Aluminiumlegierungen

Aluminiumlegierungen, Verbindungen und Mischungen des Aluminiums mit andern Metallen. Aluminium legiert sich mit den meisten Metallen. Am wichtigsten sind die Kupferlegierungen; 1 Proz. Aluminium macht Kupfer zäher, schmelzbarer, härter, ohne seine Hämmerbarkeit zu beeinträchtigen, zum Gießen geeigneter und widerstandsfähiger gegen chemische Agenzien. Eine Legierung mit 2 Proz. Aluminium wird zu Kunstgegenständen verarbeitet und läßt sich gut mit Grabstichel und Meißel behandeln. Am wichtigsten ist die Aluminiumbronze, Legierungen von Kupfer mit 3–10 Proz. Aluminium, zu deren Darstellung man Aluminiumbarren mit einer Zange in geschmolzenes reinstes Kupfer eintaucht und gut umrührt. Legierungen mit mehr als 20 Proz. Aluminium sind bläulichweiß, bei 15 Proz. erscheint die gelbe Farbe, und bei 5 Proz. ist die Legierung goldfarben, bei 3 Proz. dem roten Golde vergleichbar. Siliciumgehalt beeinträchtigt die Farbe. Bei 140° nehmen die Bronzen eine tief goldgelbe, höchst beständige Anlauffarbe an. Aluminiumbronze hat das spez. Gew. 7,65–8,37, sie ist strengflüssiger als Kupfer (Bronze mit 10 Proz. Aluminium schmilzt bei etwa 1100°). Aluminiumarme Bronzen haben einen sehnigen, reiche Bronzen einen kristallinischen, nach dem Schmieden und Walzen aber einen feinkörnigen Bruch wie Stahl. Das elektrische Leitungsvermögen der Aluminiumbronze ist 15–15,8 Proz. von demjenigen des Kupfers. Gegossene Bronze besitzt höhere Festigkeit als Gußstahl. Durch Schmieden einer 7,5 proz. Bronze erreicht man eine Zugfestigkeit von 60 kg für 1 qmm, bei 8 proz. Bronze eine solche von 80 kg. Bronzen mit mehr als 11 Proz. Aluminium sind sehr spröde und brüchig, bei geringerm Gehalt steigt die Zähigkeit, und bei 8–5 Proz. ist die Dehnbarkeit außerordentlich groß. Die Bronze ist sehr widerstandsfähig gegen organische und Mineralsäuren, Schwefel, Alkalien, Ammoniak, Meerwasser, Kochsalz, Chlor, Alaun etc., dagegen wird sie durch Schweiß leicht fleckig. Zwischen dunkler und heller Kirschrotglut ist die Bronze gut schmiedbar, man kann die feinsten Formen daraus schmieden oder unter dem Fallhammer pressen. Die höherprozentigen Bronzen lassen sich nur rotwarm walzen. Das Löten macht keine Schwierigkeiten. Auch läßt sich die Bronze wie Stahl härten, gut gravieren und mit Schmirgel polieren. Aluminiumbronze dient zu Haus- und Tischgerät, Instrumenten, Achsenlagern, sie findet in Zellulose- und Papierfabriken ausgedehnte Anwendung, ferner zu Sieben, Druckwalzen, Pulverwalzen, Gewehrläufen, Kesseln zur Bereitung von Fruchtkonserven, Brillengestellen, Uhrfedern, Telegraphenapparaten, Saiten etc. Für Bijouterien benutzt man eine Legierung von Aluminiumbronze mit Feingold, die 18karätigem Gold entspricht. Eine Silberlegierung aus 100 Teilen Aluminium und 5 Teilen Silber läßt sich wie Aluminium verarbeiten, ist aber härter als dieses und nimmt schöne Politur an. Die Legierung aus 100 Teilen Silber und 5 Teilen Aluminium ist fast so hart wie gemünztes Silber und würde sich vortrefflich zu Münzen eignen, hat auch für andre Zwecke den Vorzug, kein giftiges Metall zu enthalten. Aluminium mit 4 Proz. Silber wird zu Wagebalken verarbeitet, solches mit 5 Proz. Silber zu Klingen für Dessert- und Obstmesser. Auch verwendet man zu Gußstücken Legierungen mit 4–6 Proz. Silber, weil diese die Gußform gut ausfüllen, auch genügend dicht werden. Als Aluminiumsilber (Drittelsilber, Tiers-argent) ist eine Legierung von 0,33 Silber und 0,66 Aluminium im Handel; sie ist härter als Silber, leichter zu gravieren, dient zu Löffeln, Gabeln, Teeplatten. Gold wird durch 1 Proz. Aluminium sehr hart, bleibt aber doch dehnbar und erhält die Farbe des grünen Goldes. Billiger als die Bronzen stellen sich die Aluminiumkupferzinklegierungen (Aluminiummessing). Eine solche aus 63 Kupfer, 33,66 Zink, und 3,33 Aluminium eignet sich gut zum Schmieden und Gießen, ist leichter und widersteht äußern Einflüssen besser als Messing. Ein wegen seiner Härte zu Schrauben sehr geeignetes Metall erhält man aus Aluminiumbronze mit Messing in verschiedenen Gewichtsverhältnissen. Die Legierung aus 2 Aluminium und 1 Zink ist so fest wie Gußeisen, zäher, oxydiert sich nicht leicht, schmilzt bei 540–600° und ist dünnflüssiger als Messing. Nickel (7–10 Proz.) liefert mit Aluminium festes, hartes Gußmetall mit guten Schmelzeigenschaften. Nickelaluminiumbronze ist hart, sehr politurfähig, schön weiß, sehr widerstandsfähig gegen atmosphärische Einflüsse und gegen Flüssigkeiten des menschlichen Körpers; sie wird daher für chirurgische Apparate empfohlen. Auch eine Legierung aus 10 Nickel, 90 Kupfer und 0,195 Aluminium ist empfohlen worden. Juweliere verarbeiten Legierungen aus 26 Nickel und 8 Aluminium und aus 40 Nickel, 10 Silber, 30 Aluminium, 20 Zinn. Mangan verleiht dem Aluminium Schärfe und Härte. Mit Eisen liefert Aluminium sehr harte Legierungen (Ferroaluminium). Eine Legierung aus 24,5 Teilen Aluminium und 75,5 Teilen Eisen ist silberweiß und rostet nicht an der Luft. Geringer Eisengehalt macht Aluminium hart und spröde, schwer schmelzbar; umgekehrt macht 0,1–0,5 Proz. Aluminium den Stahl dünnflüssiger und dichter (Mitisguß). Das Aluminium zersetzt das Eisenoxydul, das im Eisen Kohlenoxyd erzeugt, und dadurch wird der Guß dichter. Außerdem befördert das Aluminium die Umwandlung des im Eisen gelösten Kohlenstoffes in Graphit. Zinn (1–15 Proz.) erhöht die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit des Aluminiums und die Schärfe großer Gußstücke, macht aber das Metall spröder. Die Legierung mit 10 Proz. Zinn läßt sich leichter verarbeiten und so leicht löten wie Messing. Phosphorzinn erhöht Härte u. Schweißbarkeit der A. Literatur s. Aluminium.