Duraluminium
Chemische Zusammensetzung
Duraluminium ist eine Aluminiumlegierung mit Zusatz von Kupfer, Mangan und Magnesium. Der Kupfergehalt liegt bei 4,4%, Magnesium — bei 1,5% und Mangan — bei 0,5%. Kupfer und Magnesium verfestigen die Legierung. Durch Mangan werden Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erzielt. Außerdem hat Duraluminium einen geringen Anteil an Eisen und Silizium. Das sind sogennante Begleitkomponenten. Das Eisen mindert die Festigkeit und Duktilität des Aluminiums. Seine negative Auswirkung auf Aluminium wird ausgeglichen in einem gewissen Ausmaß durch Silizium, das Eisen bindet.
Name
Der Name Duraluminium wurde abgeleitet vom lateinischen durus für «hart bzw. ausdauernd» und vom Hauptbestandteil der Legierung Aluminium. Gelegentlich steht der Name auch im Zusammenhang zum Arbeitsort Düren.
Stärke & Vorteile
Diese Legierung zeichnet sich durch eine einfache Bearbeitung, Montage und hohe Festigkeit aus, welche durch Kaltaushärtung erzielt wird. Duraluminium ist nicht sehr korrosionsbeständig.Um einen besseren Korrosionsschutz zu erreichen, greift man auf eine Plattierung mit Reinaluminium zurück. Bei Plattieren wird das Grundmetall durch ein anderes Metall überdeckt. Duraluminium hat eine Dichte von 2,5 bis zu 2,8 g/cm³ und einen Schmelzpunkt von ca. 650 °C.
Die Legierung bietet folgende Vorteile:
1. Ausgezeichnete Verformbarkeit nach dem Glühen;
2. Keine Einbuße an der Festigkeit durch Alterung.
Schwäche
1. Geringe Korrosionsbeständigkeit, der man durch eine Plattierung mit Reinaluminium begegnet;
2. Hohe Empfindlichkeit gegen Wiederbelastungen und Kerbwirkungen;
3. Neigung zur erheblichen Verringerung der Festigkeit bei Temperaturen über 1400 °C.
Arten von Duraluminium
Je nach der chemischen Zusammensetzung wird Duraluminium in die vier Kategorien eingeteilt. Davon hängt auch sein Preis ab:
1. Duraluminium D1. Eine «klassische» Aluminiumlegierung mit der seit 1908 gleichbleibenden chemischen Zusammensetzung;
2. Duraluminium D16 hat einen erhöhten Magnesiumgehalt. Es liefert eine bessere Festigkeit;
3. Duraluminium D19 und VD17 weist eine hohe Hitzebeständigkeit auf, die durch einen erhöhten Anteil an Mangan und Kupfer erreicht wird;
4. Duraluminium D18 verfügt über eine erhöhte Duktilität und einen verringerten Massenanteil an Kupfer und Magnesium.
Warmbehandlung
Nach dem Glühen bei Temperaturen von 500 °C und der schnellen Abkühlung wird Duraluminium weich und duktil wie Reinaluminium. Nach Alterung erlangt Duraluminium eine hohe Festigkeit und Härte. Duraluminium kann natürlich und künstlich gealtert werden. Natürliche Alterung erfolgt bei Raumtemperatur und dauert zwei Tage. Bei künstlicher Alterung handelt es sich um eine Alterung bei höheren Temperaturen über einen kurzen Zeitraum (stundenlang). Die verbreitete industrielle Anwendung von Duraluminium ist bedingt durch die verbesserten Materialeigenschaften.
Verformung
Halbzeuge aus Duraluminium werden geglüht, kaltausgehärtet und künstlich gealtert ausgeliefert. Die Haltezeit, Abschrecktemperatur und künstliche Alterung stehen im engen Zusammenhang zu der Stärke und den ursprünglichen Eigenschaften der Legierung. Duraluminium wird nach dem Glühen ohne Gebuße an Duktilität ausgehärtet und erlangt somit eine gute Verformbarkeit. Durch Stanzen oder Schmieden werden die Fertigteile aus frisch gehärteten Halbzeugen in einem Arbeitsgang produziert. Zu berücksichtigen ist, dass die Verformung während der natürlichen Alterung die Zugfestigkeit der meisten Legierungen um 2 kg/mm2 verringert.
Ausgehend von dem bisher Gesagten sollte die Verformung von D1 ausschließlich im frisch gehärteten Zustand innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Abschrecken erfolgen. Die Verformung von D6 und D16 wird innerhalb einer halben Stunde durchgeführt.
Anwendungen
Duraluminium wird vielseitig verwendet. Neben Bauwesen kommt es häufig im Flugzeugbau, Maschinenbau und Automobilbau zum Einsatz. Gegenüber reinem Aluminium hat Duraluminium eine höhere Festigkeit und Härte.
Die am häufigsten verwendeten Aluminiumlegierungen sind D1 und D16. Sie werden in der Luftfahrt und im Maschinenbau eingesetzt. D1 ist die Hauptlegierung zur Herstellung von Platten, Profilen, Rohren, Draht sowie Stanzteilen und Schmiedestücken. Die genannten Halbzeuge, ausgenommen Stanzteile und Schmiedestücke, werden auch aus D16 gefertigt.
D18 hat eine branchenbezogene Anwendung. Aus dieser Aluminiumlegierung werden Niete für den Flugzeugbau produziert. VD17 und D19 kommen zum Einsatz bei der Herstellung von verformbaren Halbzeugen mit einer hohen Hitzebeständigkeit.
V95 wird in Form von extrudierten Profilen, diversen Schmiedestücken und Rundstangen genutzt.
Lieferung
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