# Aluminium vs. Stahl beim CNC-Zerspanen: Kosten und Leistung > Aluminium und Stahl im Vergleich nach Dichte, Zugfestigkeit, spezifischer Festigkeit, Zerspanbarkeit und Schweißbarkeit – mit einer Entscheidungstabelle für 6061, 7075, 1045, 4140 und 4340 an einer echten CNC-Zeichnung. https://www.sinbo-machining.com/de/blog/aluminum-vs-steel/ --- ## Auf dieser Seite - Aluminium vs. Stahl beim CNC-Zerspanen: Kosten und Leistung - Die kurze Antwort - Kennwerte im Vergleich - Spezifische Festigkeit: Wo Aluminium gewinnt - Wo Stahl gewinnt - Zerspankosten: Was den Preis tatsächlich treibt - Eine Entscheidungsreihenfolge, die Sie anwenden können - So helfen wir bei dieser Entscheidung - Quellen - Häufig gestellte Fragen - Weitere Artikel - Unsicher, welchen Werkstoff Sie angeben sollen? Materials # Aluminium vs. Stahl beim CNC-Zerspanen: Kosten und Leistung 28. Oktober 2026 | 7 Min. Lösezeit ## Aluminium vs. Stahl beim CNC-Zerspanen: Kosten und Leistung Aluminium und Stahl sind die beiden Standardantworten auf die Frage, „aus welchem Material soll dieses Teil bestehen", und die meisten Zeichnungen wählen eines davon, ohne zu erklären, warum. Kurz gesagt: Aluminium gewinnt beim Gewicht, bei den Zerspankosten und bei allem, was geschweißt werden muss; Stahl gewinnt beim Verschleiß, bei der Steifigkeit bei geringer Wandstärke und bei allem, was hart sein muss. Allein der Dichteunterschied — 2.70 g/cm³ gegenüber 7.85 g/cm³, also etwa der Faktor 2.9 — entscheidet überraschend viele Zeichnungen für sich allein. Dieser Artikel stellt die gängigen Güten nebeneinander und gibt Ihnen die Entscheidungsregeln. [Säulendiagramm zum Vergleich der Dichte von Aluminium und Stahl] Aluminium hat 2.70 g/cm³, Stahl 7.85 g/cm³ — dasselbe Volumen aus Stahl wiegt also rund 2.9-mal so viel. ## Die kurze Antwort - Wählen Sie Aluminium, wenn das Teil gewichtskritisch ist, geschweißt werden muss, in feuchter oder korrosiver Umgebung eingesetzt wird oder einfach ein hochvolumiges Teil ist, bei dem Zykluszeit und Werkzeugkosten dominieren. 6061-T6 ist die Standardwahl und deckt den größten Teil der Arbeit ab. - Wählen Sie Stahl, wenn das Teil Schläge aufnimmt, gegen eine andere Fläche läuft, in einem kleinen Querschnitt hart oder fest sein muss oder neben einer Wärmequelle läuft. 1045 für allgemeine Wellen und Halterungen, 4140 für Teile, die eine Wärmebehandlung brauchen, 4340 bei hoher Belastung. - Beurteilen Sie nicht allein nach der Festigkeit. Teilen Sie die Zugfestigkeit durch die Dichte, und die Rangfolge ändert sich: 6061-T6 erreicht rund 115 MPa pro g/cm³, während selbst 4340 — der stärkste gängige legierte Stahl in der Tabelle unten — rund 95 erreicht. Aluminium hat bei fast jeder Güte das bessere Festigkeits-Gewichts-Verhältnis. - Bei Härte und Verschleißwiderstand hat Stahl keine Antwort. Aluminium liegt bei etwa 95–150 HB; 4140 und 4340 lassen sich auf 38 bzw. 50 HRC wärmebehandeln, D2 auf 62 HRC. ## Kennwerte im Vergleich Die Zahlen unten sind die Werte, die bereits auf den Werkstoffseiten dieser Website veröffentlicht sind, Sie können also jeden davon anhand der zugehörigen Detailseite prüfen. | Kennwert | 6061-T6 | 7075-T6 | 5052-H32 | 6082-T6 | 1045 | 4140 | 4340 | Zugfestigkeit (MPa) | 310 | 572 | 193 | 340 | 585 (geglüht) | 655 (geglüht) | 745 (geglüht) | Streckgrenze (MPa) | 275 | 503 | 145 | 290 | — | — | — | Dehnung | 12% | 11% | 12% | 10% | — | — | — | Dichte (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | 2.68 | 2.71 | 7.85 | 7.85 | 7.85 | Härte | 95 HB | 150 HB | 60 HB | 100 HB | max 35 HRC (H&T) | max 38 HRC (H&T) | max 50 HRC (H&T) | Zerspanbarkeit | Ausgezeichnet | Gut | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Gut | Gut | Mäßig | Schweißbar | Ja | Nein | Ja | Ja | Ja | Vorwärmen nötig | Vorwärmen nötig | Relative Materialkosten | 1.0x | 1.8–2.5x | — | — | — | — | — > Ein Vorbehalt zu den Stahlwerten: Die Zugfestigkeitswerte für 1045, 4140 und 4340 sind im geglühten Zustand angegeben, die Aluminiumwerte dagegen im Arbeitszustand (T6, H32). Wärmebehandelter Stahl liegt erheblich über dem geglühten Wert — ein auf 50 HRC gehärtetes und angelassenes 4340 ist deutlich fester als die 745 MPa in der Tabelle. Der Vergleich bleibt als Ausgangspunkt fair, taugt aber nicht als Ihre Auslegungsgrundlage. ## Spezifische Festigkeit: Wo Aluminium gewinnt Die nützliche Rechnung ist Zugfestigkeit geteilt durch Dichte. Sie sagt Ihnen, welche Last eine bestimmte Materialmasse tragen kann — und genau darum geht es in einer gewichtskritischen Konstruktion. | Güte | Zugfestigkeit (MPa) | Dichte (g/cm³) | Spezifische Zugfestigkeit (MPa pro g/cm³) | 6061-T6 | 310 | 2.70 | 114.8 | 6082-T6 | 340 | 2.71 | 125.5 | 2024-T4 | 469 | 2.78 | 168.7 | 7075-T6 | 572 | 2.81 | 203.6 | 1045 | 585 | 7.85 | 74.5 | 4140 | 655 | 7.85 | 83.4 | 4340 | 745 | 7.85 | 94.9 | [Säulendiagramm zum Vergleich der spezifischen Zugfestigkeit von Aluminium- und Stahlgüten] Spezifische Zugfestigkeit: 6061-T6 erreicht 114.8 MPa pro g/cm³ und liegt damit über jedem Stahlgut im Vergleich. | | | Zwei Ergebnisse lohnen den Blick. Erstens: 6061-T6 schlägt im Festigkeits-Gewichts-Verhältnis jede dieser Stahlgüten. Zweitens: 1045 — der in der Fertigung häufigste Kohlenstoffstahl — hat eine spezifische Festigkeit von rund 75, kaum mehr als 5052-H32 mit 72, das schwächste Aluminium in der Tabelle. Das macht 1045 nicht zu einer schlechten Wahl. Es macht sie zu einer Wahl nach Steifigkeit, Verschleiß und Kosten — nicht nach Festigkeit pro Kilogramm. ## Wo Stahl gewinnt Es gibt vier Fälle, in denen Aluminium die falsche Antwort ist, und keiner davon hat mit dem Gewicht zu tun. [CNC-gefräste Teile aus 4140-Allegierungsstahl] Teile aus 4140-Allegierungsstahl — die übliche Antwort, wenn die Teile Verschleißwiderstand mit etwas Zähigkeit brauchen. 1- Verschleiß gegen eine andere Fläche. Eine Buchse, eine Welle, eine Verschleißplatte oder eine Dichtfläche braucht Härte. Aluminium hält keine Kante; 4140 mit 38 HRC oder 4340 mit 50 HRC schon. 1- Kleine Querschnitte mit hoher Last. Aluminium braucht für dieselbe Last etwa den doppelten Querschnitt wie Stahl. Ist die Geometrie durch etwas anderes festgelegt — ein Passungsteil, ein Gehäuse, ein Standardflansch — bleibt für den dickeren Aluminiumquerschnitt womöglich gar kein Raum. 1- Schlag und Stoß. Aluminium hat eine deutlich geringere Bruchzähigkeit und dehnt sich, bevor es versagt. Stahl verformt sich und übersteht es. 1- Wärme. Stahl verträgt Temperaturen deutlich besser. Für ein Teil neben Ofen, Form oder Motor ist Aluminium die falsche Werkstofffamilie. ## Zerspankosten: Was den Preis tatsächlich treibt Der Materialpreis ist meist der kleinere Teil des Angebots. Diese vier Positionen sind meist der größere Teil. [CNC-gefräster Teil aus 6061-T651 Aluminium] 6061-T651 gefräster Teil: in der Zerspanbarkeit mit „Ausgezeichnet“ bewertet — deshalb kommt der größte Teil des Kostenvorteils von Aluminium hier her. - Zykluszeit. Aluminium ist auf den Werkstoffseiten dieser Website in der Zerspanbarkeit mit „Ausgezeichnet“ bewertet, 1045 und 4140 nur mit „Gut“. In der Praxis läuft ein Aluminiumteil mit derselben Geometrie schneller und oft mit höheren Vorschüben. - Standzeit der Werkzeuge. Aluminium ist deutlich schonender für die Schneideinsätze. 7075-T6 ist zwar ebenfalls nur mit „Gut“ bewertet, schneidet aber härter und verschleißt das Werkzeug merklich schneller. Das ist der häufigste Grund, warum ein 7075-Teil am Ende mehr kostet, als das 6061-Angebot vermuten ließ. - Folgeprozesse. Aluminium wird geschweißt und eloxiert; Stahl braucht vor dem Schweißen oft eine Vorwärmung und danach Beizen oder Passivieren. Das sind separate Rüstkosten. - Entgraten und Finish. Weicheres und dehnbareres Material gratet anders und braucht oft mehr Handarbeit oder eine andere Entgratungsstrategie. Stahl ist nicht in jedem Fall teurer zu zerspanen. 4340 und D2 sind in der Zerspanbarkeit mit „Mäßig“ bzw. „Schlecht“ bewertet — D2 speziell wegen seiner abrasiven Karbide — und diese Güten kosten in der Zykluszeit mehr als 6061. Die teure Kombination ist nicht „Stahl“, sondern „harter, schleifender Werkzeugstahl mit engen Toleranzen". ## Eine Entscheidungsreihenfolge, die Sie anwenden können Wenn eine Zeichnung auf Ihrem Schreibtisch landet, fragen Sie in dieser Reihenfolge: [CNC-gefräste Wellenkomponenten aus 1045-Stahl] Komponenten aus 1045-Stahl — der Standard-Kohlenstoffstahl für Wellen, Halterungen und allgemeine Zerspanungsteile. 1- Reibt das Teil gegen eine andere Fläche oder braucht es eine harte Kante? Ja → Stahl, und wählen Sie den Zustand nach der Verschleißanforderung statt nach dem Preis. 1- Ist das Teil gewichtskritisch oder wird es viel bewegt? Ja → Aluminium, und prüfen Sie, dass die Wandstärke noch herstellbar ist. 1- Gibt es Schweißarbeiten? Wenn ja und das Teil ist aus Aluminium, lauten die Antworten 6061 oder 6082. Muss das Teil aus Stahl sein, lässt sich 1045 ohne Vorwärmung schweißen; 4140 und 4340 brauchen sie. 1- Liegt es in der Nähe von Wärme oder muss es Schläge überstehen? Ja → Stahl. 1- [CNC-gefräste Teile aus 5052-H32 Aluminium] Nichts davon? → 6061-T6. In den meisten Fällen ist das der günstigste Weg zum fertigen Teil. Teile aus 5052-H32: das Aluminiumgut der Wahl, wenn Schweißbarkeit und marines Milieu zählen. ## So helfen wir bei dieser Entscheidung Die Werkstoffauswahl ist ein fester Schritt in der DFM-Prüfung, die wir zwischen dem Eingang einer Zeichnung und der Rückgabe eines Angebots durchführen. Unsere Ingenieure prüfen: [CNC-gefrästes Aluminiumgehäuse mit mehreren Bohrungen und Gewindefeatures] Mehrportiges gefrästes Gehäuse: Eine Geometrie, die in 6061 unkritisch ist, kann in einem härteren Werkstoff zum Werkzeugproblem werden. - ob die Zeichnung Legierung und Zustand nennt. „Stahlteil“ ist keine Spezifikation; 1045 und 4340 sind verschiedene Produkte mit verschiedenen Preisen und verschiedenen Lieferzeiten. - ob Oberflächenbeschaffenheit und Werkstoff zusammenpassen. Eloxieren gilt nur für Aluminium, und Harteloxieren auf 7075 erzeugt Eigenspannungen, die mitgerechnet werden müssen. - ob eine Wärmebehandlung wirklich nötig ist oder ob sie von einer älteren Zeichnung übernommen wurde. Sie ist eine der teuersten Positionen in einem Stahlangebot und oft überflüssig. - das Werkzeug- und Zeitkonzept, das meist erst aus „Aluminium ist günstiger“ eine Zahl macht, mit der Sie die Stahlalternative vergleichen können. Wenn Sie ein Teil haben, bei dem die Werkstoffwahl noch offen ist, schicken Sie uns die Datei, und wir geben Ihnen ein Angebot für beide Varianten, damit Sie dieselbe Grundlage vergleichen können. Die Kennwerte sind typische Werte aus öffentlichen Materialhandbüchern (ASM/MatWeb) und von den Werkstoffseiten dieser Website. Die tatsächlichen Werte hängen von Halbzeugform, Zustand und Charge ab. Treffen Sie Ihre technischen Entscheidungen auf Grundlage der Materialnorm, die Ihnen vorliegt, und gemessener Daten — nicht allein aufgrund dieser Tabelle. ## Quellen Alle Zahlen auf dieser Seite stammen aus unserem Engineering-Wiki. - [Aluminiumlegierungen ](https://www.sinbo-machining.com/de/wiki/materials/aluminum/) - [Stahl ](https://www.sinbo-machining.com/de/wiki/materials/steel/) ## Häufig gestellte Fragen Beim Vergleich der Zugfestigkeit erreicht Stahl 4340 745 MPa gegenüber 310 MPa bei 6061-T6, absolut betrachtet ist der Stahl also stärker. Teilen Sie jedoch durch die Dichte, dreht sich die Reihenfolge um: 6061-T6 liefert rund 114.8 MPa pro g/cm³, 4340 rund 94.9. Bezogen auf die Festigkeit je Gewicht gewinnt Aluminium. Stahl gewinnt bei Härte und Verschleißwiderstand, wo Aluminium überhaupt nicht mithalten kann. Nein. Aluminium ist in der Zerspanbarkeit mit „Ausgezeichnet“ bewertet, 1045 und 4140 nur mit „Gut“, daher läuft dieselbe Geometrie in Aluminium meist schneller. Teuer ist die Kombination aus hartem, abrasivem Werkzeugstahl: 4340 ist mit „Mäßig“ und D2 mit „Schlecht“ bewertet, weil ihre Karbide die Werkzeuge stark verschleißen. Stahl wird erst dann zur teureren Option, wenn zusätzlich eine Wärmebehandlung gefordert ist, denn die kommt als separate Rüstkosten obendrauf. Ja, sofern die Güte schweißbar ist. 6061-T6, 5052-H32 und 6082-T6 sind die Standard-Güten für schweißbares Aluminium und brauchen über die Reinigung hinaus keine besondere Vorbereitung. 7075-T6 und 2024-T4 reißen beim Schweißen und sollten nicht verwendet werden. Auf der Stahlseite lässt sich 1045 ohne Vorwärmung schweißen, während 4140 und 4340 wegen ihrer höheren Durchhärtung eine Vorwärmung brauchen. Ordnen Sie die Güte dem Verschleißmechanismus zu, nicht dem Preis. 1045 gehärtet und angelassen erreicht rund 35 HRC und reicht für Wellen und allgemeine Halterungen. 4140 erreicht rund 38 HRC und ist die übliche Antwort für Teile, die Verschleißwiderstand mit etwas Zähigkeit brauchen. 4340 erreicht rund 50 HRC für höhere Lasten und Schläge, und D2 rund 62 HRC, wenn das Teil ein Werkzeug ist und kein Bauteil. ## Weitere Artikel [6061 vs 7075 Aluminium: So wählen Sie den Werkstoff für CNC-Teile Weiterlesen → ](https://www.sinbo-machining.com/de/blog/6061-vs-7075-aluminum/)[CNC-Bearbeitungsdienstleistungen Weiterlesen → ](https://www.sinbo-machining.com/de/services/cnc-machining/)#Aluminium vs Stahl #Werkstoffauswahl #CNC-Zerspankosten #6061 #4140 #Zerspanbarkeit [Zurück zum Blog ](https://www.sinbo-machining.com/de/blog/) ## Unsicher, welchen Werkstoff Sie angeben sollen? Senden Sie uns die Zeichnung, und unsere Ingenieure bestätigen Legierung, Zustand und Fertigungsverfahren passend zu Ihren Anforderungen an Belastung, Verschleiß und Umgebung. [Angebot anfordern ](https://www.sinbo-machining.com/de/quote/)[Kontakt ](https://www.sinbo-machining.com/de/contact/)