgrenzen in T6/T651 sind deutlich höher durch Ausscheidungshärtung
Dehnung	20–35%	8–12%	Dehnung nimmt mit zunehmender Festigkeit ab
Härte (Brinell)	30–60 HB	85–105 HB	Härte steigt mit Alterung; dicke Querschnitte können nach Abschreckung geringere Werte zeigen

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,70 g/cm³	Typisch für 6xxx-Aluminiumlegierungen
Schmelzbereich	~582–652 °C	Solidus-Liquidus-Bereich abhängig von Zusammensetzung und Verunreinigungen
Wärmeleitfähigkeit	140–170 W/m·K	Niedriger als reines Aluminium; nimmt mit Legierung und Alterung leicht ab
Elektrische Leitfähigkeit	~34–42 % IACS	Abhängig von Ausführung und Legierungsbestandteilen; Leitfähigkeit sinkt mit steigendem Cu/Mg-Gehalt
Spezifische Wärmekapazität	~0,90 J/g·K	Ähnlich wie andere Al-Mg-Si-Legierungen bei Raumtemperatur
Thermische Ausdehnung	~23–24 ×10⁻⁶ /K	Typischer linearer Ausdehnungskoeffizient für Aluminiumlegierungen bei Raumtemperatur

Diese physikalischen Konstanten sind entscheidend für Konstruktionsentscheidungen im Wärmetransfer und der thermischen Spannungsanalyse; die Legierung behält eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Stählen, jedoch nicht so hoch wie reines Aluminium. Die elektrische Leitfähigkeit ist moderat und für viele strukturelle und elektronische Komponenten ausreichend, wird jedoch durch Legierungsbestandteile gegenüber reinem Aluminium verringert.

Produktformen

Form	Typische Dicke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Bemerkungen
Blech	0,5–6,0 mm	Gleichmäßige, gute Oberflächenqualität	O, H14, T4, T6	Für umgeformte Bleche und Bauteile verwendet
Platte	6–100 mm	Reduzierte erreichbare Höchstfestigkeit bei dicken Platten	O, T6 (begrenzt)	Dicke Querschnitte sind abschreckungssensibel; häufig in T351/T651-Zuständen geliefert
Strangpressprofil	Wandstärke 1–50 mm	Optimiert für richtungsabhängige Festigkeit	T4, T5, T6, T651	Weit verbreitet für hochfeste Strukturprofile
Rohr	Ø 10–300 mm	Querschnittsabhängige Eigenschaften	O, T6	Nahtlos oder geschweißt; verwendet für Strukturrohre und Druckanwendungen
Stab/Rundstahl	Ø 5–100 mm	Gute Zerspanbarkeit	O, T6	Verwendet für zerspante Verbindungselemente, Schrauben und Strangpressdübel

Blech und dünne Strangpressprofile erreichen leichter ausgeschellte Eigenschaften durch effizientes Abschrecken, während Platten und dicke Querschnitte oft modifizierte Alterungen oder T651-ähnliche Behandlungen benötigen, um Verzug und Eigenspannungen zu kontrollieren. Die Strangpressverarbeitung profitiert von den ausgewogenen Fließeigenschaften von 6067, und die Legierung wird oft gewählt, wenn stärkere Strangpressprofile im Vergleich zu 6061 oder 6063 benötigt werden.

Äquivalente Werkstoffbezeichnungen

Norm	Legierung	Region	Hinweise
AA	6067	USA	Primary Aluminum Association / ASTM-Bezeichnung
EN AW	6067	Europa	EN-Bezeichnung entspricht üblicherweise AA-Nummern für gewalzte Legierungen
JIS	A6067	Japan	Japanische Norm verwendet oft A-Präfix bei vergleichbarer Zusammensetzungskontrolle
GB/T	6067	China	Chinesische nationale Norm stimmt allgemein mit AA-Zusammensetzungsbereichen überein

Äquivalente Werkstoffbezeichnungen sind bei den wichtigsten Normen für warmumgeformte Aluminiumlegierungen oft identisch hinsichtlich der Nummerierung. Die Fertigungskontrollen, zulässigen Verunreinigungsgrenzen und mechanischen Eigenschaften können jedoch je nach Spezifikation variieren. Einkäufer sollten daher die genaue Beschaffungsspezifikation (z. B. ASTM, EN, JIS, GB/T) hinsichtlich Zugfestigkeit, Streckgrenze und Abnahmekriterien überprüfen und sich nicht allein auf die Legierungsnummer verlassen.

Korrosionsbeständigkeit

Die atmosphärische Korrosionsbeständigkeit von 6067 ist für eine wärmebehandelbare 6xxx-Legierung gut; die natürlich entstandene Aluminiumoxidschicht bietet Basisschutz und die Legierung widersteht allgemeiner Korrosion in städtischer und industrieller Atmosphäre. Lokale Korrosionsangriffe (Lochfraß) können in chloridreichen Umgebungen auftreten; daher werden für maritime oder küstennahe Anwendungen übliche Oberflächenbehandlungen, Eloxal oder Beschichtungen spezifiziert.

Im maritimen Einsatz zeigt 6067 ein moderates Verhalten: Es ist korrosionsbeständiger als 2xxx- und viele höherfeste Cu-reiche Legierungen, jedoch generell weniger widerstandsfähig als 5xxx Mg-reiche Legierungen bei aktivem Chlorid-Tauchbad. Schweiß- und mechanische Beschädigungen können blankes Aluminium freilegen und die Anfälligkeit für lokalen Angriff erhöhen, sodass nach dem Schweißen Korrosionsschutzmaßnahmen und konstruktive Vermeidung von Spalten empfohlen werden.

Das Risiko von Spannungsrisskorrosion bei 6xxx-Legierungen ist geringer als bei hochbelasteten, kupferreichen Legierungen, aber unter hohen Zug- bzw. Eigenspannungen in warmen Chloridumgebungen nicht auszuschließen. Galvanische Wechselwirkungen begünstigen Aluminium als anodisches Element im Kontakt mit Stahl, Kupfer oder Edelstahl; daher sind Isolierungen, Beschichtungen oder Opferanoden übliche Schutzmaßnahmen.

Fertigungseigenschaften

6067 ist ausgelegt für ein ausgewogenes Verhältnis von Extrudierbarkeit, Zerspanbarkeit und wärmebehandelbarer Festigkeit. Diese Fertigungsmerkmale müssen durch die Auswahl geeigneter Zustände und Nachbehandlungen gesteuert werden. Die Wärmeeinbringung beim Schweißen, die Abschreckung nach der Lösungsglühtemperatur sowie die Umformverfahren bestimmen die Endeigenschaften und Maßhaltigkeit.

Schweißbarkeit

6067 lässt sich gut mit gängigen Lichtbogenverfahren (TIG/GTAW, MIG/GMAW) schweißen, wenn passende Zusatzwerkstoffe verwendet werden, die auf das Grundmaterial abgestimmt sind. Typische Zusatzwerkstoffe sind 4043 (Al-Si) zur Verbesserung der Fließfähigkeit und zur Reduzierung von Heißrissneigung oder 5356 für höhere Festigkeit in bestimmten Fällen; 4043 wird oft für T6-Grundmetall bevorzugt, um Risse unter der Schweißraupe zu vermeiden. Im Wärmeeinflussbereich kommt es durch Ausscheidungslösung und Übergießen zur Erweichung und Festigkeitsminderung; wenn volle Festigkeit erforderlich ist, sollten mechanische oder thermische Nachbehandlungen erfolgen.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit von 6067 ist im Vergleich zu anderen 6xxx-Legierungen moderat bis gut; sie zerspant besser als viele kaltverfestigte 5xxx-Legierungen, jedoch nicht so gut wie spanende Legierungen der 2xxx-Serie mit Bleizusätzen. Hartmetallwerkzeuge mit TiN- oder AlTiN-Beschichtung sowie steife Werkzeugeinstellungen erzielen die besten Ergebnisse; hohe Drehzahlen mit moderaten Vorschüben und Spanbrechern vermeiden die Bildung langer Späne. Oberflächengüte und Maßhaltigkeit sind hoch, wenn vorgealtertes oder korrekt gelagertes Material bearbeitet wird.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit ist am besten im Zustand O, H111 und H112, da hier die höchste Duktilität vorliegt. Kaltumformung im T6- oder T5-Zustand ist eingeschränkt und erfordert eventuell Zwischenweichglühen oder Lösungsglühen mit nachfolgendem Reifprozess. Typische Mindest-Biegeradien hängen von Zustand und Dicke ab; als Faustregel gilt für O/H-Zustände 1–3× Blechdicke, für T6-ähnliche Zustände 3–6× Blechdicke. Rückfederung (Springback) ist bei höherfesten Zuständen stark ausgeprägt und muss bei der Werkzeug- und Matrizenkonstruktion berücksichtigt werden.

Wärmebehandlungsverhalten

Das Lösungsglühen von 6067 zielt üblicherweise auf die Auflösung von Mg2Si- und anderen ausscheidungshärtenden Phasen bei Temperaturen von etwa 520–540 °C bei gewalztem Produkt ab, gefolgt von schnellem Abschrecken zur Erhaltung einer übersättigten festen Lösung. Die Abschreckintensität beeinflusst direkt die erreichbare Höchstfestigkeit; langsames Abkühlen oder dickere Querschnitte verringern die Übersättigung und somit die Endfestigkeit.

Künstliches Altern zur Erzielung von T5/T6-Zuständen erfolgt typischerweise bei 150–185 °C für 4–24 Stunden, abhängig vom gewünschten Kompromiss zwischen Festigkeit und Stabilität. Überalterung bei höheren Temperaturen oder längerer Dauer erhöht Zähigkeit und Spannungsrissbeständigkeit auf Kosten der Maximalfestigkeit. Die Bezeichnung T651 kennzeichnet einen lösungsglühten, spannungsarm geglühten (gestreckten) und künstlich gealterten Zustand mit verbesserter Maßhaltigkeit für bearbeitete oder tragende Bauteile.

Bei nicht wärmebehandelbaren Zuständen erfolgt Festigkeitssteigerung durch kontrollierte Kaltverformung (H-Zustände) und Erholungs- oder Weichglühbehandlungen; vollständiges Glühen (O-Zustand) wird meist bei ca. 415 °C durchgeführt, um Duktilität wiederherzustellen und Mikrostruktur zu homogenisieren.

Hochtemperatureigenschaften

6067 zeigt mit steigender Temperatur einen progressiven Festigkeitsabfall bei Streckgrenze und Zugfestigkeit; signifikante Reduzierungen im Bemessungsfestigkeitswert treten meist über 100–150 °C auf, und langer Hitzeeinfluss über ca. 200 °C verringert die Wirksamkeit der ausscheidungshärtenden Phasen deutlich. Kurzzeitige Anwendungen bei erhöhten Temperaturen (intermittierend bis ca. 150 °C) sind mit teilweisem Erhalt der mechanischen Eigenschaften möglich, allerdings ist die Kriechfestigkeit gegenüber spezialisierten Hochtemperaturlegierungen begrenzt.

Die schützende Aluminiumoxidschicht verleiht bei moderaten Temperaturen gute Oxidationsbeständigkeit; mechanische Abtragung (Skalierung) ist im typischen Einsatzbereich von 6067 kein primäres Problem. Der Wärmeeinflussbereich neben Schweißnähten kann wegen Koarsening der Ausscheidungen und lokalen Eigenschaftsschwankungen eine verschlechterte Hochtemperaturbeständigkeit aufweisen.

Anwendungsgebiete

Branche	Beispielkomponente	Warum 6067 eingesetzt wird
Luft- und Raumfahrt	Strukturprofile, Verbindungselemente, Längsträger	Hoher Festigkeit-zu-Gewicht-Faktor, gute Extrudierbarkeit, verbesserte Alterungsstabilität
Marine & Transport	Tragende Bauteile für Schienenfahrzeuge, Rahmen schwerer Fahrzeuge	Ausgewogenes Korrosionsverhalten und höhere Festigkeit für geschweißte Profile
Bauwesen / Architektur	Hochfeste Fassadenprofile, Vorhangfassaden	Maßhaltigkeit (T651) und ansprechende Oberfläche für Eloxalverfahren
Elektronik / Wärmeführung	Wärmeübertragerhalterungen, Gehäuse	Angemessene Wärmeleitfähigkeit bei hoher Steifigkeit und guter Zerspanbarkeit
Industriemaschinen	Hochfeste Rahmen und bearbeitete Verbindungselemente	Gute Zerspanbarkeit und Erreichbarkeit erhöhter Streckgrenzen nach Alterung

6067 wird bevorzugt eingesetzt, wenn extrudierte Formen oder bearbeitete Verbindungsstücke eine höhere Festigkeit im gealterten Zustand als 6061/6063 erfordern, gepaart mit Korrosionsbeständigkeit und guten Fertigungseigenschaften der 6xxx-Familie.

Auswahlhinweise

Wählen Sie 6067, wenn eine Konstruktion höhere Festigkeit im gealterten Zustand aus einer extrudierbaren, wärmebehandelbaren Legierung benötigt, aber trotzdem eine akzeptable Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit gewünscht wird. Im Vergleich zu 1100 (kommerziell reines Aluminium) bietet 6067 bessere elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie hervorragende Umformbarkeit bei deutlich höherer Festigkeit und Steifigkeit; 1100 eignet sich nur, wenn Leitfähigkeit und leichte Umformbarkeit vorrangig sind.

Im Vergleich zu üblichen kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 erreicht 6067 höhere Höchstfestigkeiten für Strukturbauteile bei vergleichbarer atmosphärischer Korrosionsbeständigkeit; die Mg-reichen Kaltverfestigungsllegierungen sind in agressiven Meeresumgebungen und bei großflächigen Kaltumformungen vorteilhafter. Im Vergleich zu 6061 oder 6063 wird 6067 ausgewählt, wenn verbesserte Festigkeit im gealterten Zustand oder erhöhte Stabilität bei dickeren Extrusionen wichtiger sind, auch wenn dies mit höheren Legierungskosten und eingeschränkterer Umformbarkeit einhergeht; 6061 bleibt attraktiv bei breiter Verfügbarkeit und niedrigeren Kosten.

Zusammenfassung

AA 6067 nimmt innerhalb der 6xxx-Familie eine praktische Position als höherfeste, wärmebehandelbare Legierung ein, optimiert für Extrusionen und bearbeitete Strukturbauteile, die ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Fertigungsleistung erfordern. Die Fähigkeit, erhöhte gealterte Festigkeiten bei akzeptabler Schweißbarkeit und guter Zerspanbarkeit zu erreichen, sichert seine Relevanz für Luftfahrt, Transport und industrielle Anwendungen, die leichte und belastbare Strukturlösungen verlangen.