Aluminium EN AW-1070A: Zusammensetzung, Eigenschaften, Technischer Zustand & Anwendungsbereiche

Umfassender Überblick

EN AW-1070A gehört zur 1xxx-Serie der Aluminiumlegierungen und speziell zur Gruppe der handelsüblich reinen Aluminiumsorten mit einem Aluminiumanteil von typischerweise 99,7 % Masseanteil. Legierungen der 1xxx-Serie zeichnen sich durch minimale legierungsbedingte Zusätze aus; die Hauptlegierungselemente in EN AW-1070A sind Spuren von Eisen, Silizium sowie geringe Mengen Kupfer, Mangan, Zink und Titan, die als Verunreinigungen oder kontrollierte Mikrolegierungen vorkommen.

Die Festigkeitssteigerung bei EN AW-1070A erfolgt nahezu ausschließlich durch Kaltverfestigung (Verformungshärtung) und Körnverfeinerung; eine wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit durch Ausscheidungshärtung ist nicht möglich. Wesentliche Merkmale sind hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit, sehr gute Korrosionsbeständigkeit in normalen Umgebungen, überlegene Umformbarkeit im weichgeglühten Zustand sowie generell ausgezeichnete Schweißbarkeit.

Typische Anwendungsbereiche von EN AW-1070A sind die chemische Verfahrenstechnik, architektonische Verkleidungen, elektrische und thermische Anwendungen (Sammelschienen, Kühlkörper), Verpackungen sowie bestimmte dekorative Einsatzgebiete, bei denen hohe Umformbarkeit und Oberflächenqualität geschätzt werden. Die Legierung wird gegenüber höherfesten Serien bevorzugt, wenn Leitfähigkeit, Oberflächenqualität, einfache Umformbarkeit oder maximale Korrosionsbeständigkeit in milden Umgebungen im Vordergrund stehen, statt maximaler mechanischer Festigkeit.

Konstrukteure wählen EN AW-1070A, wenn ein geringer Legierungsgehalt die elektrische oder thermische Leistung fördert oder wenn Tiefziehen und komplexe Umformoperationen die Hauptfertigungsschritte darstellen; die Legierung geht dabei eine Reduzierung der Festigkeit zugunsten besserer Duktilität, geringerer Kosten und breiter Verfügbarkeit in Dünnblechprodukten ein.

Ausführungszustände (Zustandsvarianten)

Zustand	Festigkeitsniveau	Dehnung	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Gering	Hoch (30–45 %)	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Vollständig geglüht, maximale Duktilität zum Tiefziehen
H12	Mittel	Mittel (20–30 %)	Sehr gut	Sehr gut	Leichte Kaltverfestigung, begrenzte Festigkeitssteigerung
H14	Mittel-hoch	Mittel (15–25 %)	Gut	Sehr gut	Üblicher Kaltarbeitszustand für leichte Umformteile
H16	Hoch	Niedriger (10–20 %)	Ausreichend	Gut	Stärkere Kaltverfestigung, höhere Festigkeit auf Kosten der Umformbarkeit
H18	Sehr hoch	Niedrig (5–12 %)	Begrenzt	Gut	Nahezu maximale Kaltverfestigung; verwendet, wenn keine weitere Umformung erforderlich ist
H24	Mittel	Mittel (15–30 %)	Sehr gut	Sehr gut	Kaltverfestigt und teilweise geglüht für Ausgewogenheit zwischen Umformbarkeit und Festigkeit

Der Zustand hat einen maßgeblichen Einfluss auf das Verhältnis von Festigkeit zu Duktilität bei EN AW-1070A, da die Legierung nicht ausscheidungshärtbar ist. Kaltverfestigung erhöht Streck- und Zugfestigkeiten, reduziert jedoch Dehnung und Umformbarkeit. Die typische Vorgehensweise im Engineering ist die Wahl von O zum Tiefziehen oder H14/H16 für Bauteile, die nach dem Umformen dimensionsstabil bleiben sollen.

Chemische Zusammensetzung

Element	%-Bereich	Bemerkungen
Si	≤ 0,05	Silizium wird sehr niedrig gehalten, um Leitfähigkeit zu maximieren und harte Intermetallische Verbindungen zu vermeiden
Fe	≤ 0,30	Eisen ist die Hauptverunreinigung; begrenzt Korngröße und Oberflächenqualität
Mn	≤ 0,03	Minimales Mangan; hat bei diesen Mengen keinen signifikanten Festigungseffekt
Mg	≤ 0,03	Magnesium ist vernachlässigbar; bleibt niedrig, um Korrosionsbeständigkeit zu bewahren
Cu	≤ 0,05	Kupfer nur in Spuren vorhanden; höhere Cu-Gehalte würden Korrosionsbeständigkeit verringern
Zn	≤ 0,05	Zink niedrig gehalten, um Versprödung zu vermeiden und elektrische Leistung zu erhalten
Cr	≤ 0,01	Chrom ist typischerweise sehr gering oder nicht beabsichtigt zugesetzt
Ti	≤ 0,03	Titan kann als Kornverfeinerer in kleinen Mengen enthalten sein
Sonstige	≤ 0,05 jeweils / Rest Al	Rest ist Aluminium; strenge Verunreinigungssteuerung bewahrt Leitfähigkeit und Duktilität

Die Chemie von EN AW-1070A ist darauf ausgelegt, Aluminium als dominierendes Element zu erhalten, was seine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie hervorragende Duktilität bestimmt. Spurenelemente wie Eisen und Silizium werden kontrolliert, um grobe intermetallische Partikel, die Umformbarkeit, Oberflächenqualität und Leitfähigkeit mindern, zu minimieren. Eine gezielte Mikrolegierung (Ti) kann zur Kornverfeinerung eingesetzt werden, ohne die grundlegenden Eigenschaften der Legierung zu beeinträchtigen.

Mechanische Eigenschaften

Das Zugverhalten von EN AW-1070A wird vom Kaltarbeitszustand und der Materialdicke bestimmt: Im weichgeglühten Zustand zeigt das Blech eine niedrige Streckgrenze und moderate Zugfestigkeit bei hoher Dehnung, während kaltverfestigte Zustände höhere Streck- und Zugfestigkeiten bei verringerter Duktilität erreichen. Die Legierung weist eine relativ gleichmäßige Spannung-Dehnungskurve ohne ausgeprägte Dehnungshärtungserscheinungen auf; plastische Verformung erfolgt gleichmäßig bis zum Einschnürbruch aufgrund der guten Duktilität in weicheren Zuständen.

Die Härte von EN AW-1070A ist im Vergleich zu legierten Serien niedrig und korreliert stark mit dem Zustand; Brinell- und Vickers-Härtewerte steigen mit zunehmender Kaltverfestigung an. Die Dauerfestigkeit ist moderat und hängt vom mittleren Spannungsniveau und Zustand ab; Oberflächenfinish, Bearbeitungsschäden und Kaltarbeitsgeschichte beeinflussen die Ermüdungsleistung maßgeblich. Die Materialdicke hat einen ausgeprägten Einfluss auf Umformbarkeit und Festigkeitskennwerte: Dünnere Blechdicken erlauben höhere scheinbare Dehnungen und homogenere Eigenschaften nach Kaltverfestigung.

Eigenschaft	O/Weichgeglüht	Wichtiger Zustand (H14)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	90–125 MPa	120–155 MPa	Abhängig von Dicke und Prüfrichtung; H14 steigert Festigkeit durch Kaltverfestigung
Streckgrenze	35–60 MPa	80–120 MPa	Streckgrenze steigt deutlich mit Kaltverfestigung; O hat niedrige Fließgrenze und ermöglicht gute Umformbarkeit
Dehnung	30–45 %	15–25 %	Duktilität nimmt mit zunehmender Kaltverfestigung ab; O bevorzugt für Tiefziehen
Härte (HB)	20–35 HB	35–55 HB	Härte korreliert mit Zustand und Kaltarbeitsgeschichte

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,71 g/cm³	Typisch für handelsübliches reines Aluminium; wichtig für massensensitive Konstruktionen
Schmelzbereich	655–660 °C	Schmaler Schmelzbereich, typisch für nahezu reines Aluminium
Wärmeleitfähigkeit	220–237 W/m·K	Sehr hohe Wärmeleitfähigkeit; ideal für wärmeleitende Bauteile
Elektrische Leitfähigkeit	~60–63 %IACS	Ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, etwas unter sauerstofffreiem Kupfer, jedoch superior unter Strukturwerkstoffen
Spezifische Wärmekapazität	~900 J/kg·K	Hohe Wärmekapazität unterstützt thermische Pufferung in Kühlkörpern und Wärmemanagement
Thermische Ausdehnung	23,6 ×10⁻⁶ /K (20–100°C)	Relativ hohe thermische Ausdehnung; bei Verbundbaugruppen mit unterschiedlichen Werkstoffen zu berücksichtigen

Das physikalische Eigenschaftsprofil von EN AW-1070A macht die Legierung zur exzellenten Wahl für Anwendungen im thermischen Management und als elektrischer Leiter, wo Leitfähigkeit und geringe Dichte vorteilhaft sind. Thermische Ausdehnung und die relativ geringe Steifigkeit im Vergleich zu Stahl müssen in Multiwerkstoffbaugruppen und Hochtemperaturanwendungen berücksichtigt werden, um dimensionsbedingte Verzerrungen zu vermeiden.

Produktformen

Form	Typische Dicke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Bemerkungen
Blech	0,2–6,0 mm	Festigkeit abhängig vom Zustand; dünne Blechdicken oft im O- oder H14-Zustand geliefert	O, H12, H14, H16	Weit verbreitet für Umformung und Verkleidungen
Platte	6–25 mm	Geringere Umformbarkeit; oft in O- oder leichten H-Zuständen geliefert	O, H18	Weniger gebräuchlich; Verwendung wenn Dicke nötig, aber Umformung limitiert ist
Strangpressteile	Querschnitte von klein bis groß	Begrenzte Legierung schränkt hochfeste Strangpressprofile ein	O, H14	Eingesetzt für Profile, bei denen Leitfähigkeit und Oberflächenqualität wichtig sind
Rohr	Dünn- bis mitteldünnwandig	Festigkeit variiert mit Kaltverfestigung (gezogene Rohre oft im Hxx-Zustand)	O, H16, H18	Gebräuchlich für dekorative und Wärmetauscherrohre
Stange/Rundstahl	Durchmesser bis 100 mm	Typischerweise im O- oder leicht verarbeiteten Zustand geliefert	O, H12	Verwendung für bearbeitete Bauteile mit hoher Leitfähigkeit

Blech und Dünnblechprodukte dominieren den kommerziellen Einsatz, da die ausgezeichnete Umformbarkeit und Oberflächenqualität der Legierung in diesen Geometrien am besten genutzt werden kann. Strangpressteile und gezogene Rohre sind realisierbar, jedoch durch den fehlenden Ausscheidungshärtungseffekt begrenzt; Konstrukteure setzen hier oft auf Kaltverfestigung und Formgebung zur Erfüllung der Festigkeitsanforderungen. Verarbeitungsunterschiede (Walzen vs. Strangpressen vs. Ziehen) beeinflussen Eigenspannungen, Oberflächenzustand und finale Zustandswahl.

Äquivalente Werkstoffe

Norm	Werkstoff	Region	Hinweise
AA	1070 / 1070A	USA	Aluminium Association Bezeichnung für kommerziell reines Al mit ähnlichen Grenzwerten
EN AW	EN AW-1070A	Europa	Europäische normative Bezeichnung; häufig verwendet in europäischen Lieferketten
JIS	A1070	Japan	Japanisches Äquivalent für hochreines Al, mit ähnlichen chemischen und mechanischen Eigenschaften
GB/T	1070	China	Chinesische Standardlegierung; kann leichte Unterschiede bei Verunreinigungslimits oder Zuständen aufweisen

Feine Unterschiede zwischen den Normen liegen oft in den zulässigen Maximalwerten der Verunreinigungen, Anforderungen an die Oberflächenqualität sowie veröffentlichten Angaben zu Zuständen und mechanischen Eigenschaften für konkrete Produktformen. Bei der Spezifikation von EN AW-1070A über unterschiedliche Regionen hinweg sollten Konstrukteure die temperierten Tabellen und mechanischen Anforderungen des jeweiligen Standards zu Rate ziehen, um unbeabsichtigte Abweichungen in Eigenschaften oder Lieferpflichten zu vermeiden.

Korrosionsbeständigkeit

EN AW-1070A zeigt aufgrund der schnellen Bildung einer schützenden Aluminiumoxidschicht eine ausgezeichnete allgemeine Korrosionsbeständigkeit in atmosphärischen und mild korrosiven Industrieumgebungen. Der passive Film bietet langfristigen Schutz, und in vielen Einsatzgebieten ist die Legierung vergleichbar mit höher legierten Aluminiumwerkstoffen unter allgemeinen Expositionsbedingungen.

In marinen und chloridreichen Umgebungen ist EN AW-1070A anfällig für lokal begrenzte Loch- und Spaltkorrosion, wenn Schutzbeschichtungen oder konstruktive Details unzureichend sind; im Vergleich zu Legierungen der 5xxx und 6xxx Serien zeigt sie eine geringere Beständigkeit gegen chloridinduziertes Lochfraß im aktiven Meerwasser. Spannungsrisskorrosion tritt bei hochreinen 1xxx Legierungen selten auf, da hier die hochfesten Mikrostrukturen fehlen, welche SCC fördern; jedoch können Restspannungen in Kombination mit korrosiven Umgebungen weiterhin zu lokalen Schäden führen.

Galvanische Wechselwirkungen setzen EN AW-1070A gegenüber vielen gängigen Konstruktionsmetallen, einschließlich rostfreier Stähle und Kupferlegierungen, anodisch; wenn diese direkt im Meerwasser oder feuchten Umgebungen miteinander verbunden sind, korrodiert das Aluminium bevorzugt, sofern keine elektrische Trennung oder Schutzmaßnahmen vorgenommen wurden. Im Vergleich zu 3xxx oder 5xxx Serien bietet die 1xxx Gruppe generell eine überlegene Gesamt-Korrosionsbeständigkeit in neutralen pH-Atmosphären, verliert jedoch bei lokaler Chloridbeständigkeit gegenüber bestimmten maritimen Legierungen.

Verarbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

Das Schweißverhalten von EN AW-1070A ist mit gängigen Schmelzverfahren wie TIG und MIG sehr gut; typische Merkmale sind gute Schweißbad-Flüssigkeit und geringe Neigung zu Heißrissen aufgrund des niedrigen Legierungsgehalts. Empfohlene Zusatzwerkstoffe stammen meist aus der 1100er Serie oder anderen gering legierten Drähten, um Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit zu erhalten; das Fülldrahtmaterial sollte kompatibel sein, und der Wärmeeintrag muss kontrolliert werden, um Verzug zu minimieren. Die Wärmeeinflusszone (HAZ) erweicht lokal jede Kaltverfestigung, da die Legierung nicht ausscheidungshärtbar ist; dies muss bei Konstruktionen berücksichtigt werden, da harte Zustände nahe Schweißnähten an Festigkeit verlieren.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit von EN AW-1070A ist mäßig bis befriedigend und im Allgemeinen geringer als bei speziell für gute Spanbarkeit konstruierten Legierungen, da die hohe Duktilität zu langen, zusammenhängenden Spänen führt, die Werkzeugverschmutzung fördern können. Scharfe Hartmetallwerkzeuge mit positiver Spanwinkelgeometrie sowie ausreichende Kühlung und Spanabfuhr werden empfohlen, um Spanbruch und Oberflächenqualität zu optimieren. Empfohlene Schnittgeschwindigkeiten sind moderat hoch bei leichten Vorschüben, um Aufbauschneiden zu verhindern; bei optimierten Werkzeugen und Schmierung sind sehr gute Oberflächenqualitäten erreichbar.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit ist eine der größten Stärken von EN AW-1070A im geglühten O-Zustand; die Legierung ermöglicht Tiefziehen, komplexes Stanzen und Streckbiegen bei geringem Rückfederungsmaß. Empfohlene Mindest-Biegeradien hängen vom Zustand und der Dicke ab, sind im O-Zustand aber typischerweise klein (z. B. Innenradius ≥ 0,5–1,0× Blechdicke bei moderaten Umformgraden), während H-Zustände größere Radien verlangen und eventuell Vorwärmen oder mehrere schrittweise Biegungen benötigen. Konstrukteure nutzen O-Zustände für mehrstufige Umformprozesse und wechseln zu H-Zuständen, wenn nach der Umformung höhere Festigkeiten oder Maßhaltigkeit erforderlich sind.

Wärmebehandlungsverhalten

EN AW-1070A ist nicht durch Lösungsglühen und Ausscheidungshärtung härtbar; Versuche zur Alterung dieses Werkstoffs führen nicht zu den Festigkeitssteigerungen, wie sie bei 2xxx, 6xxx oder 7xxx Serien beobachtet werden. Die Hauptwärmebehandlungsroute ist das Glühen: Eine Weichglühung wird durch Erhitzen in den Rekristallisationsbereich (typischerweise 320–420 °C abhängig von der Querschnittsdicke) und anschließendes kontrolliertes Abkühlen durchgeführt, um den O-Zustand zu erreichen und maximale Duktilität wiederherzustellen.

Da die Festigkeit durch Kaltumformung erreicht wird, reduzieren wiederholte thermische Einflüsse oder Schweißen die as-gefertigten Festigkeitswerte durch Rekristallisation und Entspannung. Kontrollierte Spannungsarmglühungen bei niedrigeren Temperaturen können Restspannungen mindern, ohne den O-Zustand vollständig wiederherzustellen, was nützlich ist, wenn eine teilweise Erhaltung der Kaltverfestigung gewünscht ist.

Hochtemperatureinsatz

Die mechanische Festigkeit von EN AW-1070A nimmt mit steigender Temperatur gegenüber den Raumtemperaturwerten schnell ab; für dauerhafte Lasten ist die nutzbare Festigkeit in der Regel auf Temperaturen unter ca. 100–150 °C begrenzt. Die Oxidationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen ist aufgrund der Aluminiumausbildung gut, jedoch schränken Zunderbildung und Materialweichung den Einsatz in kontinuierlich heißen Anwendungen ein.

Thermische Belastungen beim Schweißen und in der Fertigung führen lokal zu HAZ-Erweichungen in kaltverfestigten Zuständen und können die Maßhaltigkeit beeinflussen; bei zyklischer Hochtemperatureinwirkung sollten Konstrukteure Kriech-, Relaxations- und Ermüdungsverhalten für den jeweiligen Zustand und Geometrie sorgfältig prüfen.

Anwendungsbereiche

Industrie	Beispiel-Komponente	Warum EN AW-1070A verwendet wird
Automobilbau	Dekorleisten, Hitzeschilde	Hervorragende Umformbarkeit und Oberflächenqualität; ausreichende Korrosionsbeständigkeit für nicht tragende Verkleidungen
Schiffbau	Architekturelemente, nicht tragende Verkleidungen	Gute atmosphärische Korrosionsbeständigkeit und geringe Dichte
Luftfahrt	Nicht tragende Bauteile, Luftleitbleche	Hohe Leitfähigkeit, gute Umformbarkeit und geringes Gewicht für sekundäre Strukturen
Elektronik	Kühlkörper, Sammelschienen	Sehr hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit kombiniert mit niedriger Dichte

EN AW-1070A wird überwiegend dort eingesetzt, wo Leitfähigkeit, Umformbarkeit und Oberflächenoptik wichtiger sind als hohe Festigkeit. Ihr Hauptanwendungsgebiet liegt in nicht tragenden oder sekundären Bauteilen sowie in Anwendungen, die thermische und elektrische Eigenschaften der Legierung nutzen.

Auswahlhinweise

EN AW-1070A ist eine optimale Wahl, wenn hohe elektrische oder thermische Leitfähigkeit, maximale Duktilität und exzellente Oberflächenqualität die entscheidenden Designkriterien sind. Wählen Sie 1070A für tiefgezogene Bauteile, wärmeableitende Komponenten und Anwendungen, bei denen leichte, korrosionsbeständige Verkleidungen benötigt werden.

Im Vergleich zu kommerziell reinem Aluminium wie AA1100 bietet EN AW-1070A sehr ähnliche Leitfähigkeit und Umformbarkeit und ist unter EN-Normen standardisiert; praktisch bestehen kaum Unterschiede, wobei 1070A gelegentlich engere Grenzwerte bei Verunreinigungen aufweist. Gegenüber kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet 1070A im geglühten Zustand höhere Leitfähigkeit und geringfügig bessere Umformbarkeit, opfert jedoch Festigkeit und Kaltverfestigungspotential. Verglichen mit wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder 6063 wird 1070A gewählt, wenn Leitfähigkeit und Formbarkeit wichtiger sind als hohe Spitzenfestigkeit; es wird bevorzugt für thermisches Management und Umformprozesse, auch wenn es nicht die gleichen Zug- und Streckgrenzen erreicht.

Abschließende Zusammenfassung

EN AW-1070A bleibt relevant, weil es eine einzigartige Kombination aus extrem hoher Leitfähigkeit, erstklassiger Umformbarkeit und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit in einem kostengünstigen, breit verfügbaren Aluminiumprodukt bietet. Für Konstrukteure thermischer, elektrischer oder hoch umgeformter Komponenten liefert 1070A berechenbare, leicht zu verarbeitende Leistung, wenn hohe Festigkeit nicht die primäre Anforderung ist.