Was ist die Platte 3003 H112?
3003 H112 ist eine kalt-gehärtete, nicht-wärme-behandelbare Aluminium-Manganplatte, die im-Herstellungszustand geliefert wird. Die Bezeichnung H112 gilt für Produkte, die beim Warmwalzen oder Umformen ohne abschließende Wärmebehandlung eine begrenzte Kaltverfestigung erfahren und dennoch bestimmte Grenzwerte für die mechanischen Eigenschaften aufweisen. In der Praxis ergibt sich daraus eine Platte mit mäßiger Festigkeit, geringer Eigenspannung und ausreichender Duktilität zum Sägen, Biegen, Walzen, Bearbeiten und Schweißen.
Chemische Zusammensetzung und Temperamentlogik
3003 gehört zur Al-Mn-Familie: Mangan mit 1,0-1,5 % wird einer handelsüblichen Aluminiumbasis zugesetzt, die die Festigkeit durch feste Lösung und dispergierte zweite Phasen erhöht, ohne die Korrosionsnachteile, die Kupfer mit sich bringt. Typische Grenzwerte sind Mn 1,0–1,5, Cu 0,05–0,20, Fe max. 0,7, Si max. 0,6, Zn max. 0,10, bei anderen Elementen jeweils max. 0,05 und insgesamt max. 0,15. Dieselbe Legierung ist in GB/T 3190 als 3A21 und in EN 573-3 als EN AW-3003 veröffentlicht, sodass eine für 3003, 3A21 oder EN AW-3003 verfasste Spezifikation ein Materialsystem beschreibt.
Da die Legierung nicht durch Ausscheidung gestärkt werden kann, wird die Temperierung durch Kaltumformung plus Stabilisierung oder teilweises Glühen kontrolliert. H112 ist die niedrigste-Stärke der allgemein verfügbaren Härtegrade; H14, H24 und H32 sind zunehmend härter und werden gewählt, wenn Steifigkeit oder Streckgrenze wichtiger sind als Formbarkeit.
Mechanische Eigenschaften der H112-Platte
| Eigenschaft (Raumtemperatur, typisch) | 3003 H112 |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 110-145 MPa |
| 0,2 % Dehngrenze | 40-70 MPa |
| Verlängerung | 10-20% |
| Brinellhärte | 28-55 HB |
| Dichte | 2,73 g/cm3 |
| Elastizitätsmodul | ca. 70 GPa |
Die Mindestwerte unterscheiden sich je nach Dickenband und geltender Norm. Für H112-Platten liegt die angegebene Mindestzugfestigkeit im Bereich von 95–110 MPa und die minimale 0,2 %-Dehngrenze im Bereich von 35–40 MPa, mit Dehnungsminima von etwa 12–18 % für normale Dicken, wie in ASTM B209/B209M, EN 485-2 und GB/T 3880.2 definiert. Designer sollten die Mindestangaben der in der Bestellung genannten Standardausgabe entnehmen und nicht einer einzelnen veröffentlichten Tabelle.
Gussbramme und Walzblech: Was der Begriff in der Praxis bedeutet
Kommerzielles 3003-Blech ist zunächst eine direkt gekühlte (DC) Gussbramme, die geschält, homogenisiert und auf Dicke warmgewalzt wird, sodass das fertige Produkt eher ein bearbeitetes Blech mit einer gleichmäßigen, feinen Kornstruktur als ein geformtes Gussstück ist. Der beschriebene Dickenbereich umfasst dünne kaltgewalzte Bleche bis hin zu Platten mit einer Dicke von mehreren zehn Millimetern. Die Kanten werden geschnitten, gesägt oder bearbeitet geliefert. Dicke, Breite, Ebenheit und Kantentoleranzen folgen dem relevanten Teil von GB/T 3880, EN 485-3 und EN 485-4 oder ASTM B209, wenn die Bestellung im US-System aufgegeben wird.
Korrosionsverhalten und Einsatzgrenzen
Der natürliche Oxidfilm auf 3003 ist im pH-Bereich der meisten Süßwasser-, Lebensmittel-, organischen Säuren- und neutralen Salzlösungen stabil, weshalb die Legierung in Kochgeschirr, Geräten zur Lebensmittelverarbeitung, Lagertanks und Wärmetauscherkomponenten dominiert. Bei der Beschaffung kommt es auf zwei Grenzen an. Erstens ist 3003 kein Ersatz für eine 5xxx-Legierung im stark chlorid- oder schwefelhaltigen Schiffsbetrieb, wo Lochfraßbeständigkeit und höhere Festigkeit erforderlich sind. Zweitens greifen starke Laugen Aluminium in jedem Zustand an, sodass ätzende Reinigungsmittel im Tank- und Chemiebetrieb neutralisiert und ausgespült werden müssen.
Typische Anwendungen
Chemische Prozessausrüstung und Lagerbehälter, Kraftstoff- und Schmierstofftanks, Wärmetauscherkerne und -lamellen, drucklose Leitungen, architektonische Paneele und Dächer, Schilderzuschnitte, Kochutensilien und LKW-Karosserieauskleidungen verwenden alle 3003 in den weichen-bis-mittleren Temperaturen. Die Legierung wird auch häufig für Teile verwendet, die gelötet oder geschweißt werden, da sie aufgrund des niedrigen Mg-Gehalts mit gängigen Fülllegierungen und Hartlotblechen kompatibel bleibt.
Häufig gestellte Fragen
Q:Kann 3003 durch Wärmebehandlung gehärtet werden?
A: Nein{0}} ist eine nicht-wärme-behandelbare Al-Mn-Legierung, daher wird die Festigkeit nur durch Kaltumformung erhöht, weshalb es Härtegrade wie H14, H24 und H32 gibt.
Q:Ist 3003 H112 dasselbe wie 3A21 H112?
A: Die beiden Bezeichnungen decken dasselbe Al-Mn-System ab, das in unterschiedlichen Normen veröffentlicht wurde, daher sind Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften im Wesentlichen gleich, aber der Käufer sollte die Standardausgabe und die geltenden Mindesteigenschaften bestätigen.
Q:Welcher Dickenbereich ist normalerweise bei H112-Platten verfügbar?
A: H112 wird in der Regel von etwa 3 mm bis 100 mm und mehr geliefert, wobei dünne Stärken häufiger in H14 oder H24 bestellt werden, da die zusätzliche Kaltverformung zu einer besseren Steifigkeit und Oberflächengüte führt.
Q:Wie schneidet 3003 im Vergleich zu 5052 für Tanks und chemische Ausrüstung ab?
A: 5052 bietet etwa 50 bis 70 % höhere Streckgrenze und bessere Chloridbeständigkeit, während 3003 eine bessere Formbarkeit, höhere Wärmeleitfähigkeit und geringere Kosten bietet, sodass 3003 für mittelschwere und thermisch belastete Teile geeignet ist.
Q:Lässt sich das H112-Blech ohne Risse schweißen?
A: Ja. 3003 lässt sich problemlos mit 1100- oder 4043-Zusatzwerkstoffen per WIG und MIG schweißen, und die H112-Vergütung ist der am wenigsten riss-empfindliche Ausgangszustand, da die Platte bereits weich ist und eine geringe Eigenspannung aufweist.
Q:Welche Standards sollten auf der Bestellung erscheinen?
A: Nennen Sie die Materialnorm für Eigenschaften und den entsprechenden Maßteil, zum Beispiel ASTM B209 / B209M, GB/T 3880.1 mit GB/T 3880.2 und GB/T 3880.3 oder EN 573-3 mit EN 485-2 und EN 485-3 oder EN 485-4.