Aluminium A365: Zusammensetzung, Eigenschaften, Härtegrade & Anwendungsbereiche

Umfassender Überblick

A365 wird konventionell zu den niedrigfesten, geschmiedeten Aluminiumlegierungen gezählt und wird in der praktischen Ingenieurpraxis meist mit den manganhaltigen Legierungen der 3xxx-Serie gruppiert. Das Hauptlegierungselement ist Mangan, ergänzt durch kleine, kontrollierte Anteile an Silizium, Eisen, Kupfer, Magnesium und Spuren anderer Elemente, die zur Einstellung von Festigkeit, Umformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit dienen. Die Festigkeitssteigerung bei A365 erfolgt hauptsächlich durch Kaltverfestigung (Verfestigung durch Verformen) und mikrostrukturelle Kontrolle während der thermo-mechanischen Verarbeitung und nicht durch klassische Ausscheidungshärtung; daher gilt die Legierung als nicht wärmebehandelbar für signifikante Festigkeitssteigerungen. Typische Eigenschaften sind mäßige Zug- und Streckfestigkeit, sehr gute Umformbarkeit im weichgegessenen Zustand, akzeptable atmosphärische Korrosionsbeständigkeit sowie gute Schweißbarkeit. Diese Merkmale machen sie zur bevorzugten Wahl für umgeformte nicht-strukturelle und semi-strukturelle Bauteile, bei denen Duktilität und Korrosionsbeständigkeit im Vordergrund stehen.

A365 findet in Branchen Anwendung, die gute Umformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu moderaten Kosten erfordern, darunter architektonische Paneele, leichte Gehäuse, HVAC-Komponenten sowie bestimmte Automobilverkleidungen und sekundäre Strukturteile. Die Legierung wird gewählt, wenn Konstruktionsanforderungen Umformbarkeit, Duktilität und Oberflächenqualität gegenüber maximaler spezifischer Festigkeit priorisieren oder wenn Fertigungsverfahren umfangreiche Biege- und Ziehvorgänge umfassen. Die Zerspanbarkeit ist moderat und die thermische sowie elektrische Leitfähigkeit sind im Vergleich zu stärker legierten, wärmebehandelten Aluminiumlegierungen relativ hoch. Ingenieure entscheiden sich für A365 gegenüber höherfesten, wärmebehandelbaren Legierungen, wenn nach dem Umformen keine Wärmebehandlung möglich ist oder wenn die Einsatzbedingungen eine bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit der manganlegierten Aluminiumlegierung erfordern.

Ausführungszustände (Temper)

Temper	Festigkeitsniveau	Dehnung	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Niedrig	Hoch (20–35%)	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Vollständig geglüht für maximale Duktilität und Umformbarkeit
H14	Mittel	Niedrig–Mittel (6–12%)	Gut	Sehr gut	Kaltverfestigt auf Viertelhärte; üblich für umgeformte Profile
H16	Mittel–Hoch	Moderat (8–14%)	Gut	Sehr gut	Halbhärt; mehr Festigkeit bei reduzierter Ziehfähigkeit
H18	Hoch	Niedrig (4–10%)	Befriedigend	Gut	Vollhärtiger Zustand für höhere Steifigkeit in umgeformten Teilen
T4 / T5 / T6 / T651	Nicht anwendbar / Eingeschränkt	N/A	N/A	N/A	Diese klassischen wärmebehandelten Zustände sind im Allgemeinen nicht anwendbar; A365 ist für ausscheidungshärtende Wärmebehandlung nicht geeignet
H22 / H24 etc	Variabel	Variabel	Variabel	Gut	Mehrstufige Kaltverfestigung und partielle Glühungen zur Feinabstimmung von Festigkeits-Duktilitäts-Balance

Der Ausführungszustand hat einen primären und praktischen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von A365: der geglühte Zustand (O) bietet die größte Umformspanne, während H-Zustände Duktilität zugunsten von Festigkeit durch kontrolliertes Kaltumformen opfern. Da die Legierung nicht wie 6xxx-Legierungen auf Ausscheidungshärtung anspricht, setzen Konstrukteure auf mechanische Temperierung (H-Serie) und kontrollierte Glühzyklen zur Erreichung der gewünschten mechanischen Eigenschaften.

Chemische Zusammensetzung

Element	% Bereich	Bemerkungen
Si	0,10–0,60	Kontrolliert, um spröde Intermetallische Phasen zu begrenzen und Umformbarkeit zu erhalten
Fe	0,20–0,70	Häufige Verunreinigung; zu viel Fe reduziert Duktilität und Oberflächenqualität
Mn	1,00–1,80	Hauptlegierungselement zur Festigkeitssteigerung und Kornstrukturkontrolle
Mg	0,05–0,50	Geringe Anteile möglich; trägt zu moderater Mischkristallhärtung bei
Cu	0,02–0,20	Gering gehalten zum Erhalt der Korrosionsbeständigkeit; erhöht Festigkeit falls vorhanden
Zn	≤0,10	Minimiert, um Versprödung und galvanische Probleme zu vermeiden
Cr	0,02–0,25	Geringe Mengen verbessern Rekristallisationskontrolle und HAZ-Stabilität
Ti	0,02–0,15	Korningungsfeiner bei Guss- und Schmiedeverarbeitung; Spuren verbessern Mikrostruktur
Andere	Rest Aluminium, + Spuren (≤0,15 jeweils)	Enthält Zr oder seltene Zusätze; Restgehalte durch Spezifikation begrenzt

Die Zusammensetzung von A365 ist darauf abgestimmt, die Reaktion auf Kaltverfestigung, Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit auszubalancieren. Mangan ist der beabsichtigte Festigkeitsheber, der die Korngröße verfeinert und moderate Mischkristall- sowie Dispersionseffekte bewirkt; Eisen und Silizium sind kontrolliert, um grobe intermetallische Phasen zu vermeiden, welche bei der Umformung verspröden. Spurenelemente wie Chrom und Titan wirken als Rekristallisationshemmstoffe und Kornfeiner, was für die gleichbleibende mechanische Eigenschaft nach thermomechanischer Bearbeitung wichtig ist.

Mechanische Eigenschaften

A365 zeigt das Zugverhalten charakteristisch für nicht wärmebehandelbare manganhaltige Legierungen: Im geglühten Zustand weist sie relativ niedrige Zug- und Streckgrenzen, aber hohe Dehnung und ausgezeichnete Energieaufnahme bei Umformvorgängen auf. Kaltverfestigung erhöht Streck- und Zugfestigkeit proportional, während die gleichmäßige und Bruchdehnung abnehmen; die Verfestigungskurven sind bis zu moderaten Verformungen relativ linear und die Legierung zeigt eine gute Stabilität gegen Alterung bei Umgebungstemperaturen. Die Härte orientiert sich am Ausführungszustand und Kaltumformungsgrad: O-Zustand liefert niedrige Brinell-/Vickers-Werte, was für die Umformung vorteilhaft ist, während H-Zustände die Härte etwa verdoppeln können zur Verbesserung von Verschleißfestigkeit oder Steifigkeit.

Die Dauerfestigkeit von A365 ist moderat und wird weitgehend von Oberflächenbedingungen, Oberflächengüte sowie Einschlüssen oder Fe-reichen intermetallischen Phasen bestimmt; Sandstrahlen (Shot-Peening) und Oberflächenbehandlungen können die Dauerfestigkeit deutlich verbessern. Dickenabhängige Effekte entsprechen dem Aluminiumtyp: dünnere Querschnitte zeigen stärkere Kaltverfestigung und reagieren leichter auf Kaltumformung, während dickere Bereiche mehr Duktilität behalten, aber größere mikrostrukturelle Heterogenitäten enthalten können, die Dauerfestigkeit und Umformbarkeit reduzieren. Schweißnahtwärmebereiche können lokal die Festigkeit durch Erholung und Rekristallisation verringern, aber die allgemeine Zähigkeit und Duktilität bleiben für viele gefertigte Konstruktionen akzeptabel.

Eigenschaft	O/Geglüht	Haupttemper (z. B. H14)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	~110–140 MPa	~200–260 MPa	Werte abhängig vom Kaltumformungsgrad und der Blechdicke; typische Bereiche für manganlegierte geschmiedete Legierungen
Streckgrenze	~45–80 MPa	~160–220 MPa	Streckgrenze steigt mit zunehmender Verfestigung rasch an; Beginn der Streckgrenzenplateaus abhängig von Temperatur und Verarbeitung
Dehnung	~20–35%	~6–12%	Duktilität nimmt mit steigender Härte ab; Dehnung gemessen an Standard-Probekörpern nach ASTM/EU-Normen
Härte	~30–45 HB	~65–95 HB	Härte korreliert mit Ausführungszustand und Kaltverfestigung; Oberflächenbehandlungen beeinflussen Messwerte

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,70 g/cm³	Typisch für Aluminiumlegierungen; vorteilhaft für designs mit hoher spezifischer Steifigkeit
Schmelzbereich	~605–655 °C	Legierungselemente senken den Schmelzpunkt gegenüber reinem Aluminium leicht; Solidus- und Liquidusbereich abhängig von örtlicher Zusammensetzung
Wärmeleitfähigkeit	~120–150 W/m·K	Hoch im Vergleich zu Stahl; leicht gegenüber reinem Aluminium durch Legierung vermindert
Elektrische Leitfähigkeit	~25–35 % IACS	Niedriger als bei reinem Aluminium oder handelsüblicher Reinheit wegen Legierung; ausreichend für viele elektrische Anwendungen
Spezifische Wärme	~0,88–0,92 J/g·K	Typisch für Aluminiumlegierungen in der Nähe der Raumtemperatur
Thermische Ausdehnung	~23–24 ×10⁻⁶ /K	Ähnlich wie bei anderen Aluminiumlegierungen; wichtig für Verbindungen mit unterschiedlichen Werkstoffen

Das Satz physikalischer Eigenschaften positioniert A365 in der Klasse leichter, thermisch leitfähiger Materialien, die sich für Anwendungen zur Wärmeabfuhr eignen, bei denen elektrische und thermische Leitfähigkeit noch brauchbar sind, jedoch zugunsten mechanischer Eigenschaften abgewogen werden. Die thermische Ausdehnung ist im Vergleich zu Stahl erheblich und muss in Mischbaugruppen berücksichtigt werden, um thermische Spannungen oder Ermüdung der Verbindung zu vermeiden. Dichte und spezifische Wärme machen die Legierung dort vorteilhaft, wo massensensitive Wärmeführung gefragt ist.

Produktformen

Form	Typische Dicke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Hinweise
Blech	0,3–6,0 mm	Durchgehend homogen; kalt umformbar	O, H14, H16	Häufig verwendet für architektonische und gefertigte Paneele; hervorragende Oberflächenqualität
Platte	6–25 mm	Massive Querschnitte erfordern kontrolliertes Walzen für gleichbleibende Eigenschaften	O, H18	Dickere Dimensionen zeigen meist geringere Duktilität und benötigen höhere Umformkräfte
Strangpressprofil	Profile mit 5–80 mm Querschnitt	Festigkeit variiert mit Strangpressverhältnis und anschließender Kaltumformung	O, H1x	Strangpressprofile können für dimensionsstabile Zustände gealtert werden; keine Ausscheidungshärtung
Rohr	Wanddicke 0,5–10 mm	Nahtlose/geschweißte Rohre behalten nach Umformung akzeptable mechanische Eigenschaften	O, H14	Einsatz im HLK-Bereich und als Strukturrohr; Biegefähigkeit abhängig vom Zustand
Stange/Rundstahl	Ø 3–50 mm	Kaltziehen erhöht Festigkeit und verringert Dehnung	H12–H18	Typisch für Befestigungselemente, bearbeitete Bauteile und Strukturbolzen

Die Form bestimmt die Verarbeitungsfenster: Dünnes Blech lässt sich im geglühten Zustand leicht ziehen und drehen, während Platte und Stangen schwere Umformverfahren oder gestaffeltes Glühen erfordern. Strangpressprofile profitieren von strenger Kontrolle der Blockzusammensetzung und Homogenisierung, um Oberflächenrisse zu vermeiden und konsistente mechanische Eigenschaften zu gewährleisten, insbesondere bei nachgelagertem Ziehen oder Biegen. Geschweißte Formen wie Rohre und gefertigte Baugruppen müssen HAZ-Erweichung berücksichtigen und Schweißfolgen so planen, dass Verformungen minimiert werden.

Äquivalente Werkstoffbezeichnungen

Norm	Bezeichnung	Region	Hinweise
AA	A365	USA	Designation der Aluminum Association für die in diesem Dokument behandelte Legierung
EN AW	Kein exaktes Äquivalent	Europa	Praktisch nächstliegende EN-Güten sind AW-3003 und AW-3004 mit ähnlichem Mn-Gehalt; Zusammensetzung und Eigenschaften weichen ab
JIS	Nächstliegend: A3003-Familie	Japan	JIS besitzt 3000er Serienäquivalente; nicht immer existiert eine 1:1-Entsprechung
GB/T	Nächstliegend: 3×××-Serie	China	Chinesische Normen bieten 3xxx-Legierungen mit ähnlichem Mn-Bereich; genaue Zuordnung über Lieferantenspezifikationen prüfen

Ein globaler, direkter und eindeutiger Ersatz für A365 gibt es selten, da regionale Normen leicht unterschiedliche Grenzwerte und Verunreinigungsgrenzen spezifizieren; daher sind Umrechnungen nur annähernd gültig. Beim Werkstofftausch zwischen Regionen oder Lieferanten sollten Ingenieure detaillierte chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften sowie Fertigungsverläufe (z. B. Walzglühen versus Labor-Glühen) vergleichen, anstatt sich allein auf Werkstoffbezeichnungen zu verlassen.

Korrosionsbeständigkeit

A365 bietet aufgrund seines geringen Kupfergehalts und mäßigen Mangangehalts eine gute allgemeine atmosphärische Korrosionsbeständigkeit. Das Mangan fördert die Bildung einer schützenden Oxidschicht in vielen Umgebungen. In Industrie- und Stadtatmosphären verhält sich die Legierung auch unbeschichtet gut, lokal begrenzte Korrosion kann jedoch in chloridehaltigen Umgebungen auftreten, besonders bei Beschädigung der Oberfläche oder in Gegenwart eisenreicher Intermetallische Verbindungen. Für den maritimen Einsatz sind sorgsame Konstruktion und Schutzbeschichtungen erforderlich; während A365 gegenüber gleichmäßiger Korrosion widerstandsfähig ist, sind Loch- und Spaltkorrosion auf ungeschützten Flächen bei stagnierenden salzhaltigen Bedingungen möglich.

Die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion (SCC) ist bei A365 relativ gering im Vergleich zu höherfesten wärmebehandelten Legierungen, da diese Legierung nicht die hohen Streckgrenzen erreicht, welche SCC bei Aluminium-Kupfer- oder hochfesten 7xxx-Serien begünstigen. Galvanische Reaktionen entsprechen üblichem Aluminiumverhalten: A365 ist anodisch gegenüber den meisten Edelstählen, Kupfer und kupferreichen Legierungen; daher sind Isolationsschichten oder opferanodische Maßnahmen beim Verbinden unterschiedlicher Metalle notwendig. Im Vergleich zu magnesiumhaltigen 5xxx-Legierungen zeigt A365 in der Regel ähnliche oder leicht bessere lokale Korrosionsbeständigkeit, während 6xxx-Serienlegierungen bei geeigneter Eloxierung oder Beschichtung bessere anodische Eigenschaften aufweisen können.

Fertigungseigenschaften

Schweißbarkeit

Das Schweißen von A365 ist mit konventionellen Schmelzverfahren wie WIG und MIG unproblematisch, sofern geeignete Schweißzusätze verwendet werden; Füllwerkstoffe mit ähnlicher Zusammensetzung wie 3xxx-Serien oder niedrigfestes Al-Mn minimieren das Risiko von Heißrissen. Da A365 nicht ausscheidungshärtbar ist, ist eine Festigkeitswiederherstellung nach dem Schweißen unbeeinträchtigt. Allerdings können lokal erhitzte Bereiche in der Wärmeeinflusszone (HAZ) durch Kornwachstum und Weichung die Tragfähigkeit im Vergleich zum kaltverfestigten Grundwerkstoff verringern. Vorwärmen und Interpass-Temperaturkontrolle sind bei dünnen Querschnitten meist nicht erforderlich, dafür sind Sauberkeit, Oxidentfernung und Schutzgasqualität entscheidend für Porenfreiheit und gute Durchschweißung.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit von A365 ist moderat und vergleichbar mit anderen nicht- wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen; die Bearbeitung gelingt bei hohen Schnittgeschwindigkeiten mit geeigneten Schmiermitteln und scharfen Hartmetallwerkzeugen gut. Werkzeuge sollten thermisch beständig sein und eine Schneidgeometrie mit kurzen, abgebrochenen Spänen besitzen; Spanbruch kann durch Einsatz von Spanbrechern und optimale Vorschubwerte unterstützt werden. Oberflächenrauheit beim Drehen und Fräsen ist gut, jedoch müssen Werkzeugvibrationen und Werkstückspannung kontrolliert werden, um Schwingungen, besonders bei weicheren geglühten Zuständen, zu vermeiden.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit zählt zu den herausragenden Merkmalen von A365, insbesondere im Zustand O, in dem Tiefziehen, Biegen und Streckumformen mit vergleichsweise engen Radien möglich sind. Empfohlene Mindestbiegeradien hängen von Blechstärke und Zustand ab, aber geglühtes Blech lässt sich oft auf Radien von 1-2× Dicke umformen, abhängig von Geometrie und Schmierung; H-Zustände erfordern größere Radien zur Vermeidung von Kantensprüngen. Die Kaltumformungsreaktion ist gut vorhersagbar, was eine geplante mehrstufige Umformung mit Zwischenglühen ermöglicht, um Duktilität wiederherzustellen und Federkraft zu minimieren.

Wärmebehandlungsverhalten

Da A365 für Ausscheidungshärtung faktisch nicht wärmebehandelbar ist, dient die thermische Behandlung vor allem dem Glühen und der Steuerung von Rekristallisation und Korngröße. Glühzyklen werden typischerweise bei Temperaturen durchgeführt, die Erholung und Rekristallisation ermöglichen, ohne beginnendes Schmelzen zu verursachen, wodurch die Duktilität für nachfolgende Umformprozesse wiederhergestellt wird; ein gängiges industrielles Glühen für vergleichbare Mn-Legierungen liegt im Bereich 300–420 °C, abhängig von Querschnittsdicke und gewünschter Korngröße. Stabilisierungs- und Rekristallisationssteuerung erfolgt durch kleine Legierungszusätze (Cr, Ti), die Korngrenzen festsetzen; diese Elemente verschieben das Temperatur-Zeit-Fenster für das Glühen.

Die Hauptverstärkung erfolgt durch Kaltverfestigung: Kaltumformung bei Raumtemperatur erhöht die Versetzungsdichte und steigert Streck- und Zugfestigkeit vorhersehbar, wobei kontrollierte Teilglühphasen zur Erzeugung mittlerer Zustände (H22, H24 etc.) eingesetzt werden können. T-Zustände, die für wärmebehandelbare Aluminiumlegierungen (T6, T5 etc.) typisch sind, bewirken bei A365 keine vergleichbare Festigkeitssteigerung durch Ausscheidungshärtung und sind daher für hohe Festigkeiten nicht geeignet.

Hochtemperatureigenschaften

Bei erhöhten Temperaturen zeigt A365 eine progressive Festigkeitsabnahme, da thermisch aktivierte Versetzungserholung und Korngrenzengleiten einsetzen; praktische Dauereinsatzgrenzen liegen meist unter ~150–200 °C für tragende Anwendungen. Oxidation ist begrenzt, da Aluminium eine stabile Oxidschicht bildet, doch längere Exposition bei höheren Temperaturen oder in aggressiven Atmosphären kann Oberflächenchemie verändern und Intermetallische Verbindungen vergrößern, was Duktilität und Dauerfestigkeit beeinträchtigt. Schweißnahtzonen und stark kaltverfestigte Bereiche sind unter thermischem Zyklus aufgrund von Versetzungs- und Eigenspannungsrelaxation empfindlicher für Eigenschaftsänderungen, die lokale Festigkeit reduzieren.

Für kurzfristige Hochtemperatureinsätze (z. B. Umformen oder Löten) sollten Konstrukteure mögliche Erweichungen und Maßänderungen berücksichtigen; Langzeitkriechen ist bei moderaten Temperaturen gering, kann sich aber ab ~200–250 °C unter Dauerbelastung bemerkbar machen.

Anwendungen

Branche	Beispielkomponente	Warum A365 verwendet wird
Automobilindustrie	Zierleisten, Gehäuse, nicht-strukturelle Verkleidungen	Gute Umformbarkeit, Oberflächenqualität und Korrosionsbeständigkeit bei moderaten Kosten
Schiffbau/Marine	HLK-Kanäle und Verkleidungen	Korrosionsbeständigkeit und einfache Fertigung für geschützte Bauteile
Luft- und Raumfahrt	Innenausstattung und nicht-kritische Halterungen	Leichtbaueigenschaften mit guter Umformbarkeit und akzeptabler mechanischer Leistung
Elektronik	Gehäuse und Wärmeverteiler	Gute Wärmeleitfähigkeit und Formbarkeit in komplexe Formen

A365 ist besonders geeignet, wenn ein ausgewogenes Verhältnis von Umformbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und moderater Festigkeit gefordert wird. Es ist ideal für gefertigte Bauteile, die eine gute Oberflächenqualität und enge Formtoleranzen erfordern, jedoch nicht die maximale Festigkeit oder Ermüdungslebensdauer hochfester wärmebehandelter Legierungen.

Auswahlhinweise

Wählen Sie A365, wenn bei der Konstruktion die Umformbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kostenersparnis höher gewichtet werden als die maximale spezifische Festigkeit. Es ist eine ausgezeichnete Wahl für gezogene, gestanzte oder tiefgezogene Bauteile, die keinen hohen Dauerbelastungen oder aggressiven Spannungsrisskorrosionsbedingungen ausgesetzt sind.

Im Vergleich zu handelsüblichem Reinaluminium (1100) tauscht A365 eine geringfügig niedrigere elektrische und thermische Leitfähigkeit gegen eine deutlich verbesserte Festigkeit und bessere Maßhaltigkeit während der Bearbeitung ein. Im Vergleich zu durch Kaltverfestigung gehärteten Legierungen wie 3003 oder 5052 weist A365 in der Regel ähnliche oder geringfügig höhere Festigkeiten auf, während Korrosionsbeständigkeit und Umformverhalten vergleichbar bleiben. Im Vergleich zu wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder 6063 erreicht A365 zwar nicht dieselben Spitzfestigkeiten durch Auslagerungshärtung, wird jedoch bevorzugt, wenn eine umfangreiche Umformung vor der Endbehandlung erforderlich ist oder wenn bessere Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit mit minimaler Nachbehandlung gewünscht sind.

Abschließende Zusammenfassung

A365 bleibt im modernen Ingenieurwesen als vielseitige, leicht zu bearbeitende Aluminiumlegierung relevant, die eine gute Umformbarkeit, akzeptable mechanische Eigenschaften und verlässliche Korrosionsbeständigkeit für viele industrielle, automobiltechnische und Konsumanwendungen in Einklang bringt. Ihre Kaltverfestigungsreaktion in Kombination mit vorhersehbarem thermischem und mechanischem Verhalten