AZ91D (3.5912)
Leichtmetall nach EN 1753 · Druckguss
Dichte 1,81 g/cm³ · E-Modul 45 GPa · Ausdehnung 26 · 10⁻⁶/K. Gültig für Druckguss.
Mechanische und physikalische Kennwerte
| Kennwert | Wert | Bedeutung |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit Rm | ≥ 240 MPa | höchste ertragene Spannung im Zugversuch |
| Streckgrenze Rp0,2 | 160 MPa | ab hier bleibt Verformung zurück — die Größe, gegen die ausgelegt wird |
| Bruchdehnung A | 3 % | Verlängerung der Probe bis zum Bruch — ein Maß für die Zähigkeit |
| Härte | 65–85 HB | Richtwert im angegebenen Zustand |
| Dichte ρ | 1,81 g/cm³ | Rundstab Ø 20 mm wiegt 0,57 kg/m |
| E-Modul | 45 GPa | bestimmt die Durchbiegung, nicht die Tragfähigkeit |
| Längenausdehnung α | 26 · 10⁻⁶/K | 1 m dehnt sich bei 100 K um 2,6 mm |
| Wärmeleitfähigkeit λ | 51 W/(m·K) | maßgeblich für Kühlung, Schweißen und Zerspanung |
| Spezifische Festigkeit | 133 kN·m/kg | Rm/ρ — die Kennzahl des Leichtbaus |
Die Festigkeitswerte gelten für den angegebenen Behandlungs- und Dickenzustand (Druckguss). Bei Stählen fällt die Streckgrenze mit zunehmender Erzeugnisdicke ab; Dichte, E-Modul und Ausdehnung sind davon unberührt. Für eine Nachweisrechnung gilt das Datenblatt des Lieferanten.
Bezeichnung, Norm und Zustand
| Angabe | Wert |
|---|---|
| Werkstoffnummer | 3.5912 (EN 10027-2) |
| Kurzname | AZ91D (EN 10027-1) |
| Werkstoffgruppe | Leichtmetall |
| Norm | EN 1753 |
| Kennwerte gelten für | Druckguss |
| Andere Bezeichnungen | MgAl9Zn1 · EN-MC21120 · Magnesium-Druckguss |
Schweißen und Zerspanen
| Eigenschaft | Beurteilung |
|---|---|
| Schweißen | bedingt unter Schutzgas |
| Zerspanen | sehr gut — geringste Schnittkräfte aller Metalle, aber Späne sind brennbar |
Leichtmetall im Vergleich
| Werkstoff | Rm | Streckgrenze | Dichte | Rm/ρ |
|---|---|---|---|---|
| Titan Grade 2 (3.7035) | 390–540 MPa | 275 MPa | 4,51 g/cm³ | 103 |
| Ti6Al4V (3.7165) | 900–1160 MPa | 830 MPa | 4,43 g/cm³ | 233 |
| AZ91D (3.5912) | ≥ 240 MPa | 160 MPa | 1,81 g/cm³ | 133 |
Rm/ρ in kN·m/kg — die spezifische Festigkeit. Sie entscheidet dort, wo Masse zählt: Bei gleicher Bauteilmasse trägt der Werkstoff mit dem höheren Wert mehr, unabhängig davon, welcher die höhere Zugfestigkeit hat.
AZ91D (3.5912) — wofür der Werkstoff genommen wird
Gehäuse für Elektronik und Werkzeuge, Lenkräder, Sitzstrukturen, Kameragehäuse, Getriebegehäuse im Fahrzeugbau.
Der leichteste Konstruktionswerkstoff im Metallbereich — ein Drittel leichter als Aluminium. Dafür sehr korrosionsanfällig ohne Beschichtung, und der Kontakt mit Stahl oder Aluminium erzeugt Kontaktkorrosion, die durch isolierende Zwischenlagen unterbunden werden muss.
Was die Zahlen praktisch bedeuten
Ein Bauteil gleicher Geometrie wiegt aus AZ91D nur 23 % dessen, was es aus Stahl wöge. Ein Rundstab Ø 20 mm wiegt 0,57 kg je Meter — für andere Abmessungen rechnet das der Halbzeug-Gewichtsrechner.
Der E-Modul von 45 GPa bestimmt, wie weit sich ein Bauteil unter Last durchbiegt — nicht, wie viel es trägt. Beides zu verwechseln ist der häufigste Fehler bei der Werkstoffwahl: Ein festerer Stahl macht einen Träger nicht steifer. Was er unter Last tut, zeigt die Trägerbiegung; die Querschnittswerte dazu liefert das Flächenträgheitsmoment.
Mit α = 26 · 10⁻⁶/K dehnt sich ein Meter bei 100 K Erwärmung um 2,6 mm. Das ist der Grund, weshalb Passungen zwischen verschiedenen Werkstoffen im Betrieb wandern — wie stark, rechnet der Wärmeausdehnungs-Rechner, die Auswirkung auf die Fügestelle der ISO-Passungsrechner.
Die Härte von 65–85 HB lässt sich mit dem Härte-Umrechner in HRC und HV umwerten — und näherungsweise in die Zugfestigkeit, denn bei Stählen gilt Rm ≈ 3,5 · HB. Die Schnittwerte für die Bearbeitung stellt der Schnittdaten-Rechner zusammen.
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