C2@1 Aluminium og aluminiumlegeringer - Standarder - Materials.dk

C21
Stig Rubæk
Aluminium og aluminiumlegeringer -
Standarder
Udvidet udgave af Materialebogens afsnit C2.6
C2.6 Standarder_______________________________________
Med henblik på at styre de mange forskellige typer af
aluminiumlegeringers sammensætning og forarbejdningstilstande er
der verden over indført omfattende systemer af normer og standarder,
som fastlægger sammensætning og egenskaber for de enkelte
legeringer. Det er en meget vigtig del af konstruktionsprocessen at
finde frem til, hvilken type materiale man skal anvende og hvilken
standardbetegnelse, som beskriver materialet. I afsnit C2.6.1
beskrives det standardsystem, som anvendes i Danmark. I afsnit
C2.6.2 behandles materialecertifikatet, som er det juridiske grundlag
for leverancer af metalliske materialer.
C2.6.1 Legerings- og tilstandsbetegnelser
Inden for CEN arbejdes der med forskellige legerings- og
tilstandsbetegnelsessystemer, alt efter om der er tale om legeringer
anvendt til plastisk bearbejdede produkter (valselegeringer) eller
legeringer til støbte produkter (støbelegeringer), om end det
principielle system er identisk. Af praktiske grunde er nedenstående
derfor opdelt på denne måde
Valselegeringer - Legeringer til plastisk bearbejdning
Der findes et betydeligt antal betegnelsessystemer til karakterisering
af aluminium og dets legeringer, dels i nationale standarder, dels som
firmasystemer og dels som europæiske standarder DS/EN 573 del 1
og 2 og DS/EN 515, tabel C2.3. Disse europæiske standarder er i
store træk baseret på det mest udbredte og anvendte
betegnelsessystem og tilstandsbetegnelsessystemer fra Aluminium
Association og ISO.
De tre europæiske standarders titler er:
DS/EN 573-1:2000 “ Aluminium og aluminiumlegeringer- Kemisk
sammensætning og leveringstilstand for plastisk forarbejdede
produkter - Del 1: Numerisk betegnelsessystem”
Et numerisk system baseret på det firecifrede system, som
anvendes af Aluminium Association (A-A listen).
DS/EN 573- 2:2000 ” Aluminium og aluminiumlegeringer - Kemisk
sammensætning og leveringstilstand for plastisk forarbejdede
produkter - Del 2: Betegnelsessystem baseret på kemiske symboler”
Et alfa-numerisk system baseret på kemiske symboler. (ISOsystem)
DS/EN 515:2000 “ Aluminium og aluminiumlegeringer - Halvfabrikata -
Betegnelser for tilstand”

Nedenstående er givet en kort beskrivelse af legerings- og
tilstandsbetegnelsessystemet for aluminium i henhold til disse
standarder.
Følgende eksempel viser opbygningen af systemet. En legering
har fx betegnelsen
EN AW-5052 AlMg2,5 H24
hvor
EN står for Europæisk Standard.
A står for aluminium
W står for plastisk bearbejdet aluminium (fx ekstruderet profil eller
valset plade)
5052 er legeringsnummeret jf. EN 573-1. I legeringsnummeret
betyder det første ciffer, ”5”, at Mg er hovedlegeringselementet,
jf. listen nedenfor. De følgende cifre er fortløbende numre for
legeringer.
AlMg2,5 Inden for firkantparanteserne er angivet et kemisk system i
henhold til EN 573-2, som angiver materialets
omtrentlige kemiske sammensætning. Denne oplysning er ikke
altid med.
H24 er tilstandsbetegnelsen i henhold til DS/EN 515.
Hovedlegeringselementerne er i henhold til DS/EN 573 -1:
1xxx Ulegeret
2xxx Kobber (Cu)
3xxx Mangan (Mn)
4xxx Silicium (Si)
5xxx Magnesium (Mg)
6xxx Silicium (Si) + Magnesium (Mg)
7xxx Zink (Zn)
8xxx Øvrige
Tilstandsbetegnelsen beskrives i DS/EN 515. Her angives de
tillægscifre, som er nødvendige for at kunne beskrive et
aluminiumsmateriales bearbejdnings- og fremstillingstilstand.
Standarden er særdeles omfattende, og derfor skal der kun redegøres
for de vigtigste hovedpunkter.
Betegnelserne for de grundlæggende tilstande, i alt fem, udgøres
af bogstaverne F, O, H, W og T.
F-tilstanden. Fremstillingstilstand (“as delivered”). Materialet er
taget direkte fra en formningsproces (fx smedning, valsning,
ekstrudering). Der er ingen krav til de mekaniske egenskaber.
O-tilstanden. Udglødet. Materialet er udglødet for at opnå bedst
mulig formbarhed. Styrken er ofte lav. O-et kan efterfølges af højst et
ciffer, jf. nedenfor.
H-tilstanden. Kolddeformeret. Materialet er kolddeformeret efter F-
eller O-tilstand. H-et efterfølges af mindst to cifre, jf. nedenfor.
W-tilstanden. Opløsningsbehandlet. Materialet er
opløsningsbehandlet for derefter at naturligt modnes spontant. W-et
efterfølges af modningstiden angivet i timer.

Ox
O1
O2
O3
Hxyz
H1y
H2y
H3y
H4y
y
2
4
6
8
9
z
4
5
Txyz
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T-tilstanden. Varmebehandlet. Materialet har gennemløbet en
komplet hærdeproces indeholdende mindst opløsningsglødning og
modning. T-et efterfølges altid af mindst et ciffer, jf. nedenfor.
Efter bogstaverne kan der for O-, H- og T-tilstanden angives op til
fem cifre, alt afhængigt af, hvorledes materialet er behandlet, jf. tabel
C2.3
Udglødet
Udglødet ved høj temperatur og langsomt afkølet
Termomekanisk behandlet
Homogeniseret
Hårdbearbejdet, kolddeformeret
Kun kolddeformeret
Kolddeformeret og anløbet
Kolddeformeret og stabiliseret
Kolddeformeret og lakeret
Afsluttende hårdbearbejdning, (kold)deformationsgrad
1 svarer til en lav deformationsgrad, medens 9 er den største
deformationsgrad og dermed den hårdeste tilstand, som anvendes.
Graden af hårdhed bestemmes af hvor meget man vha.
kolddeformation kan hæve styrken over O-niveau.
Kvarthård (1/4-hård)
Halvhård (1/2-hård)
Trekvarthård (3/4-hård)
Helhård (1/1-hård)
Extra hård
Angiver variant af tocifret tilstand
Mønstret og præget plade
Svejsede rør
Hærdet (NB: Altid modningshærdet)
Afkølet fra varmdeformation og naturligt modnet
Afkølet fra varmdeformation, kolddeformeret, naturligt modnet
Opløsningsbehandlet, kolddeformeret og naturligt modnet
Opløsningsbehandlet og naturligt modnet
Afkølet fra varmdeformeret og kunstigt modnet
Opløsningsbehandlet og kunstigt modnet
Opløsningsbehandlet og overmodnet
Opløsningsbehandlet, kolddeformeret og kunstigt modnet
Opløsningsbehandlet, kunstigt modnet og kolddeformeret
yz Et eller flere yderligere cifre efter det første, beskriver de
efterfølgende processer, som påvirker materialets egenskaber. Fx
kan materialet ved strækning eller kompression eller en
kombination af disse opnå en spændingsfri tilstand efter
varmedeformation eller varmebehandling. Efter Txy tilføjes da 51,
510, 511, 52 eller 54.
Tabel C2.3. Underinddeling af tilstandsbetegnelserne i DS/EN 515.
Der findes et antal ”øvrige tillægscifre”, som kan anvendes for specielle tilstande efter
varmebehandling. For at få fuldstændig klarhed over disse henvises til teksten i DS/EN
515.

Støbelegeringer
Støbelegeringer klassificeres analogt med betegnelsessystemet for
plastisk bearbejdet aluminium og aluminiumlegeringer. Systemet er
beskrevet i følgende standarder.
DS/EN 1780-1:2003 ” Aluminium og aluminiumlegeringer -
Betegnelser for legerede aluminiumblokke til omsmeltning, forlegering
og støbning - Del 1: Numerisk betegnelsessystem”
DS/EN 1780-2:2003 ” Aluminium og aluminiumlegeringer -
Betegnelser for legerede aluminiumblokke til omsmeltning, forlegering
og støbning - Del 2: Betegnelsessystem med kemiske symboler”
DS/EN 1780-2:2003 ” Aluminium og aluminiumlegeringer -
Betegnelser for legerede aluminiumblokke til omsmeltning, forlegering
og støbning - Del 3: Skriveregler for kemisk sammensætning”
DS/EN 1706:2000 ”Aluminium og aluminiumlegeringer - Støbning -
Kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber”
Del 1 af EN 1780 omhandler det numeriske betegnelsessystem, som
er opbygget på følgende måde:
prefixet EN efterfulgt af et blanktegn
bogstavet A for aluminium
et bogstav for produktformen , C for støbegods
en bindestreg
fem cifre, som repræsenterer grænserne for
legeringssammensætningen.
Første ciffer i betegnelsen angiver hovedlegeringselementet efter
følgende regler:
2xxx Kobber (Cu)
4xxx Silicium (Si)
5xxx Magnesium (Mg)
7xxx Zink (Zn)
Andet ciffer angiver legeringsgruppen:
21xxx Al Cu
41xxx Al SiMgTi
42xxx Al Si7Mg
43xxx Al Si10Mg
44xxx Al Si
45xxx Al Si5Cu
46xxx Al Si9Cu
47xxx Al Si(Cu)
48xxx Al SiCuNiMg
51xxx Al Mg
71xxx Al ZnMg
Tredje ciffer er arbitrært.
Fjerde ciffer er generelt 0.
Femte ciffer er altid 0, dog ikke for legeringer til luftfarts- og
rumfartsindustrien.

Eksempel: ”EN AC-44000” står for en aluminium-silicium-legering
beregnet til støbning.
Del 2 af EN 1780 omhandler det betegnelsessystem, som er baseret
på kemiske symboler. Normalt skal alle betegnelser, som tilhører
dette system skrives inden i en firkantparentes efter den femcifrede
betegnelse. Men hvis kun de kemiske symboler anvendes, da skal
den have prefixet EN, efterfulgt af et blanktegn og bogstavet A for
aluminium. Dernæst kommer bogstavet C for støbning (Casting). Den
efterfølgende betegnelse adskilles med bindestreg.
Eksempel: EN AC-45400 [Al Si5Cu3] eller EN AC-Al Si5Cu3
Tilstandsbetegnelsessystemet er for støbelegeringer identisk med det,
som anvendes ved valselegeringer.
C2.6.2 Materialecertifikat (inspektionsdokument)
Et certifikat eller inspektionsdokument er et dokument over udført
kontrol på et materialeparti. Når en køber og en sælger har indgået
aftale om levering af f.eks. et parti aluminium med specificerede
egenskaber, skal sælgeren levere i henhold til en given standard eller
specifikation, og køberen kan herefter godkende eller afvise de
leverede varer. Denne kontrol kan køberen udføre ved leveringens
modtagelse, men det er enklere at gennemføre kontrollen hos
producenten (aluminiumsværket, presværket, støberiet etc.) i tilfælde
af, at køberen pga. afvigelser fra specifikationen ønsker at reklamere.
Køberen kan da vælge mellem at lade kontrollen udføre hos
producenten gennem sin egen kontrollant eller at lade kontrolinstansen
hos producenten udføre og rapportere resultatet til køberen
Den fremgangsmåde køberen vælger, afhænger af:
Hvilken dokumentation han har brug for
Hvilken sikkerhed han ønsker for, at de oplyste materialeegenskaber
er korrekte
Eventuelle krav fra myndighederne
Ved indkøbet skal køberen oplyse, hvilken type certifikat, der
ønskes. Endvidere skal køberen definere:
Hvilke egenskaber, der skal kontrolleres.
Antallet af prøvninger.
Hvilke bestemmelser, der skal gælde for prøvningsudstyret.
Hvilke prøvningsmetoder, der skal anvendes.
Regler for omprøvning.
Hvornår og af hvem kontrollen skal udføres.
Som udgangspunkt for ovennævnte specifikationer kan køberen med
fordel anvende tilgængelige standarder for almindelige tekniske
leveringsbetingelser. De forskellige former for certifikater for alle
metalliske produkter findes beskrevet i den europæiske standard
DS/EN 10204. Her skelnes der mellem 7 certifikat typer, hvor 2.1certifikatet
er det enkleste og billigste. 2.1-certifikatet indeholder ikke
nogen kontrolresultater og er i virkeligheden kun en skriftlig
ordrebekræftelse fra leverandøren.
2.2-certifikatet indeholder kontrolresultater, men ikke nødvendigvis
repræsenterende data fra det leverede parti. De værdier der angives

på certifikatet er gennemsnitsværdier for materialekvaliteten og
hidrører enten fra den løbende kvalitetskontrol eller fra kontrol af
andre varer produceret med samme metode (Ikke-specifik inspektion
og prøvning) For standardmaterialer er det som hovedregel
styrkeegenskaberne og den kemiske sammensætning, der
kontrolleres løbende.
3.1.A-, 3.1.B- og 3.1.C-certifikater indeholder resultatet af aftalte
prøvninger, som er udført på prøveemner udført på det leverede parti
(Specifik inspektion og prøvning). Forskellen på de 3 certifikattyper er
den underskriftsberettigede.
3.2.-certifikater er dokumenter, der underskrives af både en
repræsentant for køberen og producent Bortset herfra er indholdet i
certifikaterne det samme som for 3.l.A - 3.1.C.
Der skal gøres opmærksom på, at EN 10204 er under revision. Ny
version foreligger i løbet af 2004. Den betyder bl.a. en reduktion i
antallet af certifikattyper. Se videre på C2 2 s. 88-93