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Die Erfindung betrifft eine Druckgussiegierung vom Aluminium-Silizium-Typ.
Legierungen vom Aluminium-Silizium-Typ werden zur Herstellung von Druckgussteilen allgemein verwendet. Die Mehrzahl der verwendeten Legierungen genügt aber nicht den hohen Anforderungen, die bei der Herstellung von Sicherheitsbauteilen an die mechanischen Eigenschaften gestellt werden. Aufgrund der Klebneigung von Legierungen an der Form kann die Ausformbarkeit ebenfalls ein Problem darstellen. Zur Vermeidung des Ankleben enthalten Druckgusslegierungen vom Aluminium-Silizium-Typ daher einen erhöhten Eisengehalt, der sich jedoch nachteilig auf die mechanischen Eigenschaften der daraus hergestellten Teile auswirkt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Druckgusslegierung vom Aluminium-Silizium-Typ bereitzustellen, deren mechanische Eigenschaften jenen Legierungen entsprechen, die in anderen Giessverfahren, wie Sand- oder Kokillengiessverfahren, verarbeitet werden. Dies betrifft sowohl die Eigenschaften im Gusszustand wie auch nach einer Wärmebehandlung. Ferner soll diese Legierung gut giess-und schweissbar sein sowie eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine derartige Druckgusslegierung bereitzustellen, deren Klebneigung an der Form verringert ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine derartige Druckgussiegierung bereitzustellen, welche ohne Zusatz herkömmlicher Kornfeinungsmittel eine vorteilhafte Kornfeinheit aufweist.
Erfindungsgemäss werden diese Ziele durch eine Legierung erreicht, weiche
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50 Gew.-% Silizium.0, 10-0, 60 Gew.-% Magnesium 0, 30 - 0, 45 Gew. -% Mangan, 0, 05 - 0, 40 Gew. -% Chrom, 0, 01 - 0, 20 Gew. -% Titan, maximal 0, 18 Gew. -% Eisen, maximal 0, 05 Gew. -% Kupfer, maximal 0, 10 Gew. -% Zink, und als Rest Aluminium enthält. Daneben können auch die üblichen Verunreinigungen in ihren tolenerbaren Gehalten vorliegen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Legierung zur Veredelung des AluminiumSilizium-Eutektikums Strontium in Konzentrationen von 30 bis 400 ppm enthalten.
Die erfindungsgemässen Legierungen, welche dem Typ AlSi (9-12) Mg mit einem verringerten Eisengehalt zugerechnet werden können, zeigen bereits Im Gusszustand sehr gute mechanische Werte. Diese Werte sind für die Legierungen, welche Strontium enthalten, insbesondere nach einer Wärmebehandlung aufgrund der veredelten Ausbildung des Aluminium-Silizium-Eutektikums besonders ausgeprägt.
Die mechanischen Werte der erfindungsgemässen Legierungen sind mit jenen von Legierungen vergleichbar, die in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 687 742 beschrieben sind.
Dies ist überraschend, da die erfindungsgemässen Legierungen im Gegensatz zu den bekannten Legierungen neben einem geringeren Mangangehalt zusätzlich Chrom enthalten.
Obwohl von Kombinationen aus Chrom und Mangan beispielsweise bekannt ist, dass sie die Festigkeit von Knetlegierungen auf Basis von Aluminium verbessern können, wurde der Einsatz von Chrom in Verbindung mit Mangan bei Druckgusslegierungen vom Aluminium-Silizium-Typ bisher vermieden.
Der Grund besteht darin, dass bei der gleichzeitigen Verwendung Von Eisen, Mangan und Chrom intermetallische Phasen von hoher Dichte gebildet werden, die auch als Metallschlamm oder Tiegelschlamm bekannt sind. Die Bildung des Metallschlammes wird wesentlich durch Chrom bestimmt, welches einen Einfluss besitzt, der weit über jenem von Eisen oder Mangan liegt. Wenn Schlammpartikel in das Gussstück gelangen, wirken sie als harte Einschlüsse, die die Bearbeitbarkeit und die Festigkeit verschlechtern. Die Ausseigerungen in der Schmelze beinträchtigen darüber hinaus auch die Fliesseigenschaften beim Giessen.
Die erfindungsgemässe Legierung enthält jedoch neben Mangan auch Chrom, ohne dass die mechanische Eigenschaften beinträchtigt werden. Durch die Kombination von Mangan und Chrom wird ferner die Ausformbarkeit weiter verbessert.
Chrom bewirkt in den erfindungsgemässen Legierungen aufgrund einer peritektischen Reaktion auch eine Kornfeinung, ohne dass herkömmliche Kornfeinungsmittel auf Basis von TiB oder TiC zugesetzt werden müssten. Diese Kornfeinungswirkung des Chroms kann gewünschtenfalls durch einen Zusatz der herkömmlichen Kornfeinungsmittel noch unterstützt werden.
Die erfindungsgemässe Druckgusslegierung eignet sich bei sachgemässer Verarbeitung hervorragend zur Herstellung von Sicherheitsbautelien. Bevorzugt sollen daher Druckgiessverfahren zum Einsatz kommen, bei denen Gas- oder Oxideinschlüsse vermieden werden (z. B. durch Einsatz von Vakuum). Ein besonders
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geeignetes Verfahren ist beispielsweise jenes, das in der Technik unter der Bezeichnung SqueezecastingVerfahren bekannt ist. Auch der Einsatz von stranggegossenen Legierungsmasseln ist vorteilhaft.
Die mechanischen Eigenschaften einer beispielhaften erfindungsgemässen Legierung mit einem Gehalt an Stontium sind nachstehend für verschiedene Zustände angeführt (wobei die Zustandsbezeichnungen der Norm EN 1706 entsprechen) :
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<tb>
<tb> Zustand <SEP> RpO. <SEP> 2 <SEP> (MPa) <SEP> Rm <SEP> (MPa) <SEP> A% <SEP> (%)
<tb> F <SEP> 110-150 <SEP> 240-290 <SEP> 4-11
<tb> T5 <SEP> 150-250 <SEP> 270-340 <SEP> 3-10
<tb> T6 <SEP> 200-280 <SEP> 290-350 <SEP> 6-12
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Patentansprüche 1.
Druckgusslegierung vom Aluminium-Silizium-Typ. dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 9, 00 - 12, 50 Gew. -% Silizium, 0, 10-0, 60 Gew.-% Magnesium 0, 30 - 0, 45 Gew. -% Mangan, 0, 05-0, 40 Gew.-% Chrom, 0, 01-0, 20 Gew.-% Titan, maximal 0, 18 Gew.-% Eisen, maximal 0, 05 Gew. -% Kupfer, maximal 0, 10 Gew. -% Zink, und als Rest Aluminium enthält.