Aluminium-Sorten

[red leaf]

Hallo,

gibt es hier im Forum vielleicht schon eine Liste der Alu-Sorten die beim Rahmenbau üblich sind, z.B. 6061 oder 7020, mich würde interessieren was die speziellen Vorzüge der einzelnen Sorten sind und eine Rangfolge in Qualität/Gewicht/Stabilität?
Habe nämlich selber einen 7020-Alu-Rahmen und weiß nicht wie gut das nun ist

MFG,
red leaf

 

[-XC-]

wofür die Zahlen jetzt genau stehen, weiß ich nicht aus dem kopf.
sie kennzeichnen jedenfalls die Legierungsbestandteile.

edit:

glück gehabt, dachte ich hätte es schon gelöscht, da klausur schon bestanden...

Die Ausscheidungshärtung ist an bestimmte Legierungselemente gebunden. Ausscheidungshärtbar sind
Werkstoffe der folgenden Legierungsgruppen, die durch die angegebenen Hauptlegierungselemente
gekennzeichnet werden:

- AlCuMg - Legierungen (2000-er Reihe)
- AlMgSi - Legierungen (6000-er Reihe)
- AlZnMg - Legierungen (7000-er Reihe) -> Aluminium Zink Magnesium
Bei aushärtbaren Legierung kann selbstverständlich eine Festigkeitserhöhung durch Kaltverfestigen überlagert
werden.

Folgende Legierungen sind technisch nicht aushärtbar:

- Al - Legierungen mit Al-Gehalt >99% (1000-er Reihe)
- AlMn - Legierungen (3000-er Reihe)
- AlMg- bzw. AlMgMn - Legierungen (5000-er Reihe)
Eine Festigkeitserhöhung kann in diesen Fällen nur über Mischkristall- und Kaltverfestigung erzielt werden.

Legierungen vom Typ AlSi (4000-er Reihe) sind teilweise aushärtbar.


edit2:
Group 7000 (AlZnMg) (Topic: 10008)

The 7000-group contains high strength materials similar to AlCuMg, but with zinc instead of copper as the main alloying element. But copper can also be added, in smaller amounts. Compositions within this system have the highest known strength of all commercial aluminium alloys. The high strength is due to precipitation of MgZn2 particles.

The alloys without copper have a tensile strength somewhat above the strongest of the 6000-alloys. The most widely used alloy contains approximately 4,5% Zn and 1,3% Mg. This alloy has extrudability that is slightly worse than for AW-6082, but the alloy is much less quench sensitive and can be air cooled for much greater wall thicknesses.

The alloys obtain full strength after approximately one month storage at room temperature, which in turn makes the alloy attractive for welding.

The alloys containing copper (AlZnMgCu) attain the highest strength of all aluminium alloys, exceeding normal structural steel. The extrudability is very poor and the alloys are not weldable under normal conditions.

The AlZnMg-alloys are used for structural applications where high mechanical strength is needed and in the automotive industry (e.g. car bumpers). The AlZnMg Cu alloys are used for particularly high stressed components in the aviation- and space industry.


-> zusammengefasst:
- härteste aluminiumlegierung
- für hohe mechanische kräfte ausgelegt

 

[red leaf]

Sind bei Bikes nur 6000er und 7000er üblich?

 

[-XC-]

habe bis her noch nichts anderes gesehen, gehe aber davon aus, da 7000 die härteste legierung zu sein scheint und 6000 die nächste schwächere.
denke mal, die nächst schwächere gruppe ist zu weich, so dass man zuviel material nutzen müsste und es dann billiger ist 6000/7000 zu nutzen.

-> aber sicher bin ich mir nicht!

edit:
wobei ich lese gerade, die 2000 gruppe scheit eine ähnliche festigkeit wie die 7000 zu haben.

 

[mete]

Sind bei Bikes nur 6000er und 7000er üblich?

Praktisch jede strukturtechnisch eingesetzte Al- Legierung ist aushärtbar bzw. naturaushärtend, pauschal lässt sich nicht sagen, welche nun "besser" ist, es kommt ganz auf den Einsatzzweck ein, jene mit Si- Anteil haben z.B. eine bessere Verschleißfestigkeit (Motorblöcke), die Ausscheidungen sind t-d- stabiler als z.B. Cu, welche sich feiner ausscheiden lassen (=höhere Festigkeitssteigerung) etc...

 

[-XC-]

es sind recht viele nicht aushärtbar wie in meinem ersten post zulesen.

ich seh gerade das ganze steht im leichtbau thread: falls du glaubst du würdest eine leichtere AL legierung finden die mehr aushält: vergiss es die wiegen alle mehr oder weniger das gleiche, da die legierungsbestandteile normaler weise immer deutlich unter 10% der gesamt masse bleiben und so keine große gewichtsersparnis bringen können, zumal cu sogar schwerer ist...

 

[dallo]

Im Endeffekt sagt dir die Legierung trotzdem nichts über die Qualität deines Rahmens.
Ist nunmal so.

Das ist quasi so eine Art Angeberei der Hersteller, nen fetten Aufkleber draufzumachen damit du dich fragst was das wohl bedeuten könnte..

6061 ist nich gleich 6061 und Alurahmen nicht = Alurahmen.

So einfach ist das!

 

[-XC-]

so sehe ich das auch, wenn du einen gut gehärteten 6000 rahmen hast ist der besser als ein schlecht gehärteter 7000 rahmen, wobei das härten bei al sehr einfach ist, du musst es nur für ein paar tage in die sonne legen.

 

[mete]

so sehe ich das auch, wenn du einen gut gehärteten 6000 rahmen hast ist der besser als ein schlecht gehärteter 7000 rahmen, wobei das härten bei al sehr einfach ist, du musst es nur für ein paar tage in die sonne legen.

nee, das wird bei 200- 300°C meist in Verbindung mit dem Pulverbeschichten gemacht, wenn das ginge, wäre der Rahmen quasi nach einem Monat nicht mehr zu gebrauchen .

 

[-XC-]

mal eben ein kleiner crashkurs ;-)

die härtung ist bei geringen temperaturen genauso möglich!
http://upload.wikimedia.org/wikiped...agramm_FeC.jpg/180px-Zustandsdiagramm_FeC.jpg

stichwort -> lösungsglühen

auf obiges Zustandsdiagramm bezogen heißt das, du darfst die Temperatur(Y-achse) nicht aus den Alpha+beta bereich hinaustreiben! sonst trennen sich die Legierungen wieder von einander.

bei alu läuft das so das man das material erhitzt(für eine beliebige zeit um so länger umso besser) und dann langsam! abkühlt im gegensatz zu stahl.

aber eine härtung ist bei jeder temp möglich( im alpha+beta bereich) sie dauert bei niedrigen temps nur deutlich länger.

audi nutzt das zum beispiel zur aushärtung der karosserien aus. das material wird erhitzt und dann abgeschreckt, so bleibt es duktil und kann gebogen werden, anschließend werden die fertigen autos rausgestellt, oder anders erwärmt, dadurch tritt die härtung ein und das material wird wieder spröde)


auf der x-achse ist der legierungsbestandteil aufgetragen
-> dieses schaubild ist für Eisen+Kohlenstoff (pures eisen lässt sich nicht härten, daher gibt es dort auch keinen Alpha+beta bereich)

hoffe es ist alles verständlich

gruß

 

[mete]

mal eben ein kleiner crashkurs ;-)

die härtung ist bei geringen temperaturen genauso möglich!
http://upload.wikimedia.org/wikiped...agramm_FeC.jpg/180px-Zustandsdiagramm_FeC.jpg

stichwort -> lösungsglühen

auf obiges Zustandsdiagramm bezogen heißt das, du darfst die Temperatur(Y-achse) nicht aus den Alpha+beta bereich hinaustreiben! sonst trennen sich die Legierungen wieder von einander.

bei alu läuft das so das man das material erhitzt(für eine beliebige zeit um so länger umso besser) und dann langsam! abkühlt im gegensatz zu stahl.

aber eine härtung ist bei jeder temp möglich( im alpha+beta bereich) sie dauert bei niedrigen temps nur deutlich länger.

audi nutzt das zum beispiel zur aushärtung der karosserien aus. das material wird erhitzt und dann abgeschreckt, so bleibt es duktil und kann gebogen werden, anschließend werden die fertigen autos rausgestellt, oder anders erwärmt, dadurch tritt die härtung ein und das material wird wieder spröde)


auf der x-achse ist der legierungsbestandteil aufgetragen
-> dieses schaubild ist für Eisen+Kohlenstoff (pures eisen lässt sich nicht härten, daher gibt es dort auch keinen Alpha+beta bereich)

hoffe es ist alles verständlich

gruß

Nö, in der Sonne reicht die Temperatur garantiert nicht aus, um Diffusionsgeschwindigkeiten zu ermöglichen, die in absehbarer Zeit ein Härtung bringen, das ist doch auch ganz logisch, wenn das klappen würde, wäre die Ausscheiungshärtung bei Alu quasi bedeutungslos, da nach kurzer Zeit Überalterung (=Ostwald- Reifung= Ausscheindungsvergröberung) eintreten würde und die Festigkeit einfach wieder abfallen würde und zwar deutlich.

 

[-XC-]

Das diagramm sagt mir was anderes und genauso wurde es uns damals auch von unserem professor erklärt.

so hier nochmal ein ausschnitt aus unserem vorlesungsscript zum thema alu:
Durch Auslagern bei Raumtemperatur (20°C) (Kaltauslagerung) stellt sich
diffusionsgesteuert eine Festigkeitssteigerung infolge Ausscheidungsbildung ein.



hier noch ein link zur anfangsfrage:
http://de.wikipedia.org/wiki/Aluminiumlegierung
-> festigkeiten härtbar etc.

 

[mete]

Das diagramm sagt mir was anderes und genauso wurde es uns damals auch von unserem professor erklärt.

so hier nochmal ein ausschnitt aus unserem vorlesungsscript zum thema alu:
Durch Auslagern bei Raumtemperatur (20°C) (Kaltauslagerung) stellt sich
diffusionsgesteuert eine Festigkeitssteigerung infolge Ausscheidungsbildung ein.



hier noch ein link zur anfangsfrage:
http://de.wikipedia.org/wiki/Aluminiumlegierung
-> festigkeiten härtbar etc.

Ich seh' nix , klar, bei T um 20- 80° scheidet sich auch was aus und zwar über so kleine Diffusionswege, dass der damit verbundene Härtegewinn nicht ausreichend hoch ist (und das dauert bei durchgehender Temperung auch in etwa eine Woche), das Diagramm sagt Dir prinzipiell erstmal etwas über den Gleichgewichtszustand, der sich bei einer best. T einstellt, was dieser an Zeit benötigt, um sich einzustellen, weißt Du daraus noch lange nicht. Um eine nutzbare (deutliche) Festigkeitssteigerung zu erhalten, muss man warm auslagern und zwar bei T um 200° C, dazu bedarf es eines Mischkristalls mit begrenzter Löslichkeit für eine andere Phase (z.B. Kupferreich = beta), man schreckt diesen ausgehend von T= hoch ab => Keimbildung der beta- Phase=> Mischkristall ist übersättigt => T wird erhöht => ausreichend hohe Diffusionsgeschwindigkeit => Ausscheidung (Keimwachstum) => wenn die gewünschte Aussscheidungsgröße/ Volumenanteil/ Ausrichtung/ Form/ Verteilung etc. erreicht ist, schreckt man wieder ab => fertig, eigentlich will ich mit dem ganzen Palaber (über das man sich sicherlich gleich wieder beklagt ) nur sagen: Rahmen nutzbar aushärten in der Sonne kann man vergessen

 

[-XC-]

nene ich beklage mich nicht
ich gebe nur wieder was man mir erzählt hat.

aber letztlich sind wir einer meinung! es ist bei geringen temps eine härte gewinnung da. wenn man ein auto in die sonne stellt kriegt man denke ich >60°C, da geht das schon auf tage/wochen gesehen.
das es bei 200°C schneller geht ist logisch. und wir sind uns ja auch einig das man im unteren bereich bleiben muss(nicht zu stark erhitzen). von daher....

wenn ich fragen darf was studierst/ arbeitest du?

 

[mete]

nene ich beklage mich nicht
ich gebe nur wieder was man mir erzählt hat.

aber letztlich sind wir einer meinung! es ist bei geringen temps eine härte gewinnung da. wenn man ein auto in die sonne stellt kriegt man denke ich >60°C, da geht das schon auf tage/wochen gesehen.
das es bei 200°C schneller geht ist logisch. und wir sind uns ja auch einig das man im unteren bereich bleiben muss(nicht zu stark erhitzen). von daher....

Naja, das Problem ist, es ist nicht nur entscheidend, dass sich was ausscheidet, sondern was! sich ausscheidet und das ist zuerst meist eine Phase mit geringer Grenzflächenenergie, also i.d.R. kohärent (bei Alu GP I- Zonen, einatomlagig) und damit wenig härtesteigernd (leicht von Versetzungen zu schneiden). Eine inkohärente/ teilkohärente Ausscheidung (oder GPII- Zone) erfordert eben eine gewisse Aktivierungsenergie (T) und die steigert die Härte dann auch deutlich (mehratomlagig (höhere Schnittenergie)/Versetzungen müssen das Teilchen nach Orowan umgehen), wenn man zu lange tempert, bildet sich die Gleichgewichtsphase (teta) die extrem grob verteilt ist = Härteabfall (Überalterung). D.h. also für den Fall des Autos, dass es nach Kalthärtung nicht weiter aushärtete, da nach den GPI- Zonen Schluss ist (okay, ich muss einschränkend sagen, dass es auch Legierungen gibt, die ausschließlich kaltausgehärtet werden...egal )

wenn ich fragen darf was studierst/ arbeitest du?

Hat was mit Werkstoffen zu tun. Die Beschwerden erwarte ich auch nicht von Dir, sondern von denen, die gleich kommen .

 

[coparni]

http://www.downhillschrott.com/ --> Theoretisches --> Aluminium, seine Legierungen und deren Wärmebehandlung

Vielleicht hilft das dem Threadersteller weiter.