5454 Aluminium: Eigenschaften, Platten & Bleche, Zustände und Anwendungen

Was ist 5454-Aluminium?

5454 ist die 5xxx-Legierung, die für ein spezifisches Problem entwickelt wurde: Aluminium-Magnesium-Sorten, die bei Raumtemperatur fest und korrosionsbeständig sind, aber bei Erwärmung unzuverlässig werden. Ihr Magnesiumgehalt ist auf 3,0% begrenzt und liegt damit knapp unter der Schwelle, ab der hochmagnesiumhaltige Sorten wie 5083 (4,0–4,9% Mg) und 5456 (4,7–5,5% Mg) zu sensibilisieren beginnen und oberhalb von etwa 65 °C anfällig für Spannungsrisskorrosion werden. Mangan und Chrom werden in kleinen, kontrollierten Mengen zugesetzt, um die Kornstruktur zu verfeinern und die Korngrenzenausscheidung zu unterdrücken, die diesen Versagensmechanismus verursacht.

Das Ergebnis ist eine nicht aushärtbare Legierung, die bei Dauerbetrieb bis etwa 150 °C nutzbare Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit behält — der Grund, warum 5454 eine der wenigen 5xxx-Sorten ist, die in ASME-Druckbehältervorschriften für Aluminiumkonstruktionen bei erhöhten Temperaturen anerkannt sind. Sie wird fast ausschließlich als Blech und Platte geliefert und ist für geschweißte Chemikalientanks, Warmprozessbehälter, Tankerhüllen und marinen Komponenten mit Wärmebelastung spezifiziert.

Was 5454 nicht ist, ist die stärkste Option. Wo die Spitzenzugfestigkeit bei Raumtemperatur der entscheidende Faktor ist, gewinnt 5083 und 6061-T6 gewinnt noch deutlicher. Die Auswahlfrage, die 5454 beantwortet, ist eine andere: Kann die Legierung bei der Einsatztemperatur intakt bleiben, nicht nur auf dem Prüfstand.

5454 Chemische Zusammensetzung

Zusammensetzungsgrenzen gemäß ASTM B209 / EN 573-3, in Gewichtsprozent.

Element	Inhalt (%)	Rolle
Magnesium (Mg)	2.4 – 3.0	Mischkristallverfestigung; begrenzt zur Einschränkung der Sensibilisierung
Mangan (Mn)	0.50 – 1.00	Erhöht die Festigkeit; verfeinert die Kornstruktur
Chrom (Cr)	0.05 - 0.20	Unterdrückt die Korngrenzenausscheidung
Silizium (Si)	0,25 max	Verunreinigung
Eisen (Fe)	0,40 max.	Verunreinigung
Kupfer (Cu)	0,10 max	Niedrig gehalten für die Korrosionsbeständigkeit
Zink (Zn)	0,25 max	Spuren
Titan (Ti)	0,20 max.	Kornfeinungsmittel
Sonstige (jeweils)	0,05 max	Spuren von Verunreinigungen
Sonstige (insgesamt)	0,15 max	Summe der Spurenverunreinigungen
Aluminium (Al)	Restbetrag	Basis

Die Mangan- und Chromzugaben sind es, die 5454 von einfachem Al-Mg-Blech unterscheiden. Mangan erhöht die Zug- und Streckgrenze um etwa 10–15% im Vergleich zu einem vergleichbaren Mg-Gehalt, und zusammen mit Chrom hemmt es die interkristalline Ausscheidung, die andernfalls einen Spannungsrisskorrosionspfad in Schweißverbindungen unter Dauerlast öffnen würde. Diese Kombination ist der Grund, warum 5454 in Tank- und Behältervorschriften erscheint, in denen 5052 oder 5754 nicht akzeptiert werden.

5454 Mechanische Eigenschaften nach Zustand

Typische Werte für Blech und Platte. ASTM B209 Mindest Werte sind niedriger und variieren mit der Dicke — die garantierten Zahlen für eine bestimmte Charge stammen aus dem Werkszeugnis.

Temperament	Zugfestigkeit (MPa)	Streckgrenze (MPa)	Dehnung (%)	Härte (HB)
O	250	117	22	62
H32	275	207	10	73
H34	305	241	10	81
H36	340	276	8	—
H38	370	310	8	100
H111	260	179	14	70
H112	250	124	18	62

Zwei Dinge bestimmen hier die meisten Zustandsentscheidungen. Erstens, H32 und H34 sind die einzigen beiden Zustände, die die meisten 5454-Spezifikationen tatsächlich verwenden — H32 für umgeformte und geschweißte Behälter, H34 für tragende Hüllen mit weniger Umformung. Zweitens ist die H3x-Serie in einer Weise relevant, wie es bei anderen Legierungen nicht der Fall ist: H1x-Zustände sind nur kaltverfestigt, während H3x-Zustände kaltverfestigt und dann mit einer Niedertemperaturbehandlung stabilisiert werden. In einem geschweißten Druckbehälter bringt diese Stabilisierung eine messbar bessere Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion nach dem Schweißen. Für geschweißte Konstruktionen sind H32 oder H34 gegenüber den nicht stabilisierten Äquivalenten zu bevorzugen.

H111 und H112 sind wissenswert, weil sie nicht mit O austauschbar sind. H112 ist der warmgewalzte Zustand, der für dickere Platten und geschweißte Strukturarbeiten verwendet wird und moderate Festigkeit ohne einen separaten Kaltverformungsschritt aufweist. H111 ist nach dem Glühen leicht kaltverfestigt, was etwas mehr Festigkeit als O bei Beibehaltung des Großteils der Duktilität ergibt.

Warum 5454 Spannungsrisskorrosion widersteht

Dies ist der Abschnitt, der die Legierung rechtfertigt, daher lohnt es sich, den Mechanismus präzise zu beschreiben.

In Aluminium-Magnesium-Legierungen mit mehr als etwa 3% Magnesium führt anhaltende Exposition oberhalb von etwa 65 °C dazu, dass sich das Magnesium als β-Phase (Al₃Mg₂) entlang der Korngrenzen ausscheidet. Diese Korngrenzen werden anodisch und anfällig für interkristallinen Angriff; unter anhaltender Zugspannung in einer korrosiven Umgebung wird daraus Spannungsrisskorrosion. Der Schaden ist kumulativ und kann durch Wärmebehandlung nicht rückgängig gemacht werden, weshalb 5083- und 5456-Platten einen Betriebstemperaturvorbehalt statt eines Reparaturverfahrens tragen.

Durch die Begrenzung des Magnesiums auf 3,0% und die Zugabe von Chrom minimiert 5454 diese Ausscheidung. Die praktische Konsequenz ist ein Betriebsfenster, das sich dort öffnet, wo das von 5083 sich schließt:

Betriebsbedingung	5454	5083
Dauerbetrieb, Umgebungstemperatur	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet
Dauerbetrieb über ~65 °C	Akzeptiert — ausgelegt bis etwa 150 °C	Nicht empfohlen; SCC-Risiko
Integrität nach dem Schweißen im Warmbetrieb	Stark — stabilisierte H3x-Zustände bevorzugt	Erfordert H116/H321-Zustand und Temperaturkontrolle
ASME-Druckbehälteranerkennung, erhöhte Temperatur	Ja	Durch die Temperaturobergrenze eingeschränkt

Die Festigkeit sinkt ebenfalls mit der Temperatur, wie bei jeder Aluminiumlegierung. 5454-H32 behält bei 150 °C etwa 200 MPa Zugfestigkeit gegenüber seinem Raumtemperaturwert von 275 MPa — etwa 70% Retention, was eine Arbeitslast und keine Restlast darstellt. Oberhalb von etwa 200 °C wird der Rückgang unabhängig von der Legierung steiler und Edelstahl- oder Nickellegierungen werden zur Standardmaterialwahl.

Auslegungsspannungen für Druckbeanspruchung müssen den geltenden Spannungsrichtwerttabellen des Regelwerks für die tatsächliche Auslegungstemperatur entnommen werden, nicht den Raumtemperaturwerten in der obigen Tabelle. Der Wert von ~150 °C ist eine weithin akzeptierte Richtlinie für den Dauerbetrieb, und die ASME-Abdeckung erstreckt sich für qualifizierten Druckbetrieb in den Bereich von 150–200 °C.

5454 Physikalische Eigenschaften

Eigentum	Wert
Dichte	2,69 g/cm³
Schmelzbereich	602 – 646 °C
Wärmeleitfähigkeit	~134 W/m·K
Elektrische Leitfähigkeit	~34% IACS
Wärmeausdehnungskoeffizient	23,6 × 10⁻⁶ /°C (20–100 °C)
Spezifische Wärmekapazität	~900 J/kg-K
Elastizitätsmodul	~70 GPa
Querkontraktionszahl	0.33

Die Leitfähigkeitswerte sind niedriger als die von 5052 (~138 W/m·K, ~35% IACS), weil 5454 mehr Magnesium und Mangan in Mischkristalllösung enthält. Das ist der erwartete Kompromiss: Legierung für Festigkeit und thermische Stabilität kostet etwas Leitfähigkeit. Wo die Anwendung thermisch statt strukturell getrieben ist, werden 5052 oder 3005 in der Regel die bessere und günstigere Wahl sein.

5454 Aluminiumplatte und -blech: Formen, Größen und Zustände

5454 ist überwiegend eine flachgewalzte Legierung, und die Unterscheidung zwischen Platte und Blech ist das Erste, was bei der Spezifizierung geklärt werden muss. Die Trennlinie ist die Nenndicke: Blech reicht von etwa 0,5 mm bis 6 mm, und Platte beginnt bei 6 mm. Platte wird für geschweißte Hüllen, Umlenkbleche und Strukturbauteile verwendet, bei denen die Dicke die Last trägt; 5454 Aluminiumblech wird für umgeformte Tankauskleidungen, Abteiltrennwände und Verkleidungen verwendet, bei denen das Panel geformt statt tragend ist.

Formular	Dicke / Größenbereich	Übliche Härtegrade
Blech und Band	0,5 – 6 mm	O, H32, H34, H38
Platte	6 – 80 mm	H32, H34, H111, H112
Stangen (rund, flach, quadratisch)	6 – 300 mm	O, H111, H112
Rohre und Rohrleitungen (nahtlos / geschweißt)	AD 6 – 400 mm, Wandstärke 0,5 – 40 mm	O, H32, H34, H111, H112
Stranggepresstes Profil	Auf Anfrage	H111, H112

Einige praktische Hinweise zur Spezifikation von 5454-Aluminiumblech und -Platten:

• Dickere Platten sind fast immer H112 oder H32. Kaltverfestigte Zustände werden oberhalb von etwa 25 mm schwierig herzustellen und weniger nutzbar, sodass dicke Querschnitte im warmgewalzten oder stabilisierten Zustand geliefert werden.
• H38 ist ein Zustand für Blech und dünne Platten. Er erreicht 370 MPa, aber die Dehnung fällt auf 8%, sodass er sich für verschleißfeste Beläge und nicht umgeformte Teile eignet, nicht aber für anything mit einem Radius.
• Standard-5454-Aluminiumblech lässt sich enger biegen als Platte. In H32 nimmt dünnes Blech Biegeradien nahe der Materialdicke an; Platte in H34 benötigt in der Regel einen Radius vom Ein- bis Zweifachen der Dicke, und dickere Querschnitte benötigen mehr.
• Stangen und Rohre werden in anderen Zuständen geliefert als Blech. Der Bereich H32/H34 ist eine Bezeichnung für flachgewalzte Erzeugnisse; Stangen, Rohre und stranggepresste Profile kommen in O, H111 oder H112. Ein Blechzustand darf nicht ohne Bestätigung auf eine Stangen- oder Profilspezifikation übertragen werden.

Korrosionsbeständigkeit und Einsatzgrenzen

5454 widersteht Meerwasser, Meeresatmosphäre, Industrieabfällen und einer Reihe chemischer Expositionen. Der moderate Magnesiumgehalt hält die allgemeine Korrosionsbeständigkeit hoch, während die begrenzte Chemie den Sensibilisierungspfad beseitigt, der höher magnesiumhaltige Sorten einschränkt. Diese Kombination — Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und thermische Stabilität in einer Legierung — macht 5454 zu einem Standardmaterial für Ammoniumnitrat- und bestimmte petrochemische Lagerung sowie für Straßentankfahrzeuge und Prozessbehälter, bei denen der Inhalt warm ankommt.

Zwei Grenzen sind zu beachten. 5454 ist nicht die Wahl für kontinuierliche Meerwasserimmersion an einer stark belasteten Struktur: 5083 und 5086 sind fester und die anerkannten Rumpfblechsorten, und wo ihre Temperaturobergrenze keine Einschränkung darstellt, sind sie die bessere Spezifikation. Und wie jede Aluminiumlegierung korrodiert 5454 schnell, wenn es in feuchter Umgebung elektrisch mit einem edleren Metall gekoppelt wird, sodass direkter Kontakt mit Stahl- oder Kupferlegierungen eine isolierende Barriere erfordert.

Arbeiten mit 5454

Schweißen. GTAW (TIG), GMAW (MIG), Widerstandsschweißen und Rührreibschweißen funktionieren alle. Die Entscheidung über den Zusatzwerkstoff ist die, die tatsächlich zählt:

Füllstoff	Chemie	Festigkeit im geschweißten Zustand	Auswirkung auf die Hochtemperaturleistung
ER5356	Al-5% Mg	Höher	Verringert die SCC-Beständigkeit der Schweißzone im Warmeinsatz leicht
ER5554	Al-2,7% Mg	Etwas niedriger	Entspricht dem Grundwerkstoff; erhält die vollständige thermische und Korrosionsbewertung

Für strukturelle Verbindungen und alles, was warm betrieben wird, ist ER5554 die Standardempfehlung, da er der Grundlegierung entspricht und das Korrosionsverhalten der Schweißzone mit der Platte konsistent hält. ER5356 ist die richtige Wahl, wo die Festigkeit im geschweißten Zustand dominiert und die Einsatztemperatur niedrig bleibt. Für regelwerkskonforme Arbeiten muss der Zusatzwerkstoff gegen die Schweißverfahrensspezifikation und die Auslegungstemperatur bestätigt werden.

Weder Vorwärmen noch Wärmebehandlung nach dem Schweißen sind erforderlich. Wie bei jeder nicht aushärtbaren Legierung kehrt die wärmebeeinflusste Zone zur geglühten Festigkeit zurück und kann nicht durch Wärmebehandlung wiederhergestellt werden — die Verbindung ist gegen die geglühten Werte auszulegen, nicht gegen den Zustand des Grundwerkstoffs.

Umformen. 5454 lässt sich in O und H32 gut umformen. Tiefziehen und Biegen mit engem Radius sind in O praktisch; Gesenkbiegen von 6–8 mm Platte ist in H32 ohne Zwischenglühen üblich. Seine Kaltverfestigungsrate liegt zwischen 5052 und 5083 — ausreichend, um schnell Festigkeit aufzubauen, aber nicht so stark, dass die Umformung zu einem mehrstufigen Prozess wird.

Zerspanung. Ausreichend bis mäßig, und deutlich besser in H34 als in weicheren Zuständen. Mit klebrigen Spänen und Aufbauschneiden ist zu rechnen, daher scharfes Werkzeug, hohe Schnittgeschwindigkeiten und großzügige Schmierung verwenden. Wo ein Teil eher zerspanungs- als behälterdominiert ist, ist 6061-T6 der bessere Ausgangspunkt.

Glühen. Spannungsarmglühen wird typischerweise bei etwa 343 °C (650 °F) mit Luftabkühlung durchgeführt. Anhaltende Exposition über etwa 220 °C sollte vermieden werden, da sie das kaltverfestigte Gefüge erweicht, anstatt es wiederherzustellen.

Eloxieren. Wissenswert, bevor es zum Problem wird: 5xxx-Legierungen eloxieren zu einem gedämpften Grau, nicht zu dem hellen, gleichmäßigen Finish, das 6xxx-Strangpressqualitäten erzeugen. Wenn die Zeichnung ein dekoratives eloxiertes Aussehen verlangt, ist 5454 die falsche Legierung, und diese Anforderung sollte zum Zeitpunkt der Spezifikation angesprochen werden, nicht nach dem Eloxieren.

5454 vs. 5052 vs. 5083 vs. 6061

Legierung und Zustand	Zugfestigkeit (MPa)	Streckgrenze (MPa)	Dehnung (%)	Härte (HB)	Warmeinsatz	Am besten für
5454-H32	275	207	10	73	~150 °C	Geschweißte Druckbehälter, warmer chemischer und mariner Einsatz
5454-H34	305	241	10	81	~150 °C	Lasttragende Tankmäntel, Tankfahrzeugaufbauten
5052-H32	228	193	12	60	Geringere Warmfestigkeit	Allgemeine Blechkonstruktionen, Kraftstofftanks, Gehäuse
5083-H116	317	228	16	—	~65 °C Grenze	Marines Rumpfblech, kryogene Containment-Anwendungen
6061-T6	310	276	12	95	Festigkeit nimmt mit Wärme ab	Strukturelle Rahmen, bearbeitete Komponenten

5454 vs. 5052. 5052 ist die günstigere, breiter verfügbare Allzweck-Al-Mg-Blechlegierung. 5454 enthält zusätzlich Mangan und Chrom, was die Zugfestigkeit bei vergleichbarem Magnesiumgehalt um etwa 20 % erhöht und — wichtiger noch — die Festigkeitserhaltung und das Korrosionsverhalten nach dem Schweißen bei erhöhter Temperatur verbessert. Wählen Sie 5052 für kostengetriebene allgemeine Fertigung ohne thermische Anforderung; wählen Sie 5454, wenn der Behälter oder Tank warm betrieben wird oder eine Code-Qualifikation erfordert.

5454 vs. 5083. 5083 ist bei Raumtemperatur etwa 10–12 % fester und die Standard-Schiffbau-Rumpfblechgüte. Sie unterliegt zudem der Sensibilisierungsgrenze von ~65 °C. Wenn die Auslegungstemperatur diese Grenze überschreitet, ist 5454 die spezifizierte Legierung — Chemietransporttanks, Asphalt- und Warmprozessbehälter sowie marine Abgaskomponenten sind die klassischen Fälle. Wenn nicht, gewinnen in der Regel die höhere Festigkeit und die Marine-Zertifizierung von 5083.

5454 vs. 6061. Unterschiedliche Kategorien. 6061-T6 ist aushärtbar, in der Zugfestigkeit etwa vergleichbar, deutlich besser zerspanbar und die Standardwahl für Struktur- und Bearbeitungsteile. Es ist jedoch nicht die Standardgüte für Druckbehälter oder chemische Serviceanwendungen, und blankes 6061 korrodiert in Salzwasser und vielen Chemikalien. Wo Korrosionsintegrität und Schweißbarkeit wichtiger sind als Zerspanbarkeit, ist 5454 die Antwort.

Go/No-Go: Wann 5454 zu spezifizieren ist

Spezifizieren Sie 5454, wenn:

• Die Dauerbetriebstemperatur zwischen etwa 65 °C und 150 °C liegt und die Umgebung Salzwasser, Chemikalien oder Industrieabfälle umfasst — dies ist das definierende Fenster von 5454
• Die Anwendung ein geschweißter Druckbehälter oder Lagertank ist, der eine Code-Qualifikation erfordert
• Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und thermische Stabilität in einem Werkstoff gleichzeitig gefordert sind
• Das Teil ein flachgewalztes Blech oder eine Platte ist, das bzw. die umgeformt und geschweißt wird
• Sie mäßige Festigkeit mit einem dokumentierten Werkszeugnis benötigen

Suchen Sie woanders, wenn:

• Eine Zugfestigkeit bei Raumtemperatur über etwa 330 MPa die primäre Anforderung ist — 5083-H116 ist fester, und 6061-T6 oder 7075-T6 sind noch fester, wenn eine aushärtbare Legierung akzeptabel ist
• Die Dauerbetriebstemperatur etwa 150 °C überschreitet oder Spitzen über etwa 200 °C hinausgehen — Aluminium verliert in diesem Bereich schnell an Festigkeit und Edelstahl- oder Nickellegierungen werden zur Standardwahl
• Eine helle, gleichmäßige eloxierte Oberfläche spezifiziert ist — 5xxx-Legierungen eloxieren zu einem gedämpften Grau
• Kontinuierliche Meerwasserimmersion an einer belasteten Struktur — 5083 oder 5086 im Zustand H116/H321
• Hochvolumige CNC-Bearbeitung die primäre Fertigungsmethode ist — 6061-T6 oder 7075-T6 lassen sich weit besser zerspanen
• Die Kosten die dominierende Einschränkung sind und keine thermische Anforderung besteht — 5052 oder 5754 erfüllen dieselbe Aufgabe günstiger

Wo 5454 eingesetzt wird

Sektor	Typische Teile	Warum 5454
Chemische Verarbeitung	Lagertanks, Transportbehälter, Rohrleitungen für Nitrate und Petrochemikalien	Korrosionsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur plus Schweißbarkeit
Druckbehälter	ASME-konforme geschweißte Behälter für mäßige Betriebstemperaturen	Code-Anerkennung und erhaltene Festigkeit bis ~150 °C
Transport	Straßentankwagen-Aufbauten, Kesselwagen, Kraftstoff- und Chemietankmäntel	Festigkeit-zu-Gewicht mit Toleranz für warme Ladung
Marine und Offshore	Abgaskomponenten, Kühlwasserrohrleitungen, Warmprozess tanks, Decksbeschläge	Marine Korrosionsbeständigkeit, wo die Temperaturgrenze von 5083 gilt
Industrieausrüstung	Wärmetauschermäntel, Prozessrohrleitungen, Scrubber-Komponenten	Thermische Stabilität unter Dauerlast

Vor- und Nachteile im Überblick

Abmessung	Vorteil	Achtung
Erhöhte Temperatur	Ausgelegt auf ~150 °C Dauerbetrieb, während 5083 bei ~65 °C endet	Die Festigkeit nimmt dennoch ab; über ~200 °C sind andere Werkstoffe zu wählen
Korrosion	Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Meerwasser, Chemikalien und Industrieabfälle	Nicht für belastete kontinuierliche Meerwasserimmersion
Schweißeignung	Sauberes TIG/MIG/FSW; kein Vorwärmen oder Warmebehandeln nach dem Schweißen	Die Wärmeeinflusszone fällt auf geglühte Festigkeit zurück — danach auslegen
SCC-Beständigkeit	Fest, auch in Schweißverbindungen	Die Zusatzwerkstoffwahl ist entscheidend — ER5554 für Warmbetrieb
Stärke	Höher als 5052 bei vergleichbarem Mg	Unter 5083 und deutlich unter 6061-T6
Verformbarkeit	Gut in O und H32; H3x-Stabilisierung unterstützt Schweißarbeiten	H38 ist ein Blechzustand mit 8 % Dehnung
Bearbeitung	Bearbeitbar	Schmierige Späne; deutlich hinter 6061
Oberflächenbeschaffenheit	Nimmt Lack, Pulverbeschichtung und Walzoberfläche gut an	Eloxiert zu gedämpftem Grau — keine dekorative Legierung
Kosten und Verfügbarkeit	Standard-Blech- und Plattenprodukt	Höher bepreist als 5052; eine Speziallegierung

Schlussfolgerung

5454 existiert, weil Aluminium-Magnesium-Legierungen bei Hitze an Zuverlässigkeit verlieren — und manche Anwendungen können das nicht tolerieren. Durch die Begrenzung des Magnesiumgehalts auf 3,0% und die Zugabe von Mangan und Chrom behält es nutzbare Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bis etwa 150 °C bei, also über den Punkt hinaus, an dem 5083 und 5456 zu sensibilisieren beginnen, und erlangt ASME-Anerkennung für Hochtemperatur-Druckbeanspruchung. Der Preis ist mäßige Festigkeit gegenüber 5083 bei Raumtemperatur, eine gedämpfte eloxierte Oberfläche und ein Aufpreis gegenüber 5052 — faire Kompromisse, wenn der Behälter warm läuft und die Verbindung geschweißt wird, die falschen für ein Raumtemperatur-Gehäuse oder eine bearbeitete Halterung. Legen Sie also zuerst die Auslegungstemperatur fest, dann den Zustand, und der Rest der Entscheidung ergibt sich von selbst.

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Häufig gestellte Fragen

Was macht 5454-Aluminium für den Hochtemperatureinsatz geeignet?

Sein Magnesiumgehalt ist auf 3,0% begrenzt. Oberhalb von etwa 3% Mg werden 5xxx-Legierungen oberhalb von etwa 65 °C anfällig für Spannungsrisskorrosion, da Magnesium als β-Phase (Al₃Mg₂) entlang der Korngrenzen ausfällt. Die Begrenzung des Magnesiums und die Zugabe von Chrom zur Hemmung dieser Ausscheidung halten 5454 im Dauerbetrieb bis etwa 150 °C bei intakter Korrosionsbeständigkeit einsetzbar. Auslegungsspannungen für Druckbeanspruchung sollten dennoch den geltenden Regelwerkstabellen für die tatsächliche Auslegungstemperatur entnommen werden.

Wie hart ist 5454-Aluminium?

Die typische Brinell-Härte liegt bei 62 HB im geglühten Zustand O, 73 HB in H32, 81 HB in H34 und 100 HB in H38. Die Zustände H111 und H112 liegen bei etwa 70 HB bzw. 62 HB. Veröffentlichte Werte variieren je nach Quelle und Dicke etwas, daher sind diese als typisch zu betrachten und garantierte Werte anhand des Werkszeugnisses zu bestätigen. Die Härte ist nützlich für die Wareneingangsprüfung; für Dimensionierungsberechnungen sollten Zugfestigkeit und Streckgrenze verwendet werden.

Was ist der Unterschied zwischen 5454-H32 und H34?

Beide sind kaltverfestigt und stabilisiert, sodass beide ihre Eigenschaften behalten und nicht altersweichen. H32 ist viertelhart — etwa 275 MPa Zugfestigkeit und 207 MPa Streckgrenze — und die Standardwahl für umgeformte und geschweißte Behälter. H34 ist halbhart mit etwa 305 MPa Zugfestigkeit und 241 MPa Streckgrenze, verwendet für lasttragende Mäntel, bei denen weniger Umformung erforderlich ist. Der Wechsel von H32 zu H34 bringt etwa 11% mehr Festigkeit und kostet etwas Umformbarkeit, daher bleibt H32 die sicherere Standardwahl für alles, was gebogen wird.

Welcher Zusatzwerkstoff sollte zum Schweißen von 5454 verwendet werden?

ER5554 ist die Standardempfehlung für strukturelle Verbindungen und alles, was warm läuft, da sein ~2,7% Magnesiumgehalt der Grundlegierung entspricht und die Korrosionsbeständigkeit und thermische Einstufung der Schweißzone erhält. ER5356 liefert höhere Festigkeit im geschweißten Zustand, reduziert jedoch leicht die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit der Schweißzone bei erhöhter Temperatur, sodass es für Tieftemperatureinsatz geeignet ist, wo die Festigkeit dominiert. Für regelwerksqualifizierte Druckarbeiten bestätigen Sie den Zusatzwerkstoff anhand der Schweißverfahrensspezifikation und der Auslegungstemperatur.

Ist 5454 dasselbe wie 5754?

Nein — sie sind verwandt, aber nicht austauschbar. 5754 ist eine Al-Mg-Legierung mit 2,6–3,6% Magnesium und ohne Chromzugabe; sie wird häufig für Automobil- und allgemeine Blecharbeiten verwendet, bei denen tiefe Umformbarkeit am wichtigsten ist. 5454 fügt Mangan für etwa 10–15% mehr Festigkeit sowie Chrom zur Korngrenzenkontrolle hinzu, was die Spannungsrisskorrosionsleistung und die Hochtemperatur-Einstufung verbessert. Wenn eine Spezifikation Druckbehälter- oder Warmchemikalien-Einsatz vorschreibt, ist 5454 die korrekte Legierung und 5754 kein Ersatz.