Aluminium EN AW-6060: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungen

Umfassender Überblick

EN AW-6060 ist eine Aluminiumlegierung der 6xxx-Serie (Al-Mg-Si-Familie), die in amerikanischen Normen als 6060 und in europäischer Praxis als EN AW-6060 bezeichnet wird. Sie gehört zu den wärmebehandelbaren Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierungen, die moderate Festigkeit mit hervorragender Extrudierbarkeit und Oberflächenqualität kombinieren. Die Hauptlegierungselemente sind Silizium und Magnesium, die während der Wärmebehandlung Mg2Si-Ausscheidungen bilden und somit eine Verfestigung durch Ausscheidungshärtung bewirken. Typische Eigenschaften sind mittlere Festigkeit, sehr gute Korrosionsbeständigkeit unter atmosphärischen Bedingungen, gute Schweißbarkeit sowie ausgezeichnete Verformbarkeit in weichgeglühten und natürlich gealterten Zuständen.

Hauptanwendungsbereiche von EN AW-6060 sind architektonische Profile, Bauwesen, sekundäre Fahrzeugstrukturen und allgemeine Maschinenelemente wie Profile, Rohre und Schienen. Die Legierung wird gewählt, wenn ein ausgewogenes Verhältnis von Extrudierbarkeit, Zerspanbarkeit, Oberflächenqualität (insbesondere Anodisierverhalten) und ausreichendem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis gefordert ist. Konstrukteure bevorzugen 6060 oft gegenüber weicheren legierten Reinaluminium-Werken, wenn mechanische Stabilität betrieben wird, und gegenüber höherfesten 6xxx-Varianten, wenn Priorität auf Oberflächenqualität, Maßhaltigkeit oder verbesserte Umformbarkeit gelegt wird.

Ausführung/Zustände

Zustand	Festigkeitsniveau	Dehnung	Umformbarkeit	Schweißbarkeit	Bemerkungen
O	Niedrig	Hoch	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet	Vollständig geglüht, maximale Duktilität und Verformbarkeit
H14	Moderat-niedrig	Moderat	Gut	Ausgezeichnet	Kaltverfestigt, begrenzte Kaltumformung, eingesetzt für Leichtbauprofile
T5	Moderat	Moderat	Gut	Gut	Abgekühlt nach Warmumformung und künstlich gealtert, üblich bei Strangpressprofilen
T6	Hoch	Niedrig-moderat	Ausreichend	Moderat	Solutioniert und künstlich gealtert für höchste Festigkeit
T651	Hoch	Niedrig-moderat	Ausreichend	Moderat	Solutioniert, spannungsarm geglüht durch Dehnen, für stabile Abmessungen

Der gewählte Zustand (Temper) für EN AW-6060 beeinflusst maßgeblich das mechanische Verhalten und die Umformbarkeit. Weichgeglühte Zustände (O) liefern die beste Duktilität für Biegen und Tiefziehen, während T6 die höchsten Streck- und Zugfestigkeiten bei vermindeter Dehnung und Kaltumformbarkeit bietet.

Wärmebehandelbare Zustände wie T5 und T6 beeinflussen zudem die Maßhaltigkeit und Verzug nach der Fertigung; T651 wird häufig dort spezifiziert, wo Restspannungen nach Lösungsglühen und Abschrecken minimiert werden müssen.

Chemische Zusammensetzung

Element	% Bereich	Bemerkungen
Si	0,30–0,60	Silizium fördert die Mg2Si-Ausscheidungsbildung und verbessert Extrudierbarkeit sowie Oberflächenqualität.
Fe	≤0,15	Eisen ist ein Verunreinigungselement, das Intermetallische Verbindungen bilden kann; niedrig gehalten zum Erhalt von Duktilität und Oberflächenerscheinung.
Mn	≤0,05	Mangan ist in dieser Legierung minimal vorhanden; vernachlässigbarer Verfestigungseffekt.
Mg	0,35–0,50	Magnesium verbindet sich mit Silizium zur Bildung von Mg2Si-Ausscheidungen, verantwortlich für die Alterungshärtung.
Cu	≤0,05	Kupfer gering gehalten, um Festigkeitsverluste in korrosiven Umgebungen zu begrenzen.
Zn	≤0,10	Zink ist streng kontrolliert; kein primäres Legierungselement für Festigkeitssteigerung hier.
Cr	≤0,05	Chrom begrenzt; unterstützt Kornstrukturkontrolle in einigen Varianten.
Ti	≤0,10	Titan kann in Spuren zur Kornfeinung bei Gussstücken oder Barren vorhanden sein.
Andere (jeweils)	≤0,05	Rest- und Spurenelemente werden begrenzt, um Legierungseigenschaften zu erhalten.

Das Verhältnis von Mg zu Si ist entscheidend, da Mg2Si die primäre Ausscheidungsphase nach Lösungsglühen und Alterung darstellt. Niedrige Eisen- und Verunreinigungsgehalte schützen die Oberflächenqualität, Extrudierbarkeit und Duktilität; Silizium verbessert außerdem den Fluss beim Strangpressen und das Anodisierverhalten.

Mechanische Eigenschaften

Das Zugverhalten von EN AW-6060 zeigt typische Ausscheidungshärtungseigenschaften: das weichgeglühte Material hat niedrige Streckgrenze bei hoher gleichmäßiger Verlängerung, während ausgehärtete Zustände deutlich höhere Zug- und Streckfestigkeiten bei vermindeter Duktilität aufweisen. Die Streckgrenze ist empfindlich gegenüber Querschnittsdicke und Wärmebehandlungsverlauf; dünnere Profile und gut kontrollierte Wärmebehandlungen führen zu höheren effektiven Streck- und Zugfestigkeiten. Die Härte orientiert sich am Alterungszustand und dient daher als hilfreicher Prozesskontrollwert während der Wärmebehandlung.

Das Ermüdungsverhalten ist für Anwendungen mit moderaten Spannungen angemessen; die Ermüdungsfestigkeit wird stark von Oberflächenqualität, Anodisierdefekten und Profilgeometrie beeinflusst. Kerbwirkungen oder Kaltumformungen verringern die Ermüdungslebensdauer unverhältnismäßig im Vergleich zu glatten Proben aufgrund von Spannungskonzentrationen. Dicke und Querschnittsgeometrie beeinflussen Abschreckraten bei der Wärmebehandlung und somit die Ausscheidungsverteilung; dickere Bauteile erreichen typischerweise geringfügig niedrigere Spitzenfestigkeiten und benötigen eventuell modifizierte Wärmebehandlungszyklen.

Mikrostruktureller Zustand, einschließlich der Verteilung der Mg2Si-Ausscheidungen und des Vorhandenseins grober Intermetallischer Phasen, steuert das Bruchverhalten und die Duktilitätsübergänge zwischen Zuständen. Schweißverbindungen zeigen oft aufgeweichte Wärmeeinflusszonen gegenüber dem elterlichen T6-Material, was lokale statische und Ermüdungsfestigkeiten verringern kann, sofern keine Nachbehandlung oder kompatible Zusatzwerkstoffe verwendet werden.

Eigenschaft	O/Weichgeglüht	Wesentlicher Zustand (T6)	Bemerkungen
Zugfestigkeit	95–140 MPa	170–230 MPa	Werte abhängig von Querschnittsdicke und Alterungsvorgang.
Streckgrenze	35–80 MPa	110–170 MPa	Streckgrenze im Zustand O sehr niedrig, mit T6 deutlich erhöht.
Dehnung	12–25 %	6–12 %	Dehnung nimmt mit höherfesten Zuständen und dickeren Querschnitten ab.
Härte	~35–45 HV	~60–90 HV	Härte korreliert mit Ausscheidungsvolumen; wird als Qualitätssicherung verwendet.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkungen
Dichte	2,70 g/cm³	Typisch für gewalzte Aluminiumlegierungen; wichtig für gewichts-sensitive Konstruktionen.
Schmelzbereich	~555–650 °C	Solidus-Liquidus-Intervall abhängig von Legierung und Nebenbestandteilen.
Wärmeleitfähigkeit	~160–180 W/m·K	Niedriger als reines Aluminium, aber hoch im Vergleich zu Stählen; gut für Wärmeabfuhr.
Elektrische Leitfähigkeit	~30–40 % IACS	Reduziert gegenüber reinem Aluminium durch Legierung; ausreichend für nichtkritische Anwendungen.
Spezifische Wärme	~900 J/kg·K	Typischer Wert für Aluminiumlegierungen bei Umgebungstemperatur.
Thermische Ausdehnung	~23–24 ×10⁻⁶ /K	Relativ hohe Ausdehnung; wichtig bei Verbundbaugruppen aus unterschiedlichen Werkstoffen.

EN AW-6060 vereint gute Wärmeleitfähigkeit mit geringem Gewicht, was die Legierung für wärmeableitende Bauteile interessant macht, bei denen das Strukturgewicht eine Rolle spielt. Die moderate elektrische Leitfähigkeit schließt den Einsatz bei maximal leitfähigen Anwendungen aus, ist aber für viele elektronische Gehäuse und leitfähige Strukturteile akzeptabel.

Der Schmelzbereich und die thermischen Ausdehnungseigenschaften erfordern Vorsicht bei Schweiß- und Wärmebehandlungsprozessen, um Verzug zu vermeiden und geeignete Fügeverfahren sowie Spann- und Fixierkonzepte für Baugruppen mit Mischwerkstoffen auszuwählen.

Produktformen

Form	Typische Dicke/Größe	Festigkeitsverhalten	Übliche Zustände	Bemerkungen
Blech	0,5–6 mm	Gleichmäßige Festigkeit, kälteumformungsempfindlich	O, H14, T5	Verwendet für Verkleidungen, Paneele und Blechbauteile.
Platte	>6–50 mm	Geringere Spitzenfestigkeit aufgrund langsamerem Abschrecken	O, T6 (begrenzt)	Große Platten seltener, jedoch für strukturelle Bauteile genutzt.
Strangpressprofil	Dünnwandige bis komplexe Profile	Exzellent, durch Zustand optimiert	T5, T6, T651	Hauptform von EN AW-6060 aufgrund guter Fließeigenschaften und Oberflächenqualität.
Rohr	1–10 mm Wandstärke, verschiedene Durchmesser	Ähnlich wie Strangpressprofile, ggf. kaltgezogen	O, T6	Verwendung für Geländer, Rahmen und Niederdruckbehälter.
Stab/Rundstahl	6–60 mm	Gute Maßhaltigkeit	O, T6	Zerspanungsrohling und Drehteile aus Stabmaterial.

Das Strangpressen ist das dominierende Fertigungsverfahren für EN AW-6060, da die Legierung gut fließt und eine gute Oberflächenqualität sowie enge Maßtoleranzen ermöglicht. Blech- und Plattenherstellung erfordern unterschiedliche Walz- und Wärmebehandlungsverfahren, um Festigkeit und Umformbarkeit auszubalancieren; dickere Querschnitte können ohne spezielle Abschreckverfahren oft nicht die Spitzenfestigkeiten im T6-Zustand erreichen.

Kaltumformung und sekundäre Fertigungsschritte wie Biegen, Stanzen oder Tiefziehen sind in den Zuständen O oder T4/T5 am effizientesten; T6-Bauteile werden häufig bearbeitet oder in Anwendungen eingesetzt, bei denen Steifigkeit und Festigkeit maximiert werden müssen, anstatt einer tiefen Umformung.

Äquivalente Werkstoffbezeichnungen

Norm	Bezeichnung	Region	Hinweise
AA	6060	USA	Übliche US-Bezeichnung gemäß ASTM-Definitionen für gewalzte 6xxx-Legierungen.
EN AW	6060	Europa	EN AW-6060 ist die europäische Bezeichnung nach EN-Normen; mechanische Eigenschaften häufig temperabhängig spezifiziert.
JIS	A6060	Japan	JIS verwendet ähnliche Chemie, kann jedoch leicht abweichende Grenzwerte für Verunreinigungen aufweisen.
GB/T	6060	China	Chinesisches Normäquivalent; leichte Toleranzunterschiede bei Strangpressprofilen möglich.

Die äquivalenten Werkstoffbezeichnungen sind chemisch im Wesentlichen vergleichbar, jedoch können Toleranzen und garantierte mechanische Eigenschaften je nach länderspezifischen Spezifikationen und Produktform (Strangpressprofil vs. Blech) variieren. Käufer sollten Temperdefinitionen und Chargenprüfanforderungen bestätigen, da Begriffe wie T6 oder T651 in einigen Normen unterschiedliche Zertifizierungsanforderungen und Maßtoleranzen bedeuten.

Korrosionsbeständigkeit

EN AW-6060 weist aufgrund der schützenden Aluminiumoxidschicht und des vergleichsweise niedrigen Kupferanteils in der Chemie eine gute allgemeine atmosphärische Korrosionsbeständigkeit auf. In städtischen und ländlichen Umgebungen verhält sich das Material gut; eine Eloxierung verbessert sowohl die Optik als auch den Korrosionsschutz für architektonische und exponierte Einsätze. Die Anwesenheit von Mg und Si beeinträchtigt die Barrierekorrosionsleistung nicht wesentlich; lokal begrenzte Angriffe sind vor allem an Oberflächenfehlern oder mechanischen Beschädigungen wahrscheinlich.

In maritimen Umgebungen ist die Legierung mäßig beständig, kann jedoch bei längerer Chloridbelastung und beeinträchtigten Schutzschichten Lochfraß und Spaltkorrosion aufweisen. Die Konstruktion für den Marineeinsatz beinhaltet typischerweise Schutzbeschichtungen, Eloxieren und Entwässerung, um stagnierenden Seewasserkontakt zu minimieren. Galvanische Wechselwirkungen mit edleren Metallen wie Edelstahl oder kupferhaltigen Legierungen können die Aluminiumkorrosion bei elektrischem Kontakt und Elektrolyt beschleunigen; geeignete Isolationsmaßnahmen oder Opferanodenstrategien sind erforderlich.

Die Anfälligkeit für Spannungskorrosionsrisse (SCC) ist bei 6xxx-Legierungen im Vergleich zu einigen hochfesten 2xxx- und 7xxx-Familien gering, insbesondere in den für Strangpressprofile üblichen Temperzuständen. Dennoch können unter extremen Umgebungsbedingungen und anhaltenden Zugspannungen lokal begrenzte SCC oder Exfoliation auftreten; Nachbehandlungen von Schweißnähten und konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung von Zug-Eigenspannungen mindern diese Risiken.

Fertigungseigenschaften

Schweißbarkeit

EN AW-6060 lässt sich mit TIG- und MIG-Verfahren gut schweißen, wenn geeignete Füllwerkstoffe und Verfahren eingesetzt werden; Wärmeeintrag und Vorbereitung der Fügeflächen steuern Porosität und das Erweichen des Wärmeeinflussbereichs (HAZ). Übliche Füllmaterialien sind AlSi-Legierungen (z. B. 4043) und AlMgSi-Füller, die auf mechanische Eigenschaften abgestimmt sind und das Risiko von Heißrissen verringern; die Wahl des Füllers hängt von der geforderten Nachschweißfestigkeit und dem Einsatzumfeld ab. Das Risiko von Heißrissen ist moderat, aber bei entsprechender Schweißfolge, ggf. Vorwärmen und Spannungsbegrenzung beherrschbar; zu beachten ist, dass geschweißte Zonen im T6-Zustand durch Ausscheidungslösungsdissolution im HAZ typischerweise weicher sind.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit von EN AW-6060 ist allgemein gut und besser als bei vielen reinen Aluminiumlegierungen, da der Siliziumgehalt die Spanbildung positiv beeinflusst. Hartmetallwerkzeuge mit feiner positiver Geometrie und guter Kühlung/Schmierung erzielen beste Oberflächenqualität und Werkzeugstandzeiten; empfohlene Schnittgeschwindigkeiten sind moderat bis hoch mit hohem Vorschub für Schruppen und reduzierter Schnitttiefe für Schlichten. Späne neigen zum Anhaften und sind meist kontinuierlich; Spanbrecher und Kühlstrategien sind hilfreich, um Werkzeugverklebungen zu vermeiden und Maßhaltigkeit zu verbessern.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit ist im Zustand O oder T4 exzellent, was Biegen, Tiefziehen und Rollprofilieren mit relativ kleinen Biegeradien und minimalem Rückfedern erlaubt. Im T6-Zustand nimmt die Umformbarkeit deutlich ab, und Stanz- oder starke Biegungen sind ohne lokale Glühbehandlung oder Lösungsglühen nicht zu empfehlen. Empfohlene minimale Innenbogenradien für Blech im O-Zustand liegen typischerweise bei etwa 1–1,5× Blechdicke für einfache Biegungen; komplexere Tiefziehanwendungen oder Streckziehen erfordern abgestimmte Werkzeuge und ggf. Vorwärmen oder Schmierung.

Wärmebehandlungsverhalten

EN AW-6060 ist eine wärmebehandelbare Legierung, deren Hauptfestigungsmechanismus die Ausscheidungshärtung durch Mg2Si-Bildung ist. Das Lösungsglühen erfolgt typischerweise bei Temperaturen von 520–550 °C, um vorhandene Ausscheidungen aufzulösen, gefolgt von schnellem Abschrecken zum Erhalt einer übersättigten festen Lösung. Die künstliche Alterung (Ausscheidungshärtung) wird meist bei 160–200 °C durchgeführt, mit der Dauer abhängig vom gewünschten Festigkeitsniveau; T5 bezeichnet künstliche Alterung ohne vorangehendes Lösungsglühen (üblich bei Strangpressprofilen, die vom Warmumformen abgekühlt wurden), während T6 Lösungsglühen gefolgt von künstlicher Alterung bedeutet.

Temperwechsel von natürlicher Alterung (T4) zu künstlicher Alterung (T6) dienen zur Einstellung des Verhältnisses von Festigkeit und Duktilität; natürliche Alterung führt zu moderater Festigkeit, künstliche Alterung zu höherer Spitzenfestigkeit. Überalterung bei erhöhten Temperaturen vergröbert Ausscheidungen und reduziert die Festigkeit, verbessert jedoch Zähigkeit und Maßstabilität; deshalb werden manchmal Zwischentemperzustände gewählt, um Verzug zu minimieren.

Für Anwendungen, in denen Wärmebehandlung nicht praktikabel ist, kann Kaltverfestigung begrenzt Festigkeit schaffen, sie ist jedoch nicht der Hauptfestigungsmechanismus für 6060; Glühen bis zum Zustand O stellt maximale Duktilität für Umformung und nachfolgende Bearbeitung wieder her.

Temperaturbeständigkeit

EN AW-6060 zeigt mit steigender Temperatur einen fortschreitenden Festigkeitsverlust; ein deutlicher Rückgang von Streck- und Zugfestigkeit beginnt bei etwa 120–150 °C Dauereinsatz. Kurzfristige Belastung bis ca. 200 °C ist tolerierbar, beschleunigt jedoch die Koarsening der Ausscheidungen und verringert die Spitzenfestigkeit im alterungsgehärteten Zustand. Oxidation ist bei diesen Temperaturen dank der schützenden Oxidschicht minimal, jedoch verändern längere Temperaturbehandlungen die mechanischen Eigenschaften und erfordern ggf. eine Nachqualifizierung.

Schweißnaht- und wärmebehandelte Zonen sind besonders temperaturempfindlich, da die Ausscheidungsstabilität im HAZ und Grundmaterial den mechanischen Zustand kontrolliert. Für zyklische thermische Umgebungen müssen unterschiedliche Wärmeausdehnungen und Änderungen des Elastizitätsmoduls bei Schraubverbindungen oder Mehrmaterialbaugruppen berücksichtigt werden, um Ermüdung oder Lockerung zu vermeiden.

Anwendungen

Branche	Beispielkomponente	Warum EN AW-6060 eingesetzt wird
Automobilindustrie	Zierleisten, Schienen, nicht-kritische Strukturprofile	Gute Strangpressbarkeit, Oberflächenqualität und ausreichende Festigkeit für Sekundärstrukturen
Maritim	Fensterrahmen, Geländer, architektonische Beschläge	Korrosionsbeständigkeit und Eloxierfähigkeit für exponierte Umgebungen
Luftfahrt	Innenausstattung, nicht-haupttragende Strangpressprofile	Leichtgewicht und gute Maßhaltigkeit für Sekundärkomponenten
Elektronik	Kühlkörper, Gehäuse	Wärmeleitfähigkeit kombiniert mit Umformbarkeit und Oberflächenqualität

EN AW-6060 wird primär für Strangpressprofile verwendet, bei denen Erscheinungsbild, gleichbleibende Querschnittsqualität und angemessene mechanische Festigkeit gefordert sind. Die ausgewogene Eigenschaftskombination macht sie zu einer kosteneffektiven Lösung für viele architektonische und Transportanwendungen, bei denen ultrahohe Festigkeiten nicht erforderlich sind.

Auswahlhinweise

EN AW-6060 ist eine praxisgerechte Wahl, wenn eine höhere Festigkeit als bei handelsüblichem Reinaluminium (1100) benötigt wird, dabei aber gute Umformbarkeit und Oberflächenqualität erhalten bleiben sollen. Im Vergleich zu 1100 tauscht 6060 eine moderate Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit gegen eine deutliche Steigerung von Zug- und Streckfestigkeit sowie bessere Strangpressfähigkeiten ein.

Gegenüber kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet EN AW-6060 nach der Alterung höhere Spitzenfestigkeit und eine bessere Eloxieroptik; 3xxx- und 5xxx-Legierungen zeigen jedoch oft eine bessere Duktilität bei starker Umformung und häufig überlegenen Korrosionsbeständigkeiten in bestimmten maritimen Einsatzarten. Im Vergleich zu höherfesten wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder hochfesten 6xxx-Varianten wird 6060 oft für komplexe Profile und überlegene Oberflächenqualität bevorzugt, obwohl die Spitzfestigkeit geringer ist; wählen Sie 6060, wenn Strangpressbarkeit, Oberfläche und Kosten wichtiger sind als maximale Festigkeit.

Bei der Materialauswahl sollten Sie das Verhältnis von Tiefziehen zu Endfestigkeit abwägen: Spezifizieren Sie O oder T4/T5 für Umformprozesse und T6/T651 für fertige Bauteile mit höheren Anforderungen an Steifigkeit und Festigkeit, wobei schweißnahtbeeinflusste Bereiche und eventuell notwendige Nachbehandlungen zu berücksichtigen sind.

Abschließende Zusammenfassung

EN AW-6060 bleibt eine weitverbreitete Aluminiumlegierung, da sie eine ausgewogene Kombination aus Strangpressleistung, Oberflächenqualität, Korrosionsbeständigkeit und ausreichend hoher Alterungsfestigkeit für viele Struktur- und Architektur-Anwendungen bietet. Ihre Vielseitigkeit über Temper- und Produktvarianten hinweg macht sie zu einer kosteneffizienten Wahl für Konstrukteure, die zuverlässige Leistung ohne die Komplexität oder Kosten höherfester Aluminium-Systeme suchen.