Auf Grund Ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung und Eigenschaften gibt es die unterschiedlichsten Aluminium[[legierungen]], jeweils abgestimmt auf den Zweck und das Anwendungsgebiet. Nach der Art der Herstellung unterscheidet man Aluminium-Knetlegierungen und Aluminium-Gusslegierungen.
Knetlegierungen sind solche [[Legierungen]], die bei der Herstellung von Halbzeug durch Walzen, Pressen, Schmieden oder Ziehen eine mechanische Umformung zu [[Halbzeug ]] erhalten. Im Gegensatz zu den Gusslegierungen haben Knetwerkstoffe eine größere [[Dehnung ]] und Plastizität.
Man unterscheidet dann die beiden Werkstoffgruppen zwischen nicht aushärtbaren uns aushärtbaren [[Legierungen]]:
* Nichtaushärtbare [[Legierungen]]: Diese [[Legierungen]] lassen sich in Ihrer Festigkeit nicht durch eine Wärmebehandlung zu steigern. Die [[Festigkeit ]] ist nur durch Kaltverformung zu steigern.* Aushärtbare [[Legierungen]]: Diese [[Legierungen]] lassen durch eine gezielte Wärmebehandlung in Ihre Festigkeit steigern. Dabei ändern sich die Festigkeitseigenschaften wie [[Härte]], [[Dehnung ]] usw. zwangsläufig.
Vorraussetzung für die Ausscheidungshärtung von Aluminium-[[Legierungen]] ist das Vorhandensein von Mischkristallen, die bei absinkender Temperatur eine abnehmende Löslichkeit besitzen.
Diese wird von folgenden Ausscheidungshärtbaren Legierungstypen erfüllt:
* [[Al]]-[[Cu]]-[[Mg]] (AlCuMg 0,5 / AlCuMg 1,0): Bei dieser Legierungsart erfolgt die Ausscheidungshärtung auf Grund der höheren Löslichkeit der Cu-Al-Verbindung bei höheren Temperaturen. Da aber schon geringe Verunreinigungen (besonders durch Fe) die Diffusionsvorgänge [[Diffusion]]svorgänge des [[Cu ]] im Aluminium unterdrücken, enthalten [[Al]]-[[Cu]]-[[Legierungen ]] meisten 0,5-1,0% Mg, um diesen Einfluss aufzuheben. Daneben beschleunigt [[Mg ]] die Ausscheidungsvorgänge. Durch den [[Cu]]-Gehalt nur bedingt schweißbar, korrosionsempfindlich[[korrosion]]sempfindlich, daher wird der Werkstoff plattiert.* [[Al]]-[[Mg]]-[[Si]] (AlMgSi 0,5 / AlMgSi 1,0): Trotz großer Löslichkeit des [[Mg ]] im [[Al ]] härtet das System [[Al]]-[[Mg ]] nicht aus. Erst durch den Zusatz von [[Silizium]] wird die [[Legierung ]] [[Al]]-[[Mg]]-[[Si ]] kalt- und warm ausscheidungshärtbar. Die Zerspanbarkeit und das Schweißverhalten sind gut.* [[Al]]-[[Zn]]-[[Mg]] (AlZn, 4, 5 Mg 1): Bei dieser [[Legierung ]] wird die Ausscheidungshärtbarkeit durch die Löslichkeit der [[Mg]]-[[Zn]]-Phase erreicht. Der Werkstoff ist kalt- und warm aushärtbar und wird für Schmiedeteile und Schweißkonstruktionen angewendet.
Der Vorgang der Ausscheidungshärtung soll am Beispiel [[Al]]-[[Cu ]] verdeutlicht werden. Die Maßnahmen zur Erzielung der Ausscheidungshärtung bestehen im Lösungsglühen, Abschrecken und Auslagern. Je nach Eignung der Legierung findet die Auslagerung bei Raumtemperatur (Kaltauslagern) oder bei Temperaturen um 150°C (Warmauslagern) statt.
=== Kaltauslagern ===
Danach wird das Werkstück in Wasser abgeschreckt. Dadurch wird die normalerweise bei langsamer Abkühlung erfolgte Ausscheidung des Kupfers unterdrückt. Das gesamte [[Kupfer]] befindet sich jetzt in einer übersättigten Lösung. In diesem Zustand kann die Zugfestigkeit schon bis 40% über dem weichgeglühten Zustand liegen. Dabei ist der Werkstoff aber noch gut verformbar.
An das Abschrecken schließt sich das Kaltauslagern (bei etwa 20°C) an. Nach wenigen Minuten beginnt sich die Ausscheidungshärtung durch den Anstieg von [[Härte]], [[Zugfestigkeit]] und [[Streckgrenze]] ohne nennenswerten Abfall der Bruchdehnung sowie durch Änderung physikalischer Eigenschaften (z.B. elektrische Leitfähigkeit) bemerkbar zu machen. Diese Vorgänge beruhen darauf, dass das Aluminiumgitter versucht, das in Lösung gehaltene [[Kupfer]] auszuscheiden. Dadurch kommt es zu [[Cu]]-reicheren Zonen, welche Gleitebene des Gefüges stärker blockieren.
Dieser Vorgang ist normalerweise nach etwa 5-8 Tagen abgeschlossen. Durch eine Temperaturerhöhung auf ~ 35°C lässt sich der Vorgang beschleunigen, eine Temperaturerniedrigung verzögert ihn.
