Aluminiumlegierungen, denen bis zu einigen Prozent Li zugesetzt sind, um die Dichte zu senken und den Elastizitätsmodul zu erhöhen. Li senkt die Dichte um etwa 3 % je Massen-%, und die hohe spezifische Steifigkeit eignet sich für Flugzeuge.
Japanische Bezeichnung: Al-Li合金
„Al-Li-Legierung“ kommt in 1 Übungsfrage aus 1 Thema vor, darunter Nichteisenmetalle und -legierungen.
Fachgebiet: Nichteisenmetalle und -legierungen
Lösung: B. Etwa das 1,19-Fache
Bei 2,0 % Li beträgt die Dichte das 1 − 0,03 × 2,0 = 0,94-Fache und der Elastizitätsmodul das 1 + 0,06 × 2,0 = 1,12-Fache. Die spezifische Steifigkeit ist ihr Verhältnis, 1,12/0,94 ≈ 1,19, eine Verbesserung um etwa 19 %. Etwa das 1,06-Fache zieht die Dichteabnahme von 6 % von der Modulzunahme von 12 % ab, und etwa das 1,12-Fache vergleicht nur die Änderung des Moduls. Die meisten Legierungselemente ändern Elastizitätsmodul und Dichte kaum, sodass die spezifische Steifigkeit von Aluminiumlegierungen nahezu konstant ist; Li ist jedoch ein Ausnahmeelement: Seine Atome sind sehr leicht, und es bildet die geordnete Phase Al₃Li (δ'), die auch die Steifigkeit erhöht. 2,0 Massen-% Li entsprechen etwa 7 at%. Al-Cu-Li-Legierungen, bei denen die Probleme mit Anisotropie und Zähigkeit verringert wurden, werden in Flugzeugstrukturen eingesetzt.
Elastizitätsmodul (E-Modul) Spezifische Steifigkeit Alclad Berylliumkupfer GP-Zone Zähgepoltes Kupfer Zustandsbezeichnung γ''-Phase