{"id":7500,"date":"2024-12-31T03:17:09","date_gmt":"2024-12-31T03:17:09","guid":{"rendered":"https:\/\/premiumalu.com\/mastering-3003-aluminium-alloy-a-comprehensive-guide\/"},"modified":"2026-10-07T14:44:21","modified_gmt":"2026-10-07T14:44:21","slug":"beherrschung-der-aluminiumlegierung-3003-ein-umfassender-leitfaden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/premiumalu.com\/de\/mastering-3003-aluminium-alloy-a-comprehensive-guide\/","title":{"rendered":"Ein umfassender Leitfaden zur Aluminiumlegierung 3003"},"content":{"rendered":"

3003 ist die Legierung der Wahl, wenn die Form des Bauteils wichtiger ist als seine Festigkeit. Sie l\u00e4sst sich tiefer ziehen und weiter dr\u00fccken als fast jede andere Knetaluminiumlegierung, \u00fcbersteht den Einsatz im Freien und in Lebensmittelkontakt ohne Beschichtung und l\u00e4sst sich mit gew\u00f6hnlicher Werkstattausr\u00fcstung schwei\u00dfen. Was sie nicht leistet, ist strukturelle Festigkeit oder eine Zerspanbarkeit wie eine Automatenlegierung.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Kompromiss ist die ganze Geschichte der Legierung, und die meisten Spezifikationsfehler entstehen dadurch, dass nur die H\u00e4lfte davon gesehen wird. Ein K\u00e4ufer w\u00e4hlt 3003 f\u00fcr einen Tank, einen Kanal oder einen K\u00fchlerkern und verlangt dann vom selben Werkstoff, Last zu tragen oder eine Toleranz in einem Bearbeitungszentrum zu halten, was er nicht kann.<\/p>\n\n\n\n

\"3003-Aluminium-Cover\"<\/figure>\n\n\n\n

Was 3003 Aluminiumlegierung ist<\/h2>\n\n\n\n

3003 Aluminium<\/a> ist eine nicht aush\u00e4rtbare Al-Mn-Legierung der 3xxx-Serie, registriert als UNS A93003 und in Europa bekannt als EN AW-3003 oder AlMn1Cu. Mangan mit 1,0\u20131,5% ist die einzige bewusste Zugabe, und es hebt die Festigkeit um etwa 20% gegen\u00fcber kommerziell reinem 1100<\/a> ohne die Umformbarkeit oder Korrosionsbest\u00e4ndigkeit zu beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n\n\n\n

Es gibt keinen Auslagerungsschritt, sodass das Walzwerk die gesamte Festigkeit durch Kaltverfestigung erzeugt. Diese eine Tatsache erkl\u00e4rt sowohl das H\u00e4rtezustandssystem als auch die wichtigste Einsatzgrenze: Jeder sp\u00e4tere Gl\u00fch- oder Schwei\u00dfschritt gibt die Festigkeit lokal zur\u00fcck.<\/p>\n\n\n\n

Die Legierung wurde in den 1930er Jahren standardisiert und geh\u00f6rt heute zu den mengenm\u00e4\u00dfig st\u00e4rksten gewalzten Aluminiumsorten der Welt. Das Angebot ist tief, die Preisgestaltung stabil, und sie wird in mehr H\u00e4rtezust\u00e4nden gehalten als jede andere 3xxx-Sorte.<\/p>\n\n\n\n

Chemische Zusammensetzung und Normen<\/h2>\n\n\n\n

Die unten aufgef\u00fchrten Grenzwerte sind die registrierte Zusammensetzung f\u00fcr 3003 und werden von ASTM B209 und EN 573-3 geteilt. Alle Angaben sind Gewichtsprozent.<\/p>\n\n\n\n

Element<\/td>Grenzwert (Gew.-%)<\/td><\/tr>
Silizium (Si)<\/td>\u2264 0,60<\/td><\/tr>
Eisen (Fe)<\/td>\u2264 0,70<\/td><\/tr>
Kupfer (Cu)<\/td>0.05 - 0.20<\/td><\/tr>
Mangan (Mn)<\/td>1.00 \u2013 1.50<\/td><\/tr>
Zink (Zn)<\/td>\u2264 0,10<\/td><\/tr>
Titan (Ti)<\/td>\u2264 0,05<\/td><\/tr>
Andere, jeweils<\/td>\u2264 0,05<\/td><\/tr>
Sonstige, insgesamt<\/td>\u2264 0.15<\/td><\/tr>
Aluminium (Al)<\/td>Restbetrag<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Diese Tabelle ist Standard und vollst\u00e4ndig, es gibt also nichts zu verhandeln. Zwei Punkte \u00fcberraschen K\u00e4ufer jedoch.<\/p>\n\n\n\n

Magnesium und Chrom sind f\u00fcr 3003 in keiner der beiden Normen separat spezifiziert, sodass jeder Rest unter das Limit von 0,05% \u201cAndere, jeweils\u201d f\u00e4llt. Manche Walzwerkszeugnisse geben Mg \u2264 0,05 und Cr \u2264 0,05 an, um dieses implizite Limit explizit zu machen, weshalb zwei Datenbl\u00e4tter unterschiedlich aussehen k\u00f6nnen, w\u00e4hrend sie genau dieselbe Legierung beschreiben.<\/p>\n\n\n\n

Derselbe Werkstoff tr\u00e4gt unterschiedliche Bezeichnungen \u00fcber verschiedene Systeme hinweg, und die Produktnorm \u00e4ndert sich mit der Form, die Sie kaufen.<\/p>\n\n\n\n

System<\/td>Bezeichnung<\/td>Geltende Produktnormen<\/td><\/tr>
AA \/ UNS<\/td>3003 \/ A93003<\/td>ASTM B209 (Blech, Platte), B210 (gezogenes Rohr), B211 (Stab, Stange, Draht), B221 (Strangpressprofile)<\/td><\/tr>
DE<\/td>EN AW-3003 \/ AlMn1Cu (DIN 3.0517)<\/td>EN 573-3 (Chemie), EN 485 (gewalzt), EN 754 (gezogen), EN 755 (stranggepresst)<\/td><\/tr>
ISO<\/td>AlMn1Cu<\/td>ISO 6361<\/td><\/tr>
JIS<\/td>A3003<\/td>JIS H4000 \/ H4040 \/ H4080<\/td><\/tr>
GB<\/td>3003<\/td>GB\/T 3190, GB\/T 3880<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Wenn eine Zeichnung nur \u201c3003\u201d und nichts weiter angibt, best\u00e4tigen Sie die Produktform, bevor der Preis vereinbart wird. Gewalzter und stranggepresster Werkstoff unterliegen unterschiedlichen Normen, unterschiedlichen H\u00e4rtezustandsdefinitionen und unterschiedlichen mechanischen Mindestwerten, und die L\u00fccke ist gro\u00df genug, um ein Design zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n

Mechanische Eigenschaften je nach Temperierung<\/h2>\n\n\n\n

Der H\u00e4rtezustand bestimmt diese Zahlen weit mehr als die Chemie. Kaltverfestigung aus dem gegl\u00fchten Zustand verdoppelt die Zugfestigkeit etwa und entfernt den gr\u00f6\u00dften Teil der Duktilit\u00e4t, und jeder Schritt davon ist beabsichtigt.<\/p>\n\n\n\n

Eigentum<\/td>3003-O (gegl\u00fcht)<\/td>3003-H14 (halbfest)<\/td>3003-H18 (vollhart)<\/td><\/tr>
Zugfestigkeit, Rm (MPa)<\/td>95 \u2013 130<\/td>140 \u2013 180<\/td>\u2265 185<\/td><\/tr>
Streckgrenze, Rp0,2 (MPa)<\/td>\u2265 35<\/td>\u2265 115<\/td>\u2265 165<\/td><\/tr>
Dehnung (%)<\/td>\u2265 25<\/td>\u2265 5<\/td>\u2265 3<\/td><\/tr>
H\u00e4rte (HB)<\/td>\u2248 28<\/td>\u2248 40<\/td>\u2248 55<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

F\u00fcr flachgewalzte Arbeiten ist H14 der praktische Standard und O der H\u00e4rtezustand, den man bewusst angibt. W\u00e4hlen Sie O, wenn das Teil nach der Lieferung tiefgezogen, gedr\u00fcckt oder eng gebogen wird, H14, wenn es seine Form durch leichte Umformung halten muss, und H18, wenn es \u00fcberhaupt nicht umgeformt wird. Einzelheiten zum halbfesten Weg, seinen Biegeradien und seinen Umformgrenzen finden Sie in unserem 3003-H14 Leitfaden<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Mindestwerte sind dickensabh\u00e4ngig, sodass eine ohne St\u00e4rkeangabe genannte Zahl nicht verwendbar ist. ASTM B209 senkt den Mindestwert der Dehnung, je d\u00fcnner das Blech wird, und EN 485-2 ver\u00f6ffentlicht etwas h\u00f6here H14-Werte als ASTM: einen Zugfestigkeitsbereich von 145\u2013185 MPa mit einem Mindestwert der Dehngrenze von 125 MPa. Geben Sie die geltende Norm auf der Bestellung an und lesen Sie die zertifizierten Werte aus dem mit der Charge gelieferten Pr\u00fcfdokument ab.<\/p>\n\n\n\n

Physikalische Eigenschaften<\/h2>\n\n\n\n

Dies sind die Werte hinter den meisten thermischen und Gewichtsberechnungen. Dichte und Modul sind praktisch fest, w\u00e4hrend sich die Leitf\u00e4higkeitswerte mit dem H\u00e4rtezustand leicht verschieben.<\/p>\n\n\n\n

Eigentum<\/td>Wert<\/td><\/tr>
Dichte<\/td>2,73 g\/cm\u00b3<\/td><\/tr>
Schmelzbereich<\/td>\u2248 640 \u2013 655 \u00b0C<\/td><\/tr>
W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/td>\u2248 160 \u2013 190 W\/(m\u00b7K), am h\u00f6chsten im gegl\u00fchten Zustand<\/td><\/tr>
Elektrische Leitf\u00e4higkeit<\/td>\u2248 40 \u2013 44 % IACS<\/td><\/tr>
W\u00e4rmeausdehnung, 20\u2013100 \u00b0C<\/td>23,1 \u00b5m\/(m\u00b7K)<\/td><\/tr>
Elastizit\u00e4tsmodul<\/td>\u2248 69,5 GPa<\/td><\/tr>
Gl\u00fchbereich<\/td>350 \u2013 400 \u00b0C<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Die Dichte ist der Wert, der \u00fcblicherweise ein Projekt entscheidet. Bei 2,73 g\/cm\u00b3 tr\u00e4gt 3003 etwa ein Drittel des Gewichts von Stahl, weshalb es verzinktes Blech in Tanks, Kan\u00e4len und Ummantelungen verdr\u00e4ngt. Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit ist gut, aber deutlich unter Kupfer, sodass die Legierung eher \u00fcber Gewicht und Kosten als \u00fcber rohen W\u00e4rme\u00fcbergang konkurriert.<\/p>\n\n\n\n

Wahl eines H\u00e4rtezustands<\/h2>\n\n\n\n
\"3003-Zustandsauswahl\"<\/figure>\n\n\n\n

Der H\u00e4rtezustand, den Sie angeben, legt das Gleichgewicht zwischen Festigkeit und der Umformung fest, die das Teil noch aufnehmen kann. Der Gro\u00dfteil des Volumens liegt bei O, H14 und H22; die anderen existieren f\u00fcr einen bestimmten Prozess oder eine bestimmte Beanspruchung.<\/p>\n\n\n\n

Temperament<\/td>Was es ist<\/td>Typische Verwendung<\/td><\/tr>
O<\/td>gegl\u00fcht, vollst\u00e4ndig weich<\/td>Tiefziehen, Dr\u00fccken, komplexe Stanzteile<\/td><\/tr>
H12<\/td>Viertelh\u00e4rtung<\/td>Allgemeine Umformung, bei der etwas Festigkeit hilft<\/td><\/tr>
H14<\/td>Halbhart<\/td>Dacheindeckungen, Verkleidungen, Tanks, Kochgeschirr, allgemeine Fertigung<\/td><\/tr>
H16<\/td>Dreiviertelh\u00e4rtung<\/td>Strukturpaneele, Beschilderung<\/td><\/tr>
H18<\/td>Vollhart<\/td>Flache Platten ohne Umformung nach Lieferung<\/td><\/tr>
H22<\/td>Kaltverfestigt, dann teilweise gegl\u00fcht<\/td>Teile, die nach der Lieferung umgeformt werden, wo H14 rei\u00dfen w\u00fcrde<\/td><\/tr>
H112<\/td>Wie gefertigt, keine Kaltverfestigungskontrolle<\/td>Dickblech und schweres Strukturblech<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

H22 ist die H\u00e4rtung, die Eink\u00e4ufer am h\u00e4ufigsten \u00fcbersehen. Sie liefert eine Festigkeit nahe H14 mit deutlich besserer Duktilit\u00e4t, was dann entscheidend ist, wenn die Umformung in Ihrem Werk statt im Walzwerk erfolgt und das Teil biegen muss, ohne zu rei\u00dfen.<\/p>\n\n\n\n

Wo 3003 gew\u00e4hlt wird \u2014 und wo nicht<\/h2>\n\n\n\n

3003 gewinnt, wenn vier Anforderungen zusammenkommen: einfache Umformbarkeit, korrosionsbest\u00e4ndig f\u00fcr den Au\u00dfenbereich, unkompliziertes Schwei\u00dfen und niedrige Kosten pro Kilogramm. F\u00e4llt eine davon weg, \u00fcbernimmt in der Regel eine andere Legierung die Aufgabe.<\/p>\n\n\n\n

3003 spezifizieren, wenn:<\/p>\n\n\n\n