Aluminium AlSiMg: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungsbereiche
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Umfassender Überblick
AlSiMg bezeichnet die große Familie der Aluminiumlegierungen, die hauptsächlich mit Silizium (Si) und Magnesium (Mg) legiert sind. In gewalzter Form überschneidet sich diese Familie stark mit der 6xxx-Serie (Al-Mg-Si), welche ausscheidungshärtbare, wärmebehandelbare Legierungen umfasst; im Gießereibereich bezieht sich die Bezeichnung AlSiMg auch auf Al‑Si-Gusslegierungen, die mit Mg modifiziert sind, um die Festigkeit und die Ansprechbarkeit auf Wärmebehandlung zu verbessern. Der definierende metallurgische Mechanismus der gewalzten Al‑Si‑Mg-Legierungen ist die Zeitstandhärtung durch Bildung metastabiler Mg2Si-Ausscheidungen nach Lösungsglühen und künstlichem Altern; die Gussvarianten gewinnen ihre Festigkeit durch eine verfeinerte Siliziummorphologie sowie Mg-verstärkte Festigkeit und begrenzte Ausscheidungshärtung.
Wichtige technische Eigenschaften umfassen eine Kombination aus mittlerer bis hoher Festigkeit, guter Korrosionsbeständigkeit in atmosphärischen Umgebungen, hoher Extrudierbarkeit und guter Umformbarkeit sowie zuverlässiger Schweißbarkeit bei Verwendung geeigneter Zusatzwerkstoffe und Nachbehandlungsverfahren. Im Vergleich zu den hochfesten 2xxx- oder 7xxx-Serien bieten AlSiMg-Legierungen zugunsten verbesserter Korrosionsbeständigkeit und einfacherer Fertigung eine etwas niedrigere Spitzfestigkeit. Typische Anwendungsbereiche für AlSiMg-Legierungen sind Karosserie- und Strukturbauteile im Automobilbau, architektonische Profile, maritime Beschläge, Gehäuse für Elektronik sowie Wärmesenken und bestimmte Luftfahrtkomponenten, wo eine ausgewogene Kombination aus Festigkeit, Gewicht und Korrosionsbeständigkeit gefordert ist.
Ingenieure wählen AlSiMg, wenn eine wärmebehandelbare Legierung mit gutem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, ausgezeichneter Extrudierbarkeit und der Möglichkeit, durch Wärmebehandlung definierte Festigkeitsstufen zu erzielen, benötigt wird. Die Vielseitigkeit der Familie – verfügbar als Blech, Platte, Profile und Gussstücke – sowie die Kompatibilität mit Eloxal- und Beschichtungsverfahren machen AlSiMg-Legierungen zur bevorzugten Wahl für kostensensible Strukturen und mittelschwere Strukturbauteile, bei denen Fertigungsfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit Priorität haben.
Ausführungszustände (Temper)
| Temper | Festigkeitsniveau | Dehnung | Umformbarkeit | Schweißbarkeit | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Niedrig | Hoch (20–35%) | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Vollständig geglüht; maximale Duktilität |
| H14 | Niedrig‑Mittel | Mäßig (10–20%) | Gut | Ausgezeichnet | Durch Kaltverfestigung härteverändert; eingeschränkte Umformung |
| T4 | Mittel | Mäßig (12–18%) | Gut | Gut | Gelöst geglüht und natürlich gealtert |
| T5 | Mittel | Mäßig (10–16%) | Gut | Gut | Aus dem Warmumformen abgeschreckt und künstlich gealtert |
| T6 | Hoch | Niedriger (8–14%) | Befriedigend–Gut | Gut | Gelöst geglüht und künstlich gealtert; maximale Festigkeit |
| T651 | Hoch | Niedriger (8–14%) | Befriedigend–Gut | Gut | T6 mit Spannungsarmglühen durch Dehnen |
| T7 | Mittel | Mäßig (10–16%) | Gut | Gut | Überaltert für verbesserte Stabilität und Bruchzähigkeit |
Die Ausführungszustände steuern die Mikrostruktur und damit die Kompromisse zwischen Festigkeit, Duktilität und Umformbarkeit. Der weichgeglühte (O) Zustand bietet die beste Kaltumformbarkeit bei Raumtemperatur für Tiefziehen und komplexe Biegevorgänge, während T6/T651 verwendet werden, wenn nach Wärmebehandlung maximale und stabile Festigkeit gefordert ist.
Der Wärmebehandlungsweg und eventuell durchgeführte Zwischenkaltumformungen beeinflussen maßgeblich die Rekristallisation, Ausscheidungsgröße/-verteilung sowie den Eigenspannungszustand; Designer sollten den Ausführungszustand basierend auf den erforderlichen Umformprozessen, der endgültigen Belastungssituation und der Korrosionsumgebung auswählen.
Chemische Zusammensetzung
| Element | % Bereich | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Si | 0,2–1,6 | Ermöglicht Mg2Si-Ausscheidungen; höherer Si-Gehalt verfeinert die Gussmikrostruktur |
| Fe | 0,1–0,7 | Verunreinigung; bildet intermetallische Phasen, die Duktilität und Korrosionsbeständigkeit reduzieren |
| Mn | 0–0,50 | Steuert Kornstruktur und kann Dispergierungen bilden, die die Festigkeit beeinflussen |
| Mg | 0,3–1,2 | Hauptlegierungselement zur Festigkeitssteigerung über Mg2Si-Ausscheidungen |
| Cu | 0–0,5 | Erhöht die Festigkeit, kann jedoch Korrosionsbeständigkeit und Wärmebehandlungsansprechen verschlechtern |
| Zn | 0–0,25 | In der Regel gering; übermäßiges Zn kann galvanische Probleme fördern |
| Cr | 0–0,35 | Steuert Korngrenzen-Ausscheidungen und verbessert Zähigkeit/Stabilität |
| Ti | 0–0,15 | Kornverfeinerung in Guss- und Walzprodukten |
| Sonstige | Rest Aluminium | Spuren und Rückstände; Zr/Sc können in Hochleistungsvarianten enthalten sein |
Die Si- und Mg-Gehalte sind die primären Einstellgrößen für die Festigkeit: Zusammen erzeugen sie während des Alterungsprozesses Mg2Si-Ausscheidungen, welche die Streckgrenze und Zugfestigkeit dominieren. Nebenelemente und Verunreinigungen wie Fe und Cu beeinflussen Zähigkeit, Zerspanbarkeit und Korrosionsverhalten; geringere Fe-Gehalte verbessern Duktilität und Oberflächenbild, während Cu zu Lasten der Korrosionsbeständigkeit die Festigkeit erhöht. Guss-AlSiMg-Varianten haben oft einen höheren Si-Gehalt (bis zu ca. 12% bei bestimmten Gusslegierungen) und andere Verunreinigungstoleranzen im Vergleich zu den gewalzten 6xxx-Legierungen.
Mechanische Eigenschaften
Gewalzte AlSiMg-Legierungen (6xxx-Familie) zeigen eine charakteristische ausscheidungshärtende Zugfestigkeitskurve: Ausgehend von relativ niedriger Streckgrenze im geglühten oder T4-Zustand steigen Streck- und Zugfestigkeit nach künstlichem Altern deutlich an, da feine Mg2Si-Ausscheidungen gebildet werden. Die Streckgrenze im T6-Zustand erreicht typischerweise den praktischen Konstruktionsbereich für mittelschwere Strukturbauteile, während die Dehnung im Vergleich zum geglühten Zustand abnimmt; Bruchmechanismen sind in der Regel duktil mit etwas Mikroschädigungsverschmelzung, sofern keine groben intermetallischen Phasen vorliegen. Die Dauerfestigkeit ist gut bei geeigneter Oberflächenbearbeitung und metallurgischer Sauberkeit; Lebensdauer ist empfindlich gegenüber Oberflächendefekten, Kaltverfestigung und Spannungskonzentratoren.
Die Bauteildicke beeinflusst das mechanische Verhalten, da die Abkühlrate nach Lösungsglühen und Abschrecken variieren kann; dickere Querschnitte kühlen langsamer ab, was die Übersättigung und damit die anschließende Ausscheidungshärtung reduzieren kann, was zu geringerer erreichbarer Festigkeit und erhöhter Anfälligkeit für grobe Ausscheidungen führt. Die Härte korreliert mit dem Zugverhalten und wird üblicherweise in Brinell (HB) oder Vickers angegeben; typische T6-Härten für gebräuchliche 6xxx-Legierungen liegen im Bereich, der Zerspanungs- und Umformarbeiten ermöglicht, aber Prozesskontrolle erfordert, um Überalterung zu vermeiden.
Bruchzähigkeit und Kerbschlagempfindlichkeit hängen von der Legierungsreinheit und dem Ausführungszustand ab. Guss-AlSiMg-Varianten zeigen ein anderes mechanisches Profil: Ein höherer Siliziumgehalt verbessert den Verschleiß- und Bearbeitungsverhalten in einigen Fällen, macht die Legierung jedoch weniger duktil, mit geringerer Dehnung und anderem Ermüdungsrissinitiationsverhalten gegenüber gewalzten Legierungen.
| Eigenschaft | O/Geglüht | Wesentlicher Temper (z. B. T6) | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 110–160 MPa | 200–320 MPa | Bereich abhängig von spezifischer Legierung (z. B. 6061 vs. 6063) und Bauteildicke |
| Streckgrenze | 55–120 MPa | 120–280 MPa | Streckgrenze steigt nach T6 deutlich; zulässige Werte im Konstruktionsnachweis müssen den Zustand berücksichtigen |
| Dehnung | 20–35% | 8–14% | Duktilität reduziert in Ausscheidungshärtungszuständen; höher in geglühten und T4-Zuständen |
| Härte | 30–50 HB | 70–130 HB | Härte korreliert mit Ausscheidungsverteilung und Legierungsgehalt |
Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Dichte | 2,68–2,70 g/cm³ | Typische Aluminiumdichte; variiert vernachlässigbar mit Legierungsinhalt |
| Schmelzbereich | ~555–650 °C | Solidus und Liquidus variieren je nach Si-Gehalt und anderen Legierungselementen |
| Wärmeleitfähigkeit | 130–160 W/m·K | Niedriger als reines Al; abhängig von Legierung und Zustandsform |
| Elektrische Leitfähigkeit | 25–45 % IACS | Reduziert gegenüber reinem Al durch Legierung; variiert mit Zustand und Kaltverfestigung |
| Spezifische Wärme | ~900 J/kg·K | Typisch für Aluminiumlegierungen bei Umgebungstemperatur |
| Wärmedehnung | 22–24 µm/m·K | Wärmeausdehnungskoeffizient für konstruktive Auslegung |
AlSiMg-Legierungen bewahren weite Teile der günstigen thermischen und elektrischen Eigenschaften von Aluminium, was sie attraktiv für wärmeableitende Anwendungen macht, während sie gleichzeitig verbesserte Festigkeiten bieten. Die Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit gegenüber reinem Aluminium ist moderat und in der Regel für Strukturbauteile, die auch als Wärmesenken dienen, akzeptabel.
Für die thermische Auslegung müssen Ingenieure den Wärmeausdehnungskoeffizienten berücksichtigen, wenn AlSiMg mit andersartigen Werkstoffen kombiniert wird; unterschiedliche Ausdehnungen können thermische Spannungen in Baugruppen und Verbindungselementen erzeugen.
Produktformen
| Form | Typische Dicke/Größe | Festigkeitsverhalten | Gängige Zustände | Hinweise |
|---|---|---|---|---|
| Blech | 0,3–6,0 mm | Gleichmäßig; Dicke beeinflusst das Ansprechverhalten beim Altern | O, H14, T4, T5, T6 | Weit verbreitet für Karosseriebleche, Architektur, Fassaden |
| Platte | >6,0 mm bis 150 mm | Geringere Vergütbarkeit in dicken Querschnitten | O, T6 (begrenzt) | Dickwandige Festigkeit verringert durch langsame Abkühlung |
| Strangpressprofil | Profile bis mehrere Meter | Exzellente richtungsabhängige Festigkeit | T5, T6, T651 | Strangpressbarkeit ist ein Hauptvorteil der 6xxx-Legierungen |
| Rohr | 0,5–20 mm Wandstärke | Standardmäßige strukturelle Leistung | O, T4, T6 | Geschweißte und nahtlose Rohre sind gebräuchlich |
| Stab/Rundstahl | Ø 3–150 mm | Isotrop im Querschnitt | O, T6 | Verwendet für mechanisch bearbeitete Komponenten und Befestigungselemente |
Die Form beeinflusst die Mikrostruktur: Strangpressprofile profitieren von dynamischer Rekristallisation und können künstlich gealtert werden, um gleichbleibende Eigenschaften zu erzielen, während Platten/Schmiedestücke eine sorgfältige Vergütungssteuerung benötigen, um die gewünschte Festigkeit zu erreichen. Bleche und dünne Profile kühlen schnell ab und erreichen meist nahe T6-Peakeigenschaften, während dickere Platten alternative Konstruktionsansätze oder überanlagerten Zustand (Overage) für Stabilität benötigen.
Herstellungsprozesse – Walzen, Strangpressen, Gießen – beeinflussen zudem Oberflächenbeschaffenheit, innere Sauberkeit und Eigenspannungen, die alle nachfolgende Prozesse wie Schweißen, Anodisieren und mechanische Bearbeitung beeinflussen.
Äquivalente Güten
| Norm | Güte | Region | Hinweise |
|---|---|---|---|
| AA | 6xxx-Serie (z. B. 6061, 6063) | USA | Repräsentative geschmiedete Al‑Mg‑Si-Legierungen, verwendet für Struktur- und Strangpressanwendungen |
| EN AW | AlSiMg (Guss) / EN AW‑6060 / EN AW‑6082 (geschmiedet) | Europa | "AlSiMg" erscheint bei Gusslegierungen; EN AW‑60xx sind gängige geschmiedete Äquivalente |
| JIS | A6061, A6063 | Japan | JIS-Güten für typische Al‑Mg‑Si-Legierungen, verwendet in Strangpressprofilen und Strukturen |
| GB/T | 6061, AlSi9Mg (Guss) | China | Chinesische Normen decken sowohl geschmiedete 6xxx als auch gegossene AlSiMg-Legierungen ab |
Es gibt keine eins-zu-eins-Entsprechung für die Bezeichnung AlSiMg: Diese steht sowohl für eine Familie geschmiedeter 6xxx-Legierungen als auch für eine Reihe von Al‑Si-Gusslegierungen mit Mg-Zusätzen. Geschmiedete Normen (z. B. 6061/6063/6082) haben eng spezifizierte Zusammensetzungen und mechanische Eigenschaften, während gegossene AlSiMg-Legierungen für den Gussprozess ausgelegt sind und andere mechanische sowie Korrosionseigenschaften aufweisen.
Ingenieure müssen bei der Beschaffung die spezifischen Normen und T-Zustandsbezeichnungen prüfen, um eine direkte Äquivalenz zu gewährleisten und sollten sich nicht ausschließlich auf die AlSiMg-Familienbezeichnung verlassen.
Korrosionsbeständigkeit
AlSiMg-Legierungen zeigen üblicherweise eine gute atmosphärische Korrosionsbeständigkeit durch die natürlich entstehende schützende Aluminiumoxid-Schicht. Sie sprechen gut auf das Anodisieren an, was den Oberflächenschutz und die optische Erscheinung verbessert. In leicht korrosiven Umgebungen und Industrieatmosphären verhalten sie sich vergleichbar mit anderen 6xxx-Legierungen; die Korrosionsbeständigkeit wird durch niedrige Kupferanteile und passende Zustandswahl unterstützt. Loch- und Spaltkorrosion bleibt in chloridreichen Umgebungen eine Herausforderung, insbesondere wenn Oberflächenfehler oder Beschichtungen beschädigt sind.
Für den maritimen Einsatz sind sie für viele strukturelle Bauteile und Strangpressprofile geeignet, jedoch ziehen Konstrukteure bei dauerhafter Exposition in Seewasser oder Spritzwasserzonen häufig höher legierte 5xxx-Legierungen oder schützen mittels Opferschichten und kathodischem Schutz, da lokale Korrosionsraten durch Chloride beschleunigt werden können. Die Empfindlichkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion (SCC) ist für die 6xxx-Familie generell gering im Vergleich zu 2xxx- oder 7xxx-Legierungen, kann aber durch überalterte Zustände und hohe Eigenspannungen erhöht werden. Daher sind geeignete Zustandsauswahl sowie Nachwärmebehandlung oder Spannungsarmglühen nach dem Schweißen wichtig.
Galvanische Wechselwirkungen müssen bei Kombination von AlSiMg mit edleren Metallen wie Edelstahl oder Kupferlegierungen berücksichtigt werden; isolierende Schichten oder Beschichtungen werden üblich eingesetzt, um beschleunigte Korrosion zu verhindern. Im Vergleich zur 5xxx-Familie bietet AlSiMg (6xxx) typischerweise eine bessere Kombination aus anodisierbarer Oberfläche und Maßhaltigkeit, allerdings leicht geringere Verformbarkeit und geringere absolute Korrosionsbeständigkeit im Seewasser.
Fertigungseigenschaften
Schweißbarkeit
Geschmiedete AlSiMg-Legierungen lassen sich gut mit üblichen Schmelzschweißverfahren (TIG, MIG/MAG) schweißen und zeigen vorhersehbare Schmelzzonmikrstruktur. Als Zusatzwerkstoffe werden meist ER4043 (Al‑Si) oder ER5356 (Al‑Mg) verwendet, abhängig vom gewünschten Korrosions- und Festigkeitsverhalten. Das Risiko für Heißrisse ist bei ordnungsgemäß vorbereiteten Verbindungen gering, während Siliziumausscheidungen in gegossenen AlSiMg-Legierungen Heißrisse fördern können; hier sind Vorwärmen oder geänderte Fügegeometrien empfohlen. Das Wärmeeinflussgebiet (WEZ) wird typischerweise gegenüber dem randabgehärteten, T6-gealterten Grundmaterial weich, weshalb Nachalterung oder der Einsatz von überalterten Zuständen (T7) für tragende Bauteile oft verlangt wird.
Bearbeitbarkeit
Die Bearbeitbarkeit von AlSiMg-Legierungen wird als mittel bis gut bewertet. Das Spanverhalten verbessert sich mit steigendem Si-Gehalt und feinverteilter, homogener Ausscheidungsverteilung. Hartmetall- oder beschichtete Werkzeuge werden bei hohen Vorschüben und mittleren Schnittgeschwindigkeiten eingesetzt. Aluminium neigt zum Bilden langer, klebriger Späne und Werkzeugaufbaus, weshalb Werkzeuggeometrie, ausreichende Kühlung und Spankontrolle entscheidend sind. Legierungen mit hohem Siliziumanteil oder Gussmorphologie verursachen stärkeren Werkzeugverschleiß, besonders wenn Si als harte Platten oder Feinausscheidungen vorliegt.
Umformbarkeit
Die Umformbarkeit ist ausgezeichnet in geglühten und natürlich gealterten Zuständen und bleibt in T4/T5 noch gut für viele Biege- und Strangpressumformprozesse. Mindest-Biegeradien hängen vom Zustand, Dicke und Bauteilgeometrie ab; typische Richtwerte für Blech in T4/T6 empfehlen Innenradien von 1,5–3× Blechdicke bei moderater Umformung, um Rissbildung zu vermeiden. Kaltverfestigung (H-Zustände) erhöht die Festigkeit durch Kaltumformung, reduziert aber die Dehnung und erschwert das Federrückverhalten, weshalb Endzustand und geforderte Maßhaltigkeit mit den Umformschritten abgestimmt sein müssen.
Wärmebehandlungsverhalten
Die Lösungsglühung von AlSiMg (geschmiedete 6xxx-Legierungen) erfolgt nahe der Mg2Si-Solvuslinie, üblicherweise im Bereich 510–550 °C bei typischen Legierungen, und wird lange genug zur vollständigen Auflösung von Ausscheidungen und Homogenisierung gehalten. Ein schnelles Abschrecken auf Raumtemperatur ist entscheidend, um Mg und Si in übersättigter Lösung zu binden und eine anschließende Ausscheidung beim künstlichen Altern zu ermöglichen; die Abschreckempfindlichkeit nimmt mit zunehmender Bauteildicke zu. Das künstliche Altern (T6) erfolgt meist bei 160–185 °C über mehrere Stunden, wobei feine, kohärente Ausscheidungen gebildet werden, die Streck- und Zugfestigkeit erhöhen. Die Alterungsparameter sind legierungsabhängig abgestimmt, um eine optimale Balance zwischen Höchstfestigkeit, Zähigkeit und Spannungsabbau zu erreichen.
T-Zustände umfassen T5 (abgekühlt vom Warmumformen und dann gealtert), T6 (gelöst und künstlich gealtert), T651 (T6 mit Richten/Dehnen) und T7 (überaltert zur Erhöhung von Stabilität und SCC-Widerstand). Gegossene AlSiMg-Legierungen basieren mehr auf Mg-Modifikation und angepassten Wärmebehandlungswegen zur Berücksichtigung der grobkörnigen Gussmikrostruktur; Lösungs- und Alterungsschritte können für die reduzierte Löslichkeit und langsamere Diffusion in großen Gussstücken modifiziert sein.
Für nicht wärmebehandelbare oder überalterte Varianten bleiben Kaltverfestigung und Glühen die Hauptmethoden zur Eigenschaftseinstellung; Vollglühen (O) bei ~350–420 °C mit anschließend langsamer Abkühlung stellt die Duktilität wieder her, entfernt jedoch die Alterungshärtung.
Hochtemperatureinsatz
AlSiMg-Legierungen verlieren mit steigender Temperatur allmählich an Festigkeit, da die Ausscheidungsstabilität abnimmt und Wechselwirkungen mit Versetzungen schwächer werden; die praktisch zulässige Dauereinsatztemperatur für tragende Strukturen liegt meist unter 150 °C, um wesentliche Erweichung und mechanischen Eigenschaftsverlust zu vermeiden. Über ~150–200 °C führt die Koarsening der Mg2Si-Ausscheidungen zur Überalterung mit irreversiblen Festigkeits- und Härteminderungen, wodurch diese Legierungen für anhaltende Hochtemperatureinsätze ungeeignet sind.
Oxidation ist im Vergleich zu Stählen begrenzt, jedoch kann die exponierte Oberfläche bei erhöhten Temperaturen dicker und farblich verändert sein, was die Haftung von Lacken und Beschichtungen beeinflussen kann; Schutzschichten oder Anodisieren müssen für Temperaturbeständigkeit ausgewählt werden. In geschweißten Baugruppen kann das Wärmeeinflussgebiet lokale Erweichung und geringere Kriechfestigkeit zeigen; kritische Schweißstellen sollten daher keine hohen Einsatztemperaturen erfahren oder es sind geeignete Nachwärmebehandlungen und überalterte Zustände zur Stabilität zu wählen.
Anwendungen
| Branche | Beispielkomponente | Warum AlSiMg verwendet wird |
|---|---|---|
| Automobil | Karosseriebleche, Stoßfänger, Strangpressprofile als Tragstruktur | Ausgewogenheit von Umformbarkeit, Strangpressbarkeit und alterungshärtender Festigkeit |
| Schiffbau | Deckbeschläge, Rahmen | Gute atmosphärische Korrosionsbeständigkeit und geringes Gewicht |
| Luft- und Raumfahrt | Sekundärstrukturbeschläge, Innenrahmen | Günstiges Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und Anodisierbarkeit |
| Elektronik | Kühlkörper, Gehäuse | Hohe Wärmeleitfähigkeit kombiniert mit guter Bearbeitbarkeit und Strangpressfähigkeit |
AlSiMg-Legierungen werden ausgewählt, wenn eine Kombination aus Fertigungsfreundlichkeit und Einsatzleistung erforderlich ist; ihre Anpassungsfähigkeit in Blech-, Strangpress- und Gussformen ermöglicht den multidisziplinären Einsatz in Fahrzeug-, Schiffs- und Industrieanwendungen.
Auswahlhinweise
AlSiMg ist eine technische Wahl, wenn Konstrukteure eine wärmebehandelbare Aluminiumlegierung mit guter Extrudierbarkeit und ausgewogener Korrosionsbeständigkeit benötigen. Im Vergleich zu handelsüblichem reinem Aluminium (1100) tauscht AlSiMg etwas elektrische Leitfähigkeit und Umformbarkeit gegen deutlich höhere Streck- und Zugfestigkeit ein, was es besser für strukturelle Bauteile macht, bei denen eine gewisse Umformbarkeit erhalten bleiben muss.
Im Vergleich zu kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet AlSiMg typischerweise nach dem Ausscheidungshärten eine höhere erreichbare Festigkeit bei ähnlicher oder etwas geringerer Korrosionsbeständigkeit in aggressiven Chloridumgebungen; wählen Sie AlSiMg, wenn höhere konstruktive Festigkeit und eine bessere anodische Oberfläche Priorität haben. Im Vergleich zu höherfesten, wärmebehandelbaren Legierungen (z. B. der 2xxx- oder 7xxx-Serie) und gebräuchlichen 6xxx-Varianten wie 6061/6063 werden AlSiMg-Legierungen oft bevorzugt, wenn Herstellbarkeit, Extrudierbarkeit und Korrosionsverhalten wichtiger sind als absolute Höchstfestigkeit; für sehr hohe Festigkeitsanforderungen können andere Legierungsfamilien erforderlich sein.
Bei der Auswahl einer spezifischen Legierung und des Zustands sollten die erforderlichen Zug- und Streckgrenzwerte, das erwartete Einsatzumfeld (insbesondere Chloridbelastung), der Fertigungsweg (geschmiedet vs. gegossen) und die Verfügbarkeit in der gewünschten Produktform berücksichtigt werden; für kritische Anwendungen sollten immer die Normvorgaben und Lieferantenzertifizierungen geprüft werden.
Abschließende Zusammenfassung
AlSiMg-Legierungen bleiben eine vielseitige und weitverbreitete Klasse von Aluminiumwerkstoffen, weil sie ausscheidungshärtbare Festigkeit, gute Verarbeitungseigenschaften und respektable Korrosionsbeständigkeit über ein breites Spektrum von Produktformen kombinieren. Dadurch stellen sie eine pragmatische Wahl für viele Anwendungen in den Bereichen Automobilbau, Schiffbau, Architektur und Elektronik dar, bei denen ein ausgewogenes Leistungsprofil und gute Herstellbarkeit gefordert sind.