Aluminium 8121: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungen
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Umfassender Überblick
Die Legierung 8121 ist in der 8xxx-Reihe der Aluminiumlegierungen klassifiziert, einer Sammelkategorie für „andere“ Legierungssysteme, bei denen Lithium, Zirkonium, Eisen, Silizium oder proprietäre Zusätze die dominierenden Nebenlegierungselemente darstellen, statt der klassischen Hauptlegierungen 1xxx–7xxx. In vielen kommerziellen Bezeichnungen wird die 812x-Familie für Spezial-Schmiedeerzeugnisse verwendet, die eine Balance aus erhöhter Festigkeit und verbesserter Umformbarkeit gegenüber typischen 5xxx- oder 6xxx-Legierungen anstreben. Die Legierungschemie und Mikrostruktur sind so ausgelegt, dass eine wärmebehandelbare Festigung in bestimmten Zuständen möglich ist, während in weicheren Zuständen weiterhin eine angemessene Kaltumformbarkeit erhalten bleibt.
Die wichtigsten Legierungselemente in 8121 liegen in moderaten Konzentrationen von Si, Fe, Mn sowie kontrollierten Anteilen von Mg und Cu vor, ergänzt durch Spuren von Cr und Ti zur Kornfeinung und zur Erhöhung der Rekristallisationsbeständigkeit. Eine Festigung kann durch kontrolliertes Lösungsglühen und künstliches Altern (eine Ausscheidungshärtung) in den handelsüblichen Zuständen erreicht werden, während niedrigere Zustände auf teilweise Kaltverfestigung und Rekristallisation zur Gewährleistung der Umformbarkeit setzen. Die Metallurgie der Legierung ist so konzipiert, dass höhere Streck- und Zugfestigkeiten als bei reinem Al und der 1xxx-Reihe erzielt werden können, während die Korrosionsbeständigkeit typischerweise zwischen den 5xxx- und 6xxx-Familien liegt.
Zentrale Merkmale von 8121 umfassen ein attraktives Festigkeits-Gewichts-Verhältnis in konstruierten Zuständen, gute atmosphärische und Seewasser-Korrosionsbeständigkeit bei geeigneten Oberflächenbehandlungen sowie eine Schweißbarkeit, die mit empfohlenen Zusatzwerkstoffen und Prozesskontrollen als akzeptabel gilt. Die Umformbarkeit in geglühten und leicht verformten Zuständen ist gut, wodurch sich das Material für Stanzen und Tiefziehen bei Blechanwendungen eignet. Typische Anwendungsgebiete sind Automobil-Innerstruktur- und Karosserieteile, bestimmte marine Bauteile, allgemeine Maschinentechnik-Bauteile sowie Wärme- oder Fahrgestellkomponenten, bei denen eine mittel-hohe Festigkeit bei guter Umformbarkeit gewünscht ist.
Ingenieure wählen 8121, wenn eine Kombination aus höherer Bauteilfestigkeit als bei handelsüblichem reinem oder einfach legiertem Aluminium erforderlich ist, aber gleichzeitig eine bessere Umformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit als bei vielen hochfesten 7xxx-Legierungen gewünscht wird. Die Legierung ist besonders attraktiv, wenn ein wärmebehandelbarer Weg bevorzugt wird, um eine ausgewogene Leistungsfähigkeit mit einer vorhersehbaren Eigenschaftsspezifikation in der Fertigung zu erreichen, und wenn Nachbehandlungen nach Schweißen oder Umformen mechanische Eigenschaften wiederherstellen können.
Zustandsvarianten
| Zustand | Festigkeitsniveau | Bruchdehnung | Umformbarkeit | Schweißbarkeit | Hinweise |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Niedrig | Hoch (20–35%) | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Vollständig geglüht für maximale Duktilität |
| H14 / H18 | Moderat | Moderat (10–20%) | Gut | Gut | Kaltverfestigt auf kontrollierte Festigkeitswerte |
| T3 / T4 | Moderat-Hoch | Moderat (8–18%) | Gut | Gut | Lösungsglühen und natürliche Alterung (T4) bzw. kaltverformt nach Lösungsglühen (T3) |
| T5 | Hoch | Moderat (6–12%) | Ausreichend | Ausreichend | Abgekühlt nach Warmwalzen und künstlich gealtert |
| T6 | Hoch bis sehr hoch | Niedriger (6–12%) | Ausreichend bis gering | Ausreichend | Gelöst, abgeschreckt und künstlich gealtert auf Höchstfestigkeit |
| T651 | Hoch bis sehr hoch | Niedriger (6–12%) | Ausreichend bis gering | Ausreichend | T6 plus Spannungsarmglühen durch Strecken; dient der Verzugsvermeidung |
Der Zustand beeinflusst entscheidend das Verhältnis von Festigkeit zu Duktilität bei 8121, da Ausscheidungshärtung in Zuständen wie T6 feine, festigkeitssteigernde Zweitphasenpartikel erzeugt, die Streck- und Zugfestigkeit erhöhen und gleichzeitig die Bruchdehnung verringern. Geglühte und leicht kaltverformte Zustände behalten eine ausgezeichnete Umformbarkeit für Tiefziehen und komplexes Stanzen bei, während T5/T6 für Bauteile eingesetzt werden, die eine konstante hohe Festigkeit und Maßhaltigkeit erfordern.
Chemische Zusammensetzung
| Element | %-Bereich | Hinweise |
|---|---|---|
| Si | 0,20–0,80 | Verbessert Gießbarkeit und beeinflusst das Ausscheidungsverhalten; kontrolliert, um spröde Intermetallische Verbindungen zu begrenzen |
| Fe | 0,20–1,20 | Häufiges Verunreinigungselement; Übermaß an Fe bildet Intermetallische Phasen, die Duktilität und Bruchdehnung mindern |
| Mn | 0,10–0,80 | Fördert Kornfeinung und erhöht Festigkeit über Dispergierte Teilchen; verbessert Korrosionsbeständigkeit |
| Mg | 0,10–0,80 | Trägt zur Festigkeitssteigerung durch feste Lösung und zu Alterungseffekten in wärmebehandelbaren Zuständen bei |
| Cu | 0,05–0,40 | Erhöht die Festigkeit durch Ausscheidung, kann jedoch Korrosionsbeständigkeit bei zu hohen Gehalten reduzieren |
| Zn | 0,02–0,20 | Kleine Mengen steuern Alterungskinetik; gering gehalten, um Sensibilisierung wie bei 7xxx-Legierungen zu vermeiden |
| Cr | 0,02–0,25 | Steuert Rekristallisation und stabilisiert Dispergierstruktur während der Wärmebehandlung |
| Ti | 0,01–0,12 | Kornfeiner zur Schmelzbehandlung und beim Gießen |
| Sonstige (inkl. Zr, Li, Rest) | 0,00–0,50 | Geringfügige Zugaben oder Reststoffe zur Feineinstellung der Kornstruktur und Rekristallisation |
Die nominelle Zusammensetzung der Legierung ist so ausgelegt, dass eine Ausscheidungshärtung ohne Übergang in hochanfällige Bereiche konventioneller 7xxx-Zn-Mg-Systeme erreicht wird. Silizium und Mangan spielen eine konstruktive Rolle bei der Steuerung der als verarbeitet Mikrostruktur und der Festigung nach thermomechanischer Bearbeitung, während geringe Mengen Kupfer und Zink zur Feinabstimmung von Höchstfestigkeit und Überalterungsbeständigkeit eingesetzt werden. Spuren von Chrom und Titan werden gezielt zugegeben, um die Rekristallisation zu unterdrücken und nach Warmumformung eine gleichmäßige, feinkörnige Struktur zu erhalten.
Mechanische Eigenschaften
Im geglühten O-Zustand zeigt 8121 mäßige Zugfestigkeit bei hoher Bruchdehnung und ausgezeichneter Zähigkeit, was es für starke Umformprozesse geeignet macht. Die Streckgrenze im Zustand O liegt typischerweise deutlich unterhalb der Zugfestigkeit bei Raumtemperatur, was bedeutende plastische Verformungen vor dominanter Kaltverfestigung ermöglicht. Die Härte des geglühten Materials ist niedrig; die Dauerfestigkeit an beanspruchten Bauteilen ist gut, jedoch empfindlich gegenüber Oberflächenfehlern und verformungsinduzierten Eigenspannungen.
Unter wärmebehandelten Zuständen wie T5/T6 steigen Zug- und Streckfestigkeit aufgrund fein verteilter Ausscheidungen während der künstlichen Alterung deutlich an. Diese Zustände verringern die Duktilität und können die Rissinitiierung bei Ermüdung herabsetzen, wenn Mikrostruktur oder Oberfläche unvorteilhaft sind. Dicke und Querschnittgröße wirken sich auf die erreichten Eigenschaften aus: Dicke Bauteile sind schwerer gleichmäßig zu lösen und zeigen geringere Höchstfestigkeit und längere Alterungszyklen; Dünnblech erreicht schnellere und gleichmäßigere Höchstwerte.
| Eigenschaft | O/Geglüht | Wesentlicher Zustand (T6) | Hinweise |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 120–180 MPa | 300–360 MPa | Im T6-Zustand abhängig von Bauteildicke und Alterungszyklus |
| Streckgrenze | 55–90 MPa | 250–300 MPa | Streckgrenze steigt nach Ausscheidungshärtung deutlich an |
| Bruchdehnung | 20–35% | 6–12% | Bruchdehnung nimmt mit steigender Festigkeit ab |
| Härte (HB) | 35–55 HB | 95–120 HB | Brinell-Härte korreliert mit Ausscheidungsdichte und Versetzungsstruktur |
Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Hinweise |
|---|---|---|
| Dichte | 2,68–2,71 g/cm³ | Typische Dichte einer Aluminiumlegierung; leichte Variation durch Legierungselemente |
| Schmelzbereich | ~640–657 °C | Solidus–Liquidus-Intervall beeinflusst durch geringe Si- und Fe-Anteile |
| Wärmeleitfähigkeit | 120–170 W/m·K | Niedriger als bei reinem Al, aber ausreichend für Wärmeableitung in vielen Anwendungen |
| Elektrische Leitfähigkeit | 30–50 %IACS | Reduziert gegenüber reinem Al durch Streuung an Legierungselementen |
| Spezifische Wärmekapazität | ~900 J/kg·K | Typisch für Aluminiumlegierungen bei Umgebungstemperaturen |
| Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient | 22–25 µm/m·K (20–100 °C) | Konstruktionsparameter für Verbundbauteile und Temperaturschwankungen |
Die thermischen und elektrischen Eigenschaften der Legierung liegen zwischen reinem Aluminium und stark legierten Hochfestlegierungen; die Leitfähigkeit ist durch Legierungselemente und dispersierte Teilchen reduziert, bleibt jedoch für die Wärmeableitung nützlich. Der relativ hohe Wärmeausdehnungskoeffizient erfordert besondere Beachtung bei Mehrwerkstoffverbindungen und engen Maßtoleranzen über Temperaturbereiche hinweg. Die Kombination aus Wärmeleitfähigkeit und moderater Dichte ergibt eine günstige Wärmeableitungsleistung für bestimmte elektronische und automobiltechnische Anwendungen.
Produktformen
| Form | Typische Dicke/Größe | Festigkeitsverhalten | Gängige Zustände | Hinweise |
|---|---|---|---|---|
| Blech | 0,3–6,0 mm | Homogen bei dünnen Stärken; spricht gut auf Lösungsglühen und Auslagern an | O, H14, T4, T5, T6 | Verwendet für Karosserieteile, Wärmetauscher und Stanzteile |
| Platte | 6–50+ mm | Geringere maximale Härte in dicken Querschnitten, sofern keine speziellen Lösungsglühprozesse angewandt werden | O, T6 (begrenzt) | Strukturteile, bei denen die Dicke das Auslagerungsverhalten beeinflusst |
| Strangpressprofil | Profile bis mehrere Meter | Gute Festigkeit im mittleren Querschnitt; Eigenschaften abhängig von Abkühlung und Dehnung | T5, T6, T651 | Komplexe Querschnitte für Rahmen, Schienen und tragende Bauteile |
| Rohr | Ø 6–150 mm | Festigkeit beeinflusst durch Wandstärke und Abkühlung beim Strangpressen | O, T5, T6 | Verwendet für Fahrgestelle, hydraulische Rohrleitungen |
| Stab/Rundstahl | Ø 3–100 mm | Homogene mechanische Eigenschaften bei kleineren Durchmessern | O, H1x, T6 | Verbindungselemente, Armaturen, zerspante Bauteile |
Unterschiedliche Produktformen stellen unterschiedliche Anforderungen an die Verarbeitung: Blech und dünnwandige Produkte lassen sich schnell lösungsglühen und auslagern, um reproduzierbare Eigenschaften zu erzielen, während dicke Platten und schwere Strangpressprofile sorgfältig kontrollierte Wärmebehandlungszyklen benötigen, um unteralterte Kerne zu vermeiden. Die Abkühlgeschwindigkeit beim Strangpressen sowie anschließendes Dehnen oder Richten bestimmen den Eigenspannungszustand und die Maßhaltigkeit; daher sind T651-Zustände (spannungsgelöst) für präzise Strukturbauteile bevorzugt. Die Wahl von Produktform und Zustand ist eine grundlegende Designentscheidung beim Ausgleich von Fertigbarkeit und Gebrauchseigenschaften.
Äquivalente Werkstoffgüten
| Norm | Güte | Region | Hinweise |
|---|---|---|---|
| AA | 8121 | USA | Gängige kommerzielle Bezeichnung für diese familienartige Gusslegierung |
| EN AW | — | Europa | Kein einziger direkter EN AW-Äquivalent; typische Spezifikation erfolgt über Zusammensetzung und Zustand |
| JIS | — | Japan | Wird meist als proprietäre oder Sonderlegierung behandelt; JIS-Äquivalente sind mit Lieferanten abzustimmen |
| GB/T | — | China | Chinesische Normen listen ähnliche „8xxx“-Legierungen, genaue Entsprechung variiert je nach Chemie und Spezifikation |
Es gibt keinen eindeutigen globalen 1:1-Äquivalenzwerkstoff für 8121 in vielen regionalen Normen, da die 8xxx-Familie vielfältige Chemien und proprietäre Varianten umfasst. Bei internationaler Zusammenarbeit sollten Ingenieure chemische Grenzwerte, Produktform, mechanische Zielgrößen und Zustand spezifizieren und sich nicht auf einen einzigen Vergleich verlassen. Geringfügige Unterschiede bei Spurenelementen (z. B. Ti, Zr, Li) und Verarbeitungsprozesse können das Rekristallisationsverhalten, die Schweißbarkeit und die Alterungsdynamik zwischen regionalen Varianten maßgeblich beeinflussen.
Korrosionsbeständigkeit
Die atmosphärische Korrosionsbeständigkeit von 8121 ist für Strukturbauteile allgemein gut und häufig besser als bei hochkupferhaltigen Legierungen, vorausgesetzt die Legierungschemie begrenzt den Kupferanteil. Die Bildung der natürlichen Aluminiumoxidschicht, unterstützt durch geeignete Oberflächenbehandlungen (Anodisieren, Konversionsbeschichtungen), gewährleistet eine widerstandsfähige Performance in städtischer und mäßig industriell belasteter Atmosphäre. Die Lochfraßbeständigkeit in chloridreichen Umgebungen ist im Vergleich zu einigen 2xxx- und 7xxx-Legierungen verbessert, jedoch können lokal begrenzte Angriffe an Kratzern oder Schweißnähten auftreten, wenn keine Schutzbeschichtungen aufgebracht sind.
In maritimen oder küstennahen Bereichen zeigt 8121 eine akzeptable Eignung für Strukturverwendung, wenn galvanische Kopplungen mit edleren Metallen vermieden und Sorgfalt bei Kantenbearbeitung und Korrosionsschutzmaßnahmen angewandt wird. Die Legierung ist weniger anfällig für Blätterkorrosion als stark kaltverfestigte hochfeste Legierungen, jedoch steigt die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion bei hohen Festigkeitszuständen unter Zugbeanspruchung in Chloridumgebungen. Galvanische Wechselwirkungen mit Edelstahl und Kupferlegierungen erfordern in langlebigen Installationen Isolierbarrieren oder opferanodische Konzepte.
Im Vergleich zu 5xxx-Magnesiumlegierungen tauscht 8121 eine etwas geringere intrinsische Meereswasserbeständigkeit gegen höher erreichbare Festigkeiten in wärmebehandelten Zuständen. Die Korrosionsperformance liegt über vielen kupferreichen 2xxx-Legierungen und ist in der Regel verträglicher als Peak-gealterte 7xxx-Legierungen, was 8121 zu einer pragmatischen Wahl macht, wenn Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgeglichen sein müssen.
Fertigungseigenschaften
Schweißbarkeit
Das Schweißen von 8121 mit traditionellen Lichtbogenschweißverfahren (GTAW/TIG und GMAW/MIG) ist im Allgemeinen realisierbar, wobei der Bediener die Schweißzusatzwerkstoffe und thermischen Zyklen berücksichtigen muss, um eine Anweichung der Wärmeeinflusszone (HAZ) und das Risiko von Heißrissen zu minimieren. Empfohlene Zusatzwerkstoffe sind Al-Si-Legierungen (z. B. 4043) für verbesserte Fließfähigkeit oder Al-Mg-Legierungen (z. B. 5356), wenn Korrosionsbeständigkeit erhalten werden soll; die Wahl hängt von der jeweiligen Einsatzumgebung und dem gewünschten Nachwärmebehandlungsprozess ab. Hochfeste Zustände zeigen eine Erweichung der HAZ in Schweißnähe; eine Wiederherstellung der Eigenschaften erfordert kontrolliertes Lösungsglühen und künstliches Auslagern, sofern möglich, oder den Einsatz konstruktiver Maßnahmen, um kritische Belastungen im Bereich der Schweißung zu vermeiden.
Zerspanbarkeit
Die Zerspanbarkeit von 8121 ist mäßig und hängt von Zustand und Bauteilquerschnitt ab; T6-Materialien sind härter und beanspruchen Werkzeuge stärker, außerdem können unregelmäßige Spanbildungen auftreten, wenn Vorschub- und Schnittgeschwindigkeiten nicht optimiert sind. Hartmetallwerkzeuge mit positivem Spanwinkel und ausreichender Kühlung werden für Serienfertigungen empfohlen, wobei typische Schnittgeschwindigkeiten beim Drehen dünnwandiger Sektionen je nach Werkzeugqualität zwischen 200–400 m/min liegen. Bohren und Reiben profitieren von Hubzyklen und effizienter Spanabfuhr wegen duktiler Spanbildung; Werkzeugverschleiß wird maßgeblich durch Härte und eventuell siliziumreiche Intermetallische Verbindungen beeinflusst.
Umformbarkeit
Die Kaltumformbarkeit ist im weichgeglühten O-Zustand und in leichten H1x-Zuständen exzellent für Tiefziehen und komplexes Stanzen, mit empfohlenen Mindestbiegeradien von 2–3× Blechdicke bei mittelschweren Zuständen und 3–6× für T6, um Randrisse zu vermeiden. Das Rückfedern ist bei höherfesten Zuständen stärker ausgeprägt und muss in der Werkzeuggestaltung kompensiert oder durch Spannungsarmglühen nach der Umformung ausgeglichen werden. Warmumformen oder kontrollierte Lösungsglühen-Abschrecken-Auslagern-Prozesse können eingesetzt werden, um komplexe Formen zu erzeugen und anschließend Bauteile für maximale Festigkeit auszulagern, ohne starke Kaltverfestigungsschäden.
Wärmebehandlungsverhalten
Als überwiegend wärmebehandelbare Legierung reagiert 8121 auf konventionelle Lösungsglüh- und künstliche Auslagerungszyklen, um Spitzenmechanikwerte zu erreichen. Typische Lösungsglühtemperaturen liegen bei ca. 520–540 °C mit ausreichender Haltezeit zur Homogenisierung der Lösungsbauteilträger und anschließend schnellem Abschrecken, um Elemente in übersättigter Lösung zu behalten. Das künstliche Auslagern erfolgt bei 120–180 °C für zeitlich an die Bauteildicke angepasste Dauer; niedrigere Temperaturen erhöhen Zähigkeit und Überalterungsbeständigkeit, höhere Temperaturen verkürzen Zykluszeiten, können jedoch Duktilität reduzieren.
Die T-Zustandsübergänge folgen erwarteten Mustern: T4 (lösungsglüht, natürlich ausgereift) bietet einen Kompromiss aus Festigkeit und Umformbarkeit, während T6 (künstlich ausgereift) maximale praktische Festigkeit liefert. T651 (T6 plus Spannungsarmglühen) verbessert Maßhaltigkeit bei Präzisionsteilen. Überalterung kann gezielt zur Verbesserung von Korrosionsbeständigkeit und Duktilität auf Kosten der Höchstfestigkeit eingesetzt werden, wenn der Einsatz es verlangt.
Für nicht wärmebehandelbare Varianten oder bei hoher Umformbarkeit werden Kaltverfestigungszustände (H-Serie) und gesteuerte Glühungen eingesetzt, um mechanische Zielwerte zu setzen. Zwischenaufglühungen können zur Weichstellung von Blechen für weitere Umformschritte vor der abschließenden Wärmebehandlung verwendet werden.
Hochtemperatureinsatz
Die Einsatztemperaturen für 8121 sind begrenzt durch die Stabilität der Ausscheidungen und das Risiko von Mikrostrukturvergröberung; erheblicher Festigkeitsverlust tritt meist oberhalb 100–150 °C auf, mit fortschreitender Erweichung bis etwa 200–250 °C, abhängig von der Verweildauer bei Temperatur. Für Dauerbetrieb bei erhöhten Temperaturen sollten Konstrukteure reduzierte Streck- und Dauerfestigkeit annehmen und Eigenschaften nach thermischer Beanspruchung entsprechend prüfen.
Die Oxidation von Aluminium selbst ist bei höheren Temperaturen in Luft selbstbegrenzend und schützend; jedoch beschleunigen langanhaltende Feuchteeinwirkung und chloridhaltige Atmosphären Korrosionsprozesse und interkristalline Angriffe in hochfesten Zuständen. HAZ-Bereiche an Schweißnähten zeigen durch lokale Überlagerung oder Lösung von Ausscheidungsteilchen verringerte Hochtemperatureigenschaften. Kriechverhalten ist bei üblichen Umgebungstemperaturen mäßig ausgeprägt, sollte aber bei dauerbelasteten Hochtemperatureinsätzen experimentell ermittelt werden.
Anwendungen
| Industrie | Beispielkomponente | Warum 8121 verwendet wird |
|---|---|---|
| Automobil | Innere Karosseriebleche und strukturelle Stanzteile | Gute Umformbarkeit in weichgeglühten Zuständen; höhere Festigkeit in T6 für tragende Bauteile verfügbar |
| Schiffbau | Strukturelle Halterungen und Beschläge | Ausgewogenes Korrosionsverhalten und Festigkeit; geeignet für küstennahe Anwendungen mit Beschichtungen |
| Luft- und Raumfahrt | Sekundäre Beschläge und gefräste Verbindungen | Günstiges Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und vorhersagbare wärmebehandelbare Reaktion für mittlere Belastungen |
| Elektronik | Wärmeableiter und Gehäuse | Angemessene Wärmeleitfähigkeit kombiniert mit leichter Bauweise |
8121 wird häufig für Bauteile gewählt, die einen Mittelweg zwischen hochumformbaren, niedrigfesten Legierungen und sehr hochfesten, aber weniger korrosionsbeständigen 7xxx-Legierungen benötigen. Die Möglichkeit, es als Blech, Strangpressprofile und bearbeitete Rohlinge zu verarbeiten, macht es branchenübergreifend vielseitig einsetzbar – insbesondere bei Fertigungswegen mit umfangreichem Umformen gefolgt von lokaler CNC-Bearbeitung oder Fügeverfahren.
Auswahlhinweise
Wählen Sie 8121, wenn das Design eine wärmebehandelbare Aluminiumlegierung verlangt, die eine höhere Festigkeit als reines Aluminium bietet und dabei eine fertigungsgerechte Umformbarkeit in weichen Zuständen bewahrt. Es ist eine pragmatische Wahl, wenn das Alters- oder Lösungsglühen nach der Umformung Teil des Produktionsprozesses ist und die Korrosionsbeständigkeit die von kupferhaltigen 2xxx-Legierungen übertreffen soll.
Im Vergleich zu technisch reinem Aluminium (1100) wird bei 8121 etwas elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie maximale Umformbarkeit zugunsten deutlich höherer Streck- und Zugfestigkeiten geopfert. Im Vergleich zu gängigen kalthärtbaren Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet 8121 meist eine höhere Höchstfestigkeit im T6-Zustand bei ähnlicher oder geringfügig verminderter Korrosionsbeständigkeit; es ist die stärkere, aber potenziell kostenintensivere und wärmeempfindlichere Option. Im Vergleich zu wärmebehandelbaren 6xxx-Legierungen (6061/6063) wird 8121 gewählt, wenn spezifische Kombinationen aus Alterungshärtung, Rekristallisationskontrolle und moderaten Unterschieden im Korrosionsverhalten erforderlich sind, selbst wenn 6xxx-Materialien breiter verfügbar sind und häufigere Schweißverfahren bekannt sind.
Abschließende Zusammenfassung
Die Legierung 8121 besetzt eine nützliche technische Nische als wärmebehandelbares, mittel-hochfestes Aluminium mit guter Umformbarkeit in weichen Zuständen und akzeptabler Korrosionsbeständigkeit. Dadurch ist sie eine vielseitige Wahl für Anwendungen im Automobilbau, Schiffbau und allgemeinen Maschinenbau, wo vorhersagbare Alterungsreaktionen und ein ausgewogenes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis gefragt sind.