Aluminium EN AW-6082: Zusammensetzung, Eigenschaften, Zustandsübersicht & Anwendungen

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Umfassender Überblick

EN AW-6082 gehört zur 6xxx-Serie der Aluminiumlegierungen, die durch Magnesium und Silizium als Hauptlegierungselemente definiert sind. Diese Legierungsgruppe ist wärmebehandelbar und bildet beim Auslagern die intermetallische Phase Mg2Si, die den primären Festigungsmechanismus in T-Zuständen darstellt.

6082 zeichnet sich durch eine ausgewogene Kombination aus mittelhoher bis hoher Festigkeit, guter Korrosionsbeständigkeit in atmosphärischen und mild korrosiven Umgebungen sowie günstiger Schweißbarkeit im Vergleich zu höherfesten Al–Zn- oder Al–Cu-Legierungen aus. Die Legierung zeigt eine moderate Umformbarkeit im weichgeglühten oder T4-Zustand und behält eine gute Bearbeitbarkeit sowie strukturelle Stabilität in Profilen und Platten bei, wodurch sie sich als Arbeitspferd für Strukturbauteile eignet.

Typische Branchen, die EN AW-6082 verwenden, umfassen Automobilstrukturkomponenten, Transportanhänger, Marineaufbauten, allgemeine Maschinenbauteile und architektonische Profile. Ingenieure wählen 6082 oft gegenüber 6061, wenn höhere Festigkeit und verbesserte Bearbeitbarkeit in stranggepressten Profilen erforderlich sind, und bevorzugen es gegenüber 6xxx-Legierungen mit niedrigerem Mn/Mg-Gehalt, wenn eine verbesserte Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und bessere mechanische Stabilität bei dicken Abschnitten gewünscht wird.

Temperierung

Temper Festigkeitsniveau Dehnung Umformbarkeit Schweißbarkeit Hinweise
O Niedrig Hoch Ausgezeichnet Ausgezeichnet Vollständig geglüht für maximale Duktilität
T4 Moderat Hoch Sehr gut Sehr gut Solutioniert und natürlich ausgelagert
T6 Hoch Niedrig–Moderat Ausreichend Gut Solutioniert und künstlich ausgelagert für Höchstfestigkeit
T651 Hoch Niedrig–Moderat Ausreichend Gut T6 mit Spannungsarmglühen durch Strecken; zur Minimierung von Verzug
H14 Moderat Moderat Gut Gut Verfestigt bis zu einem definierten Grad; behält teilweise Umformbarkeit

Die Temperierung beeinflusst stark sowohl statische als auch Ermüdungseigenschaften, da sie den Ausscheidungszustand von Mg2Si und die Versetzungsdichte in der Matrix steuert. Die Wahl zwischen O/T4 und T6/T651 ist ein Kompromiss zwischen Duktilität/Umformbarkeit und Streck- bzw. Zugfestigkeit; Bearbeitungs- und Schweißprozesse müssen je nach Temperierung die HAZ-Erweichung und Eigenspannungen berücksichtigen.

Chemische Zusammensetzung

Element % Bereich Hinweise
Si 0,7 – 1,3 Stellt Silizium für die Mg2Si-Ausscheidung bereit; essenziell für wärmebehandelbare Festigung
Fe ≤ 0,50 Verunreinigung, die intermetallische Phasen (β-AlFeSi) bildet und Zähigkeit sowie Bearbeitbarkeit beeinflusst
Mn 0,4 – 1,0 Verbessert Festigkeit und Zähigkeit durch Dispersoide; steuert Korngröße
Mg 0,6 – 1,2 Verbindet sich mit Si zur Bildung von Mg2Si-Ausscheidungen, verantwortlich für das Ausscheidungshärten
Cu ≤ 0,10 – 0,20 Kleine Mengen erhöhen Festigkeit, können aber Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit verringern
Zn ≤ 0,20 In geringen Mengen; zu viel Zn erhöht die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion in bestimmten Umgebungen
Cr ≤ 0,25 Steuert die Kornstruktur und kann die Rekristallisation während der Verarbeitung begrenzen
Ti ≤ 0,10 Kornfeiner in Guss- oder Schmiedeteilen; wird in geringen Mengen eingesetzt
Sonstige Rest / Ausgleich Umfasst Spurenelemente und Verunreinigungen, die auf Normniveau kontrolliert sind

Das Verhältnis von Mg zu Si bestimmt das potenzielle Volumen und die Verteilung der Mg2Si-Ausscheidungen, welche die maximale mechanische Festigkeit nach künstlichem Auslagern festlegen. Minderheitselemente wie Mn und Cr beeinflussen das Rekristallisationsverhalten und die Korngröße, verbessern Zähigkeit und Zähigkeit-bezogenes Gewicht in stranggussprofilen und massiven Querschnitten.

Mechanische Eigenschaften

Das Zugverhalten von EN AW-6082 variiert stark mit Temperierung und Querschnittsdicke, da der Ausscheidungszustand und die Verfestigungskapazität sowohl Streck- als auch Zugfestigkeit bestimmen. Im T6/T651-Zustand zeigt die Legierung typischerweise elastisch-lineares Verhalten bis zur definierten Streckgrenze, gefolgt von gleichmäßiger plastischer Dehnung und konventioneller Einschnürung; im Vergleich zu hochfesten Al–Zn-Legierungen weist die Legierung eine moderate Kerbempfindlichkeit auf.

Die Streckgrenze in maximal ausgelagerten Zuständen ist für eine 6xxx-Legierung hoch, was eine gute Tragfähigkeit bei geringerem Gewicht im Vergleich zu höher dichten Stählen ermöglicht. Duktilität ist ein Kompromiss: Weichgeglühtes oder T4-Material zeigt eine hohe Dehnung, die für Umformprozesse geeignet ist, während T6 die Dehnung reduziert und Härte erhöht, was die Bearbeitbarkeit und Ermüdungsfestigkeit in bestimmten Konstruktionsbedingungen verbessert.

Die Ermüdungsfestigkeit ist für Strukturbauteile akzeptabel und profitiert von glatter Oberfläche und Eigenspannungskontrolle; Schweißnahtwärmebeeinflusste Zonen (HAZ) können durch Erweichung die Ermüdungslebensdauer verringern. Dicker Querschnitt führt zu grobkörnigem Gefüge und langsamerer Abkühlung, was Festigkeit reduziert und das vollständige Ausscheidungshärten im Vergleich zu dünnen Strangpressprofilen verzögert.

Eigenschaft O/Weichgeglüht Wichtiger Temper (z. B. T6/T651) Hinweise
Zugfestigkeit 115 – 185 MPa 300 – 340 MPa T6 erreicht nahezu Höchstfestigkeiten für den Struktureinsatz; Werte variieren je nach Querschnitt und Lieferant
Streckgrenze 55 – 130 MPa 260 – 300 MPa Streckgrenze steigt deutlich durch künstliches Auslagern und Kaltverfestigung
Dehnung 15 – 30 % 8 – 12 % Duktilität nimmt mit steigender Ausscheidung und Verfestigung ab
Härte 40 – 70 HB 95 – 120 HB Härte korreliert mit Ausscheidungsdichte und Versetzungsdichte

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft Wert Hinweise
Dichte 2,70 g/cm³ Typisch für walzbare Aluminiumlegierungen; vorteilhaft für Festigkeits-Gewichts-Rechnung
Schmelzbereich ~555 – 650 °C Solidus/Liquidus-Bereich variiert mit Zusammensetzung und Spuren eutektischer Bestandteile
Wärmeleitfähigkeit ~170 W/m·K Niedriger als bei reinem Al durch Legierungselemente; dennoch gut für Wärmeableitungsanwendungen
Elektrische Leitfähigkeit ~28–34 % IACS Reduziert gegenüber reinem Aluminium; abhängig von Temperierung und Verunreinigung
Spezifische Wärme ~0,90 J/g·K Typisch bei Raumtemperatur für Aluminiumlegierungen
Thermische Ausdehnung ~23,4 µm/m·K (20–100 °C) Hoher Ausdehnungskoeffizient typisch für Aluminium; Planung muss thermische Bewegungen berücksichtigen

Die thermischen und elektrischen Eigenschaften machen 6082 geeignet für Anwendungen mit moderater Wärmeleitfähigkeit und geringem Gewicht, beispielsweise in wärmeverteilenden Strukturbauteilen oder Gehäusen. Die Kombination aus niedriger Dichte und angemessener Leitfähigkeit wird häufig im Transport- und Schiffsbereich genutzt, wo Gewichtseinsparung kritisch ist, aber Wärmeableitung erforderlich bleibt.

Produktformen

Form Typische Dicke/Größe Festigkeitsverhalten Gängige Temperierungen Hinweise
Blech 0,5 – 6 mm Einheitlich; dünnblech erreicht schnell vollständige Ausscheidungshomogenität O, T4, T6 Verwendet für Verkleidungen, Abdeckungen und leichte Bauteile
Platte 6 – 200+ mm Durchdicke Gradient möglich; gröbere Ausscheidungen in dicken Abschnitten O, T651 Große Platten erfordern kontrolliertes Abkühlen und Ofenbehandlungen
Strangpressprofil Wanddicke 1 – 50 mm; komplexe Querschnitte Hohe richtungsabhängige Festigkeit entlang des Profils; Mikrostruktur durch Profildesign gesteuert T6, T651, T4 Weit verbreitet für Strukturprofile, Geländer und Rahmen
Rohr Außendurchmesser 10 – 300 mm Festigkeit abhängig von Wanddicke und Verfestigung O, T6 Gefertigt durch Strangpressen oder Schweißverfahren
Stab/Rundstahl Durchmesser bis 200 mm Homogen; kann nach abschnittsabhängigem Lösungsglühen auf T6 ausgelagert werden O, T6 Verwendet für bearbeitete Komponenten und Gewindeteile

Die Formen unterscheiden sich, weil thermische Masse und Umformhistorie Kühlraten, Rekristallisation und Ausscheidungsverteilung verändern, was die erzielbaren Eigenschaften nach der Wärmebehandlung beeinflusst. Strangpressprofile werden oft vorkünstlich ausgelagert geliefert (stabile Temperierung), um Verzug beim Bearbeiten zu minimieren, während dicke Platten spannungsarm geglüht (T651) werden, um Eigenspannungen und Maßhaltigkeit bei schweren Konstruktionen zu kontrollieren.

Äquivalente Werkstoffbezeichnungen

Norm Bezeichnung Region Hinweise
AA 6082 International Übliche Bezeichnung für Knetlegierung, abgestimmt auf EN AW-6082; wird häufig in der Industrie-Literatur verwendet
EN AW 6082 Europa Standardisierte europäische Bezeichnung für die Legierung gemäß EN-Normen
JIS ~A6061 (ca.) Japan Kein exaktes 1-zu-1 JIS-Äquivalent; A6061 ist ähnlich, weist jedoch ein anderes Mg/Si-Verhältnis auf
GB/T ~6061 / 6063 (ca.) China Chinesische Normen listen häufig 6xxx-Serien-Legierungen mit ähnlichen Eigenschaften, aber unterschiedlichen Zusammensetzungslimits

Äquivalenztabellen sind nur annähernd gültig, da nationale Normen und Bezeichnungskonventionen in zulässigen Verunreinigungsgraden, erforderlichen Prüfungen und Härtebezeichnungen variieren. Ingenieure sollten bei der Substitution zwischen Normen mechanische und chemische Zertifikate prüfen und sich nicht ausschließlich auf nominale Werkstoffbezeichnungen verlassen.

Korrosionsbeständigkeit

EN AW-6082 zeigt aufgrund der schützenden Aluminiumoxidschicht und des moderaten Kupfergehalts eine gute atmosphärische Korrosionsbeständigkeit in Industrie- und Stadtumgebungen. In maritimen oder chloridhaltigen Atmosphären verhält sich die Legierung vernünftig, allerdings kann es an freiliegenden Oberflächen zu Lochkorrosion kommen, wenn Schutzschichten beschädigt sind; für aggressive Umgebungen werden üblicherweise Eloxal- oder organische Beschichtungen spezifiziert.

Die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion (SCC) bei 6082 ist geringer als bei einigen hochfesten Al–Zn-Legierungen, jedoch nicht ausgeschlossen; hohe Zugspannungen in Verbindung mit korrosiven Medien und erhöhten Temperaturen fördern SCC, besonders bei überaltertem oder stark kaltverfestigtem Material. Galvanische Wechselwirkungen mit edleren Metallen (Edelstahl, Kupfer) beschleunigen die lokale Korrosion, wenn elektrische Leitfähigkeit und Elektrolyt vorhanden sind; Konstrukteure vermeiden daher meist direkten Kontakt oder verwenden isolierende Barrieren.

Im Vergleich zu 5xxx-Serien (z. B. 5052) besitzt EN AW-6082 generell eine niedrigere intrinsische Korrosionsbeständigkeit in maritimer Umgebung, bietet aber höhere Festigkeit und bessere Zerspanbarkeit. Gegenüber 3xxx-Serien (z. B. 3003) liefert 6082 eine höhere Festigkeit auf Kosten leicht reduzierter Umformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit in stark aggressiven Medien.

Fertigungseigenschaften

Schweißbarkeit

EN AW-6082 lässt sich mit gängigen Schmelzverfahren wie TIG und MIG gut schweißen, wobei geeignete Zusatzwerkstoffe eingesetzt werden; häufig kommen Füller aus den Familien 4043 (Al-Si) oder 5356 (Al-Mg) zum Einsatz, um Festigkeit und Rissbeständigkeit auszubalancieren. Das Wärmeeinflussgebiet erfährt bei ausgehärteten Zuständen Überalterung und Weichglühen, was die lokale Festigkeit vermindern kann; Nachbehandlungen (PWHT) oder der Einsatz von T6 in nicht-kritischen Bereichen mindern Festigkeitsverluste. Heißrisse treten moderat auf und lassen sich durch Schweißnahtgestaltung, Wahl des Zusatzwerkstoffs, Aufheizen bei Bedarf sowie Kontrolle von Verunreinigungen und Abkühlrate steuern.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit von 6082 ist für eine konstruktive Aluminiumlegierung gut, mit Maschinenindizes um 70–85 % im Vergleich zu frei zerspanbaren Aluminiumwerkstoffen, je nach Zustand. Hartmetallwerkzeuge mit positivem Spanwinkel und ausreichender Kühlung bei moderaten Schnittgeschwindigkeiten liefern gute Oberflächenqualität und Werkzeugstandzeiten; beim weicheren Materialzustand ist auf Anbackungen zu achten und die Vorschübe entsprechend anzupassen. Die Spanbildung ist gut beherrschbar, mit kontinuierlichen oder segmentierten Spänen abhängig von Schnittbedingungen und temper; tiefe Schnitte und unterbrochenes Zerspanen profitieren von starrer Spanntechnik, um Vibrationen zu vermeiden.

Umformbarkeit

Die Umformbarkeit ist stark vom Zustand abhängig: O- und T4-Zustände ermöglichen enge Biegeradien und komplexe Profile mit geringem Risiko für Risse, während T6- und H14-Zustände geringere Mindestbiegeradien aufweisen und stärkeres Rückfedern verursachen. Typische Mindestbiegeradien bei Blechen im geglühten Zustand liegen teilweise bei 1–2× Blechdicke beim Luftbiegen, sollten aber für Profile und materialabhängige Einflüsse immer durch Prüfzuschnitte verifiziert werden. Kaltumformung und Extrusionsbiegen profitieren bei dickeren Abschnitten von Vorwärmen und kontrolliertem Verformungsverlauf, um Oberflächenrisse zu verhindern und Maßhaltigkeit zu sichern.

Wärmebehandlungsverhalten

Als wärmebehandelbare Legierung reagiert EN AW-6082 vorhersagbar auf Lösungsglühen, Abschrecken und Auslagern. Das Lösungsglühen erfolgt typischerweise bei etwa 535–565 °C, um Mg2Si aufzulösen und eine homogene feste Lösung zu erhalten, gefolgt von schnellem Abschrecken, um eine übersättigte Matrix zu sichern; die Abschreckwirkung hängt stark von Bauteildicke und Werkzeug ab.

Die künstliche Alterung erfolgt üblicherweise im Bereich 160–185 °C für T6-Zustände, wobei die Zeit optimiert wird, um ein Optimum aus Härte und Festigkeit ohne Überalterung zu erreichen; T651 ist ein T6-Zustand mit zusätzlichem kontrolliertem Dehnen oder Richten zur Reduzierung von Eigenspannungen. Unzureichendes oder zu langsames Abschrecken sowie mangelhaftes Auslagern führen zu unteralterten oder heterogenen Gefügen, während Überalterung oder starke Temperaturbeanspruchung Ausscheidungen grobkörnig macht und Festigkeit sowie Zähigkeit mindert.

Verhalten bei erhöhten Temperaturen

EN AW-6082 verliert mit steigender Temperatur oberhalb der üblichen Einsatzbereiche progressiv an Festigkeit, da Mg2Si-Ausscheidungen sich auflösen oder vergrößern und die Versetzungsbeweglichkeit zunimmt. Nützliche konstruktive Festigkeit bleibt bis etwa 100–150 °C bei kurzfristiger Belastung erhalten, aber längere Einwirkung über ~150 °C mindert mechanische Eigenschaften und kann Überalterung sowie Weichglühen bewirken.

Oxidation ist an der Luft aufgrund der schützenden Al2O3-Schicht begrenzt, aber erhöhte Temperaturen beschleunigen diffusionsbedingte Veränderungen in der Zusammensetzung von Ausscheidungen und Kornrandfilmen, was Kriechen und Ermüdung bei Temperatur beeinflussen kann. Konstrukteure sollten die Weichheit im Wärmeeinflussgebiet bei Schweißverbindungen berücksichtigen und dauerhafte Temperatureinwirkung in tragenden Bauteilen vermeiden, sofern keine Rekonditionierung erfolgt.

Anwendungsgebiete

Branche Beispielkomponente Warum EN AW-6082 verwendet wird
Automobilindustrie Strukturelle Profile, Chassis-Schienen Hohe Festigkeits-zu-Gewicht-Relation, gute Zerspanbarkeit und Schweißbarkeit
Schiffbau Deckskonstruktionen, Aufbauprofile Angemessene Korrosionsbeständigkeit, gute Extrudierbarkeit für komplexe Profile
Luft- und Raumfahrt Sekundäre Bauteile, Frachtbefestigungen Ausgewogenheit von Festigkeit, Gewichtseinsparung und Korrosionsverhalten
Elektronik Wärmeableitende Gehäuse Moderate Wärmeleitfähigkeit und einfache Fertigung
Bauwesen Fensterrahmen, Vorhangfassaden Dimensionsstabilität bei Profilen und ästhetische Oberflächenveredelung

EN AW-6082 wird in diesen Bereichen ausgewählt, weil es eine vorteilhafte Kombination aus mechanischer Leistungsfähigkeit, Fertigungsfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit in einem kosteneffizienten Legierungssystem bietet. Die Möglichkeit, Profile im stabilen T651-Zustand zu liefern und hochfeste, zerspant hergestellte Teile aus Vollmaterial zu fertigen, macht es besonders vielseitig für kleine wie große Strukturbauteile.

Auswahlhinweise

Wählen Sie EN AW-6082, wenn eine Anwendung höhere Festigkeit als reines Aluminium (z. B. 1100) erfordert, aber weiterhin gute Wärmeleitfähigkeit und relativ einfache Fertigung von Vorteil sind. Im Vergleich zu 1100 wird bei 6082 etwas elektrische Leitfähigkeit und extreme Umformbarkeit zugunsten deutlich höherer Festigkeit und verbessertem Strukturverhalten geopfert.

Im Vergleich zu kaltverfestigten Legierungen wie 3003 oder 5052 bietet EN AW-6082 höhere Spitzenfestigkeit und oft bessere Zerspanbarkeit, aber etwas geringere Beständigkeit gegen punktförmige Lochkorrosion im maritimen Bereich; wählen Sie 6082, wenn Festigkeit und Steifigkeit im Vordergrund stehen, und 5xxx-Legierungen, wenn außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit ohne Wärmebehandlung entscheidend ist.

Im Vergleich zu anderen wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 oder 6063 ist 6082 für dickere Profile und Anwendungen mit höherer natürlicher Festigkeit und verbesserter Zerspanbarkeit oft bevorzugt; 6061 bietet in manchen Fällen bessere Schweißbarkeit, 6063 wird wegen besserer Oberflächenqualität und Extrudierbarkeit gewählt.

Zusammenfassung

EN AW-6082 bleibt eine weit verbreitete konstruktive Aluminiumlegierung, da sie wärmebehandelbare Festigkeitssteigerung, gute Schweißbarkeit und praktische Korrosionsbeständigkeit in einer gut extrudierbaren und zerspanbaren Form verbindet. Die ausgewogene Chemie und vielfältigen Zustände erlauben es Konstrukteuren, Festigkeit, Duktilität und Maßhaltigkeit für ein breites Spektrum an Anwendungen aus Transport, Schiffs- und Maschinenbau optimal anzupassen, wodurch sie in moderner Fertigung und Konstruktion hoch relevant bleibt.

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