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Stellen Sie unlegiertes Aluminium und Stahl gegenüber. Betrachten Sie dabei chemische, mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften. Welche Anwendungsbereiche ergeben sich aus den einzelnen Eigenschaften?

 
Chemische Eigenschaften Aluminium:

Dichte: 2,7 g/cm³

Gitterstruktur: kfz

Chemische Eigenschaften Stahl (unlegiert mit mittlerem Kohlenstoffgehalt):

Dichte: 7,8

Gitterstruktur: krz

Mechanische Eigenschaften Aluminium:

Streckgrenze Rp0,2 = 10 – 30 Mpa

Zugfestigkeit Rm = 40 – 80 Mpa

Bruchdehnung A = 30 – 38 %

E-Modul = 72 Gpa

Mechanische Eigenschaften Stahl (unlegiert mit mittlerem Kohlenstoffgehalt):

Streckgrenze Rp0,2 = 305 – 900 Mpa

Zugfestigkeit Rm = 410 – 1210 Mpa

Bruchdehnung A = 4 – 39 %

E-Modul = 200 – 216 Gpa

Thermische Eigenschaften Aluminium:

Schmelztemperatur: 660 °C

Wärmeleitfähigkeit: 235 Wm-1K-1

Thermischer Ausdehnungskoeffizient: 23,1 μm·m−1·K−1

Thermische Eigenschaften Stahl (unlegiert mit mittlerem Kohlenstoffgehalt):

Schmelztemperatur bzw. Liquidustemperatur : 1380 – 1510 °C

Wärmeleitfähigkeit: 45 – 55 Wm-1K-1

Thermischer Ausdehnungskoeffizient: 10 – 14 μm·m−1·K−1

Elektrische Eigenschaften Aluminium:

Elektrisch leitend

Spezifischer elektrischer Widerstand: 2,65*10-2 Ωmm2/m

Elektrische Eigenschaften Stahl (unlegiert mit mittlerem Kohlenstoffgehalt):

Elektrische leitend

Spezifischer elektrischer Widerstand: 0,1 – 0,2 Ωmm2/m

Die geringe Dichte von Aluminium, macht diesen Werkstoff unter anderem attraktiv für Verpackungen von Lebensmitteln und Getränken. Weiterhin stellt die geringe Dichte Leichtbaupotential im Bereich von Karosserien von Kraftfahrzeugen und Lastkraftwagen dar.

Nicht nur auf Grund der geringen Dichte von Aluminium, sondern auch wegen der guten Umformbarkeit, welche unter anderem dem geringen E-Modul und der Gitterstruktur geschuldet sind, findet Aluminium bzw. seine Legierungen vielfältige Anwendung in der Herstellung von Profilen, beispielsweise für Fensterrahmen, im Bauwesen, aber auch im klassischen Maschinenbau.

Weiterhin werden Al-Werkstoffe aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit, welche durch den geringen spezifischen elektrischen Widerstand zustande kommt, häufig in elektrischen Leitungen verwendet.

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