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Hüttenaluminium-Gußlegierungen und Know-howLieferformen, KennzeichnungPublikationen

Kundenberatung und EntwicklungZusammensetzungenAnwendungsgebietKennzeichnende EigenschaftenLegierungsauswahl anhand von Tabellen

Mechanische EigenschaftenDauerfestigkeit von AluminiumgußstückenTechnologische EigenschaftenPhysikalische EigenschaftenEigenschaften bei tiefen und hohen TemperaturenMechanische Eigenschaften unter verschiedenen EinflüssenWeitere Eigenschaften

KornfeinungVeredelungUrsachen schlechter Schmelzequalität, die zu Gußfehlern führenReinigung von Aluminium-GußlegierungsschmelzenSchmelzeprüfung

Warmaushärtung, Wärmebehandlung für Sonderzwecke, SelbstaushärtungKorrosion und KorrosionsschutzSpanende Bearbeitung von AluminiumgußSchweißkonstruktionen mit Gußstücken31 Gründe, Aluminiumguß anzuwenden

Anwendungsbeispiele

Anticorodal-04Anticorodal-50Anticorodal-70Anticorodal-71Anticorodal-78 dvAnticorodal-72

Silafont-30Silafont-36Silafont-09Silafont-13Silafont-20Silafont-70

23

4/5

6/78/91011

12/13

14/151617

18/1920/2122/23

23

24/2627/3132/3536/3738/39

40/4546/47

4849/5152/59

6061

62/636465

66/67

68/6970/71

72737475

HüttenaluminiumGußlegierungen

Unifont-90Unifont-94

Peraluman-30Peraluman-50Peraluman-56

Magsimal-59

Alufont-52Alufont-47

Aluman-16

76/7778

798081

82/83

84/8586

87

2

Hüttenaluminium-Gußlegierungenund Know-how

Aluminium Rheinfelden GmbH

Mit ihr begann die Geschichte desAluminiums in Deutschland. Das ersteLaufkraftwerk Europas verhalf im Jahre1898 zur Gründung der erstenAluminium-Elektrolysehütte aufdeutschem Boden, im badischenRheinfelden.

Die Aluminium Rheinfelden GmbH,ursprünglich Produzent von Rohalumi-nium, ist heute auf vier Geschäftsfelderntätig:

- Hüttenaluminium-GußlegierungenÜberall dort, wo Stahlkonstruktionenoder Eisenguß durch den leichten Aluminiumguß abgelöst werden kann, ist RHEINFELDEN aktiv.RHEINFELDEN bietet Ihnen auch Gußwerkstoffe an, deren technolo-gische Eigenschaften mit Stahl vergleichbar sind.

- FließpreßhalbzeugButzen, Ronden und Zuschnitte ausReinaluminium in einer Vielzahl vonAbmessungen sind Vormaterial für Tuben, Dosen und Behälter sowie für technische Anwendungen.

- VACONOAnlagen und Komponenten zur Minimierung der Emission von leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen aus Lagertanks und beim Umschlag.

- Carbon Products DivisionAnoden und Kathodenmaterialien fürdie Aluminiumindustrie, Soederberg-massen für die Herstellung von hoch-reinen Ferrolegierungen, Spezial-stampfmassen und gaskalzinierter Anthrazit.

Kompetente Kundenberatung, marktbe-zogenes Handeln - von der Ermittlung derKundenbedürfnisse bis zum planmäßigenEinsatz der Produkte in der Praxis - und hoher Aufwand an Forschung undEntwicklung führten vom Rohaluminium-Produzenten zum spezialisiertenGußlegierungs-Produzenten.

Unterstützt vom eigenen, hochwertigausgerüsteten Gußwerkstoff-Technikum,setzte RHEINFELDEN folgendeMarksteine:

- die Einführung eisenarmer Hüttenaluminium-Gußlegierungen,welche schon bald fester Bestandteil der Gußlegierungsnormen wurden und aufgrund besserer mechanischer Eigenschaften, die Anwendung von Aluminiumguß hervorragend förderten

- selbstaushärtende Legierungen mit dem Markennamen Unifontfür Gußstücke, die ohne Wärmebe-handlung hohe mechanische Festig-keitswerte erreichen

- die Innovation gegossener Automobil-räder, deren einzigartiger Erfolg maß-geblich von RHEINFELDEN gefördert wurde: durch die Schaffung wichtiger technischer Voraussetzungen, d.h. dieOptimierung von Gießverfahren, die Entwicklung spezieller Legierungen und die werkstoffgerechte Beratung der Konstrukteure

- die Förderung der Dauerveredelung durch Strontium, ohne die Niederdruck-Kokillenguß kaum denkbar wäre, die sich aber auch im Schwerkraft-Kokillenguß und zunehmend im Sandguß bewährt

- Hüttenaluminium-Druckgußlegierungenhoher Reinheit zur Herstellung von Druckgußstücken mit sehr guter Duktilität (Magsimal-59, Silafont-09 und Silafont-36), höchster Druck-festigkeit (Unifont-94) und hervorra-gender Korrosionsbeständigkeit (Magsimal-59)

Nehmen also auch Sie die Beratungdurch unsere Fachingenieure und dieMöglichkeiten unseres Gußwerkstoff-Technikums in Anspruch. Wir beraten inFragen der Anwendung von Aluminium-guß und der Gußstückkonstruktion sowieder Legierungswahl, des Schmelzens,der Anschnitt- und Speisertechnik, derWärmebehandlung und des Korrosions-verhaltens. Wir helfen bei der Überwin-dung von Gießschwierigkeiten und derAufklärung von Ausschußursachen undvermitteln Kenntnisse über spanabhe-bende Bearbeitung, Konstruktions-schweißen und Oberflächenbehandlung.

Metallanalysen, mikroskopische Gefüge-untersuchungen, mechanische Festig-keitsmessungen führen wir für Sie durch.Außerdem steht Ihnen eine umfassendeReihe an Informationsschriften, Ver- undBearbeitungsmerkblättern zur Verfügung.

Bitte ziehen Sie Ihren Nutzen ausunserem umfangreichen, Ihnen an-schließend vorgestellten Lieferprogramm.Unsere Hüttenaluminium-Gußlegierungentragen die geschützten Markennamen:

Anticorodal® Ac

Silafont® Sf

Alufont® Af

Magsimal® Ma

Peraluman® Pe

Unifont® Uf

Aluman® Am

Wir erweitern gerne unseren Lieferumfangum Ihre eigenen Spezifikationen.Hüttenähnliche- und Sekundär-Aluminiumlegierungen runden unserLieferprogramm ab.

Gußlegierungsanbieter mit umfassendem Service

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LieferformenHüttenaluminium-Gußlegierungenwerden in 2 Masselformen und alsFlüssigmetall geliefert:

Form HSG

Diese Masseln werden im Horizontal-Strang-Guß gefertigt.Gewicht ~ 5kg

Form Zweiteiler

Hüttenaluminium-GußlegierungenGewicht ~ 5 kg

Die Hüttenaluminium-Gußlegierungenwerden auf Fußstützen, gegossen aus der gleichen Legierung, alsEinfachstapel von 500-700 kg oderDoppelstapel von 1000-1400 kg geliefert.

Flüssigmetall

RHEINFELDEN liefert Hüttenaluminium-Gußlegierungen auch flüssig in Thermo-tiegeln und erspart dadurch demVerbraucher Schmelzenergie, Lager-haltung, Emissionen und Investitionen.

Kennzeichnung

Der Lieferschein beinhaltet die gemittelteIst-Analyse der Charge für die von derNorm oder vom Kunden vorgegebenenLegierungsbestandteile.

Stapel-Kennzeichnung

Jeder Einzel- oder Doppelstapel erhältein Informationsfeld mit den Marken-namen, bzw. Legierungsgruppe-Bezeich-nung, der internen Werkstoffnummer,Chargennummer, dem Stapelgewichtund auf Kundenwunsch eine Farbmar-kierung. Die Chargennummer setzt sichzusammen aus Jahresangabe in derDekade und fortlaufender Produktions-nummer. Maschinenlesbare Barcodeskönnen auf dieses Feld aufgedruckt sein.

Qualität hat einen Namen: ISO 9001

Über allem steht die Qualität! Diesen Wertbegriff verstehen wir inRHEINFELDEN als ganzheitlich gültigeRichtlinie, die das gesamte Leistungs-spektrum prägt.

RHEINFELDEN ist deshalb stolz darauf,der erste Produzent von Hüttenaluminium-Gußlegierungen zu sein, der nach ISO 9001 auditiert wurde.

Das Zertifikat der Schweizerischen Ver-einigung für Qualitätssicherung bestätigt,daß RHEINFELDEN die strengstenAnforderungen der europäischen undinternationalen Qualitätsnormen erfüllt.

Firmenpolitik:Wir wollen unsere Kunden mitüberzeugenden Produktenzufriedenstellen. Wir lösen mitunserem anwendungsorientiertenKnow-how und den hochwertigenHüttenaluminium-Gußlegierungenihre spezifischen Probleme. Die partnerschaftliche, auf längereSicht angelegte Zusammenarbeitmit unseren Kunden, verbunden miteiner marktgerechten Preispolitik,sind Bausteine unseres Markt-erfolges.

Chg–Nr. 306223

Anticorodal-78 dv

Gewicht 1079,0 kg

Verarbeitungsmerkblätter

Code

4

Anticorodal-04 Ac-04 507Anticorodal-50 Ac-50 504Anticorodal-70/72 Ac-70, Ac-72 501Anticorodal-71 Ac-71 508

Silafont-30 Sf-30 511Silafont-36 Sf-36 518Silafont-09 Sf-09 516Silafont-13 Sf-13 513Silafont-20 Sf-20 512Silafont-70 Sf-70 515

Unifont-90 Uf-90 531Unifont-94 Uf-94 532

Peraluman-30/36 Pe-30, Pe-36 541Peraluman-50/56 Pe-50, Pe-56 542

Magsimal-59 Ma-59 545

Alufont-52 Af-52 521Alufont-47 Af-47 522Alufont-48 Af-48 523

Rotoren-Aluminium RB 551

Publikationen

Hüttenaluminium-Gußlegierungen HandbuchLeporello

Aluminium-Druckgußlegierungen HandbuchDuctile Aluminium Pressure Die Casting Prospekt

Diese Publikationen können Sie beiunserer Kundenberatung mit Angabe derCode-Nummer bestellen:

Aluminium Rheinfelden GmbHRheinfelden ALLOYSVerkauf und KundenberatungFriedrichstraße 8079618 Rheinfelden · GermanyTelefon +49 76 23 93-490Telefax +49 76 23 93-546E-Mail: wkw@alurheinfelden.comInternet: www.alurheinfelden.com

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Berichte aus der Praxis zum Aluminiumguß-Werkstoff Code

Eigenschaften eisenarmer Aluminium-Silizium-Gußlegierungen 622Induktives Schmelzen von Aluminium-Silizium-Gußlegierungen für duktile Sicherheitsbauteile 631Producing Low-iron Ductile Aluminium Die Casting in Silafont-36 630Erfahrungen aus der Serienproduktion von druckgegossenen Lenkradskeletten in der Legierung Magsimal-59 632Dauerveredelte Aluminium-Gußlegierungen vereinfachen die Schmelz- und Gießtechnik bei Sandguß 614Das Fließverhalten erstarrender Aluminium-Gußwerkstoffe als wesentliche Größe für den Fehlerbefall am GußstückGießbarkeit verschiedener Aluminiumgußlegierungen im Niederdruck-Kokillengießverfahrenund mechanische Eigenschaften der Gußstücke 612Qualitätsorientierte Schmelzeprüfung in der Aluminiumgießerei 623

Berichte aus der Praxis mit Aluminium-Anwendung

Hüttenaluminium-Gußlegierungen für hochbeanspruchbare Druckgußstücke 602Gelungene Gußkonstruktionen aus Hüttenaluminium-Gußlegierungen 618Erfahrungen und Merkmale beim Gießen von Aluminium-Automobilrädern 613Duktile Aluminium-Silizium-Gußlegierungen für Automobilsicherheitsteile 625Aluminiumguß im Fahrzeugbau 621Sicherheitsbauteile aus Aluminiumguß 624Aluminiumguß für Schweißkonstruktionen mit Aluminium-Knetwerkstoffen und für Drehgestell-Konstruktionen im Schienenfahrzeugbau 607Aluminiumguß als Werkstoff für Schweißkonstruktionen 620Geschweißter Aluminiumguß im Kraftfahrzeugbau 619Aluminiumguß im Kraftfahrzeugbau 608Gewichtsreduzierung durch Aluminiumguß 609Automobiltechnik - Leichtbaupotential durch hochwertigen Aluminiumguß 615Radsatzlagergehäuse in Aluminium-Leichtbau 61731 Gründe, Aluminiumguß anzuwenden 629Experience of three years producing Low-iron Ductile Pressure Die Castings 633Des alliages d’aluminium de fonderie sous pression à basse teneur en ferpour la substitution de composants en tôle d’acier en construction automobile, Silafont-36, Magsimal-59 634

Berichte aus der Praxis zur Aluminium-Bearbeitung

Wirtschaftlicher Vergleich der spanenden Bearbeitung von Hüttenaluminium-Gußwerkstoff und Eisenwerkstoff 603Entwicklungen bei den Bearbeitungswerkzeugen und -maschinen für Aluminiumguß 604Richtwertangaben für spanende Bearbeitung von Aluminiumguß 605Maßnahmen zur Lösung von Spanungsproblemen bei Aluminiumguß 606Rationalisierung durch Aluminiumguß aus Hüttengußlegierungenund durch moderne Fertigungstechnologien 611

Kundenberatung und Entwicklung

Hochwirksame Dauerkornfeinung für unter- und übereutektische AlSi-Gußlegierungen 802Duktile Druckgußlegierung mit geringem Eisengehalt, Silafont-36 803Neuentwickelte Druckgußlegierung mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften im Gußzustand, Magsimal-59 804Eigenschaften und Anwendung der neuen Druckgußlegierung aus rezykliertem Primär-Aluminium, Magsimal-R 805

6

Kundenberatung und Entwicklung

Um einen leistungsstarken Kundenserviceund die marktorientierte Weiterentwicklungunserer Gußlegierungen zu gewährleisten,unterhalten wir in RHEINFELDEN einGußwerkstoff-Technikum.Dieses ist organisatorisch der Kunden-beratung zugeordnet und befindet sich inunmittelbarer Nähe unserer Gußlegierungs-produktion.Der Faktor Zeit spielt bei den gießtech-nischen Problemen unserer Kunden eineimmer wichtigere Rolle. Daher ist vongroßer Bedeutung, Einrichtungen zurVerfügung zu haben, die es gestatten,Probleme experimentell schnell zu lösenbzw. neue Erkenntnisse umgehend indie Produktion einfließen zu lassen.

Ziele unserer Entwicklungsarbeit

Das Gußwerkstoff-Technikum unterstütztdie Kundenberatung und führt Entwick-lungsprojekte mit folgenden Zielen durch:

- Optimieren der mechanischen undgießtechnischen Eigenschaften unsererHüttenaluminium-Gußlegierungen

- Legierungsentwicklung unterBerücksichtigung der entsprechendenGießverfahren

- Zusammenarbeit mit Konstrukteuren zurwerkstoffgerechten Anwendung unsererGußlegierungen incl.Bauteilprüfung

- Vereinfachung der metallurgischen Arbeiten in den Gießereien unserer Kunden

Schmelzen, Gießen,Wärmebehandeln

Die umfangreiche Ausstattung unseresGußwerkstoff-Technikums ist abgestimmtauf die breite Palette von Aufgabenstel-lungen. So stehen für das Schmelzenund Gießen ein Mittelfrequenz-Induktions-ofen, mehrere elektrisch beheizte Wider-standsöfen und ein gasbefeuerter Tiegelofen bereit. Die Chargengewichtebewegen sich zwischen 2 und 300 kg, sodaß von der kleinen Laborschmelze biszu größeren Probechargen, z.B. für Ver-suchsabgüsse beim Kunden, ein breitesSpektrum von Chargengewichten undLegierungszusammensetzungen ange-boten werden kann.

Die Schmelzebehandlung und Reinigungbestimmen die Qualität der Schmelze.Besondere Beachtung findet der Keimzu-stand und Veredelungsgrad der Schmelze,die mit den im Hause entwickelten Prüf-geräten eingestellt werden.

Eine moderne Druckgußmaschine mit400 t Schließkraft erweitert die bisherigeMöglichkeit der Werkstoffuntersuchungfür den Sand- und Kokillengußbereich.An unserer Druckgußmaschine könnenbestehende Druckgußformen installiertwerden. Durch die schnelle Legierungs-variation im Gußwerkstoff-Technikumkann eine rasche Optimierung der Guß-stückeigenschaften erreicht werden.

Programmierbare Luftumwälzöfenermöglichen frei einstellbare Parameterfür Lösungsglühen und Warmauslage-rung von Gußstücken. Dadurch könnendie erforderlichen Wärmebehandlungs-parameter ermittelt werden.

Horizontal-Strangguß-Masseln beimEinschmelzen.

Schmelzebehandlung am Induktions-Tiegelofen.

Probeformen für Sandgußlegierungen. Programmierbarer Lösungsglühofen.

7

Metallographie und Analytik

In der Metallographie werden Gefüge-untersuchungen, Entwicklungsarbeitenund Gußstückbegutachtungen durch-geführt. Für die Dokumentation undArchivierung der Untersuchungsergeb-nisse steht ein Fotolabor zur Verfügung.

Das zur Qualitätssicherung in derGußlegierungsproduktion eingesetzteSpektralanalyse-Labor kann auch vonunseren Kunden genutzt werden.

Gußwerkstoffprüfung

Zur Einrichtung unseres Werkstoffprüf-labors gehört neben anderen Prüfeinrich-tungen auch eine PC-gesteuerte 200 kNUniversal-Zugprüfmaschine.Die Maschinedient zur Ermittlung der mechanischenEigenschaften an separat gegossenenoder aus Gußstücken entnommenenProbestäben.Ein vergrößerter Lastrahmender Prüfmaschine ermöglicht Bauteil-prüfungen. Die Prüfprotokolle werdenautomatisch in einer Werkstoffdatenbankabgelegt und können projektbezogenabgerufen werden.

Für weitergehende Untersuchungen, z.B. dynamische Werkstoff- und Bauteil-prüfung, Warmfestigkeit, Korrosionsver-halten, quantitative Gefügeanalyse oderelektronenoptische Untersuchungen(Rasterelektronen-Mikroskop, Mikrosondeetc.) kann auf spezialisierte Institutezurückgegriffen werden.

Metallographie mit Dokumentation.

Auswertung einer Thermoanalyse.

Auswertung von Festigkeitsuntersuchungen.

Druckgußmaschine.

8

Anticorodal-04 AlSi0,5Mg

Anticorodal-50 AlSi5Mg

Anticorodal-70 42 100 AlSi7Mg0,3

Anticorodal-71 AlSi7Mg0,3

Anticorodal-72 42 200 AlSi7Mg0,6

Anticorodal-78 dv 42 100 AlSi7Mg0,3

Silafont-30 43 300 AlSi9Mg

Silafont-32 dv AlSi9Mg1

Silafont-36 AlSi9MgMn

Silafont-09 44 400 AlSi9

Silafont-13 AlSi11

Silafont-20 44 000 AlSi11Mg

Silafont-70 48 000 AlSi12CuNiMg

Silafont-90 AlSi17Cu4Mg

Silafont-92 AlSi18CuNiMg

Unifont-90 AlZn10Si8Mg

Unifont-94 AlZn10Si8Mg

Peraluman-30 51 100 AlMg3(a)

Peraluman-36 AlMg3Si

Peraluman-50 51 300 AlMg5

Peraluman-56 51 400 AlMg5Si

Peraluman-57 AlMg5SiCu

Magsimal-59 AlMg5Si2Mn

Alufont-36 45 100 AlSi5Cu3Mg

Alufont-47 21 000 AlCu4MgTi

Alufont-48 AlCu4MgAgTi

Alufont-52 21 100 AlCu4Ti

Alufont-57 AlCu4NiMg

Alufont-60 AlCu5NiCoSbZr

Rotoren-Al 99,5R Al99,5

Rotoren-Al 99,7R Al99,7

Aluman-16 AlMn1,6

Markenname Numerische ChemischeBezeichnung Bezeichnung

Zusammensetzungen

Legierungen von gleichbleibend hoherReinheit sind eine Voraussetzung zurFertigung von Gußstücken hoher Güte.Das Qualitätssystem vonRHEINFELDEN gewährleistet dieEinhaltung dieser Reinheit.

Die Hauptlegierungsbestandteile sind fettausgedruckt. Alle anderen Angaben sindHöchstgehalte an Begleitelementen. Dievon RHEINFELDEN gelieferten Legie-rungen haben teilweise engere Bereicheder Legierungsbestandteile und tiefereGehalte an Verunreinigungen als nachNorm festgelegt. Dadurch ist guteGleichmäßigkeit im Gießverhalten undden anderen Eigenschaftengewährleistet.

Es gilt die europäische Norm EN 1676,für legiertes Aluminium in Masseln.

Die numerische Legierungsbezeichnungrichtet sich nach der europäischen Norm(EN). Legierungen ohne diese Bezeich-nungen sind nicht in der EN enthalten.

Legierungen mit Sonderzusammen-setzungen können nach Vereinbarunghergestellt werden.

Bei Aluminium-Silizium-Legierungenkann auf Wunsch anstatt des körnigenGefüges ein veredeltes Gefüge mitNatrium (anveredelt oder vorveredelt)oder Strontium (dauerveredelt)eingestellt werden. Dieses Angebot wirddeutlich gemacht durch die Bezeichnung(Na/Sr) in der letzten Spalte.

Legierungskennzeichnung

9

0,3- 0,6 0,8 0,01 0,01 0,3-0,6 0,07 0,01

5,0- 6,0 0,15 0,02 0,10 0,4-0,8 0,10 0,05-0,20

6,5- 7,5 0,15 0,02 0,10 0,30-0,45 0,07 0,10-0,18 (Na/Sr)

6,5- 7,5 0,15 0,01 0,01 0,30-0,45 0,07 0,01 (Na/Sr)

6,5- 7,5 0,15 0,02 0,05 0,50-0,70 0,07 0,10-0,18 (Na/Sr)

6,5- 7,5 0,15 0,02 0,05 0,30-0,45 0,07 0,10-0,18 Sr

9,0-10,0 0,15 0,02 0,05 0,30-0,45 0,07 0,15 (Na/Sr)

9,0-10,0 0,15 0,02 0,05 0,8-1,3 0,07 0,15 Sr

9,5-11,5 0,15 0,03 0,5-0,8 0,1-0,5 0,10 0,15 Sr

9,5-10,6 0,4 0,02 0,4 0,05 0,10 0,10

10,0-13,5 0,15 0,02 0,05 0,05 0,07 0,15 (Na/Sr)

10,0-11,8 0,15 0,02 0,05 0,10-0,45 0,07 0,15 (Na/Sr)

11,0-13,5 0,15 0,8-1,3 0,05 0,9 -1,3 0,10 0,10 0,8 -1,3 Ni

16,0-18,0 0,3 4,0-5,0 0,15 0,5 -0,6 0,10 0,20

17,0-19,0 0,3 0,8-1,3 0,05 0,8 -1,3 0,10 0,10 0,8 -1,3 Ni

8,5- 9,5 0,15 0,03 0,10 0,3-0,5 9,0-10,0 0,15 (Na/Sr)

8,5- 9,5 0,4 0,03 0,4 0,3-0,5 9,0-10,0 0,10

0,45 0,15 0,02 0,01-0,4 2,7-3,5 0,10 0,01-0,15 Be

0,9-1,3 0,15 0,02 0,01-0,4 2,7-3,5 0,10 0,01-0,15 Be

0,30 0,15 0,02 0,01-0,4 4,8-5,5 0,10 0,01-0,15 Be

0,9-1,3 0,15 0,02 0,01-0,4 4,8-5,5 0,10 0,01-0,15 Be

0,9-1,5 0,15 0,4-0,6 0,01-0,4 4,8-5,5 0,10 0,01-0,20 Be

1,8-2,6 0,2 0,05 0,5-0,8 5,0-6,0 0,07 0,20 Be

4,7-6,0 0,15 2,7-3,5 0,1 0,20-0,50 0,10 0,01-0,20

0,15 0,15 4,2-5,0 0,10 0,20-0,35 0,07 0,15-0,25

0,05 0,10 4,0-5,0 0,01-0,5 0,15-0,35 0,05 0,15-0,35 0,4 - 1,0 Ag

0,15 0,15 4,2-5,2 0,01-0,5 0,03 0,07 0,15-0,25

0,30 0,30 3,8-4,2 0,10 1,3-1,6 0,10 0,01-0,20 1,8 - 2,2 Ni

0,20 0,30 4,5-5,2 0,1-0,3 0,10 0,10 0,15-0,30 1,3 - 1,7 Ni0,10 - 0,40 Co0,10 - 0,30 Zr0,10 - 0,30 Sb

0,30 0,40 0,02 0,02 0,02 0,07 0,02Mn+Ti+V+Cr 0,02%

0,20 0,25 0,01 0,02 0,02 0,07 0,02Mn+Ti+V+Cr 0,02%

0,15 0,90 0,03 1,4-1,6 0,05 0,10 0,15

Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere

Zusammensetzungen [Masse-%]

ausgezeichnet

f sehr gut

gut

g ausreichend

bedingt

– nicht angewandt

S SandgußK KokillengußD Druckguß

10

Anticorodal-04 Für Gußstücke mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.

Anticorodal-50 Maschinenbau, Nahrungsmittel- und Chemieindustrie, Armaturen- und Apparatebau, Feuerlöschwesen, Schiffbau, Haushaltsgeräte, Architektur.

Anticorodal-70 Maschinenbau, Fahrzeug- und Flugzeugindustrie, Schiffbau, Elektrotechnik und Elektromaschinenbau, Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung.

Anticorodal-71 Für Gußstücke mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Elektrotechnik und Elektromaschinenbau.

Anticorodal-72 Maschinenbau, Fahrzeug- und Flugzeugindustrie, Schiffbau, Elektrotechnik und Elektromaschinenbau, Maschinen für die Landwirtschaft, Lebensmittelindustrie.

Anticorodal-78 dv Maschinenbau, Fahrzeug- und Flugzeugindustrie, Schiffbau, Elektrotechnik und Elektromaschinenbau, Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung.

Silafont-30 Maschinenbau, Kraftfahrzeug- und Motorenbau, Textilmaschinen, Elektromaschinen, Klimaanlagen.

Silafont-32 dv Maschinenbau, Kraftfahrzeug- und Motorenbau.

Silafont-36 Kraftfahrzeugbau, Transportwesen, Maschinenbau.

Silafont-09 Gehäuseteile, Optik, großflächige Apparateteile, Nahrungsmittelindustrie, Beleuchtungskörper.

Silafont-13 Maschinenbau; für jede Art von komplizierten, druckdichten, schwingungs- und schlagfesten Konstruktionselementen, Kraftfahrzeugrädern.

Silafont-20 Gußstücke mit komplizierter Gestalt; mechanisch hoch beanspruchte, druckdichte, schwingungsfeste Teile aller Art, Pkw-, Lkw- und Motorrad-Räder.

Silafont-70 Kolben für Verbrennungsmotoren, Zahnräder, Gleitlager, Pumpenteile. Teile, die in der Wärme hohen Festigkeitsbeanspruchungen unterworfen sind.

Silafont-90 Gußstücke, die höchsten Verschleißbeanspruchungen unterworfen sind. Mehrzylinder-Motorengehäuse für Kfz- und Schiffbauindustrie.

Silafont-92 Kolben- und Zylinderlegierung für Kfz- und Schiffbauindustrie. Teile, die hohen Verschleiß- und in der Wärme hohen Festigkeitsbeanspruchungen unterworfen sind.

Unifont-90 Maschinenbau, Fahrzeugbau, Modellbau, Hydraulikguß, Haushaltsgeräte, Textilmaschinen, Wehrtechnik, Formenbau.

Unifont-94 Maschinenbau, Fahrzeugbau, Haushaltsgeräte.

Peraluman-30 Dekorativ anodisch oxidierte Teile, Baubeschläge, Schiffsaufbauten, Nahrungsmittelindustrie,Peraluman-50 Metallmöbel, Optik, Kunstguß.

Peraluman-36 Korrosionsbeständige Teile für Chemie- und Nahrungsmittelindustrie, Armaturen- und Peraluman-56 Apparatebau, Schiffbau, Feuerlöschwesen, Bauwesen, Kunstguß.

Peraluman-57 Motorenbau und Gußstücke für Einsatz bei erhöhter Temperatur.Luftgekühlte Dieselzylinderköpfe.

Magsimal-59 Sicherheitsteile im Fahrzeugbau, im Gußzustand verwendbar; für stabile und dynamisch beanspruchte Konstruktionen, auch Schweißkonstruktionen mit Aluminiumprofilen.

Alufont-36 Zylinderköpfe und Motorenbau, Hydraulikguß, Maschinenbau.

Alufont-47 Hochbeanspruchte Teile aller Art, sofern Korrosionseigenschaften kein Hindernis sind. Flugzeug- und Fahrzeugbau, Hochspannungsschalter, Textilmaschinen, Wehrtechnik.

Alufont-48 Hochbeanspruchte Teile aller Art, sofern Korrosionseigenschaften kein Hindernis sind.Flugzeug-, Schienen- und Fahrzeugbau, Wehrtechnik, Maschinenbau.

Alufont-52 Hochbeanspruchte Teile aller Art, sofern Korrosionseigenschaften kein Hindernis sind.Maschinenbau, Fahrzeug- und Textilindustrie, Wehrtechnik.

Alufont-57 Kolben für Verbrennungsmotoren, Zylinderköpfe und hochwarmfeste Motorblöcke.

Alufont-60 Für hoch warmfeste Gußstücke, insbesondere für hohe thermische Wechselbeanspruchung. Wehrtechnik.

Rotoren-Al 99,5R Ausgießen der Rotorenpakete von Käfigankermotoren.Rotoren-Al 99,7R Elektrische Kontakt- und Leitstücke.

Aluman-16 Kühlerbau, Nahrungsmittelindustrie.

Anwendungsgebiet

Markenname Eignung für Anwendungsgebiet

S K D

f –

f f –

f f –f f –

f f –

f f –

– f –

– –

– –

–

–

f f –

g

–

f f –

– – f

– – – –

–– – f

f –

–

g –

f –

–

– –

f

f

g

11

Mittlere Festigkeit und Härte. Beste Korrosionsbeständigkeit, sehr gut schweißbar und dekorativ anodisierbar, ausgenommen bei Druckguß.

Ausgezeichnete Witterungs- und sehr gute Meerwasserbeständigkeit; gute mechanische Eigenschaften im Gußzustand, sehr gute nachWarmaushärtung; sehr gute Polierbarkeit und Spanbarkeit, besonders im warmausgehärteten Zustand. Gut schweißbar.

Universallegierung mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, hervorragender Korrosionsbeständigkeit, sehr guter Schweißbarkeit und sehrguten Spanungseigenschaften.

Hohe Festigkeit und Härte. Sehr gute Gießeigenschaften, sehr gute Korrosionsbeständigkeit, sehr gut schweißbar und spanbar.

Legierung mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, hervorragender Korrosionsbeständigkeit, sehr guter Schweißbarkeit und sehr gutenSpanungseigenschaften. Höherer Mg-Gehalt wie Anticorodal-70, damit höhere Festigkeit und Härte bei tieferer Dehnung.

Speziell für Sandguß dauerveredelte Legierung mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, hervorragender Korrosionsbeständigkeit, sehr guterSchweißbarkeit und sehr guten Spanungseigenschaften.

Eine der wichtigsten aushärtbaren AlSi-Gußlegierungen mit sehr guten Gießeigenschaften und hervorragender Korrosionsbeständigkeit. HoheFestigkeitswerte nach Warmaushärtung. Ausgezeichnet schweißbar, sehr gut spanbar.

Gut gießbare Kokillengußlegierung mit höchster Härte und Bauteilstabilität nach Wärmebehandlung. Ausgezeichnet schweißbar, sehr gutspanbar. Höherer Mg-Gehalt wie Silafont-30.

Ausgezeichnet gießbare Druckgußlegierung, sehr gute Dehnung im Gußzustand, höchste Dehnung nach Wärmebehandlung. Sehr guteKorrosionsbeständigkeit, gut polierbar, sehr gut spanbar.

Bördelbare Druckgußlegierung mit sehr guten Gießeigenschaften. Sehr gute Korrosionsbeständigkeit gegen Witterung und Wasser.

Naheutektische AlSi-Universallegierung mit mittleren Festigkeitseigenschaften, hoher Dehnung und Schlagzähigkeit. Ausgezeichnet gießbar,sehr gute Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnet schweißbar. Guter Glanz nach mechanischem Polieren.

Naheutektische aushärtbare AlSi-Legierung mit hohen Festigkeitseigenschaften. Hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegen Witterung undWasser. Ausgezeichnet schweißbar. Spanbarkeit nach Aushärtung gut. Besonders gute Zähigkeitseigenschaften bei Silafont-20 dv.

Durch Vollaushärtung werden sehr hohe Werte für Zugfestigkeit, Dehngrenze und Härte erreicht. Gute mechanische Eigenschaften bei höherenTemperaturen. Gute Spanungseigenschaften. Verminderte Korrosionsbeständigkeit. Gute Lauf- und Gleiteigenschaften, verschleißfest.

Übereutektische AlSi-Legierung mit hoher Verschleißfestigkeit und sehr guten mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Gut gießbar,eingeschränkte Korrosionsbeständigkeit wegen des höheren Kupfergehaltes.

Übereutektische AlSi-Legierung mit hoher Verschleißfestigkeit. Sehr gute mechanische Eigenschaften auch bei höheren Temperaturen.Verminderte Korrosionsbeständigkeit wegen des Gehaltes an Kupfer und Nickel.

Selbstaushärtende Legierung mit sehr guten Festigkeits- und Dehnungseigenschaften besonders im Niederdruck-Kokillenguß. Sehr gutemechanische Polierbarkeit und Spanbarkeit. Gut schweißbar. Härtet nach Wärmebeanspruchung wieder aus. Gießeigenschaften wie Sf-13.

Selbstaushärtende Druckgußlegierung für Druckgußstücke mit hohen Druckspannungen, jedoch nicht mit statischen Zugspannungen.

Ausgezeichnete chemische Beständigkeit, besonders gegen Meerwasser. Hervorragend geeignet für dekorative anodische Oxidation,hervorragender Glanz nach mechanischem Polieren. Sehr gute Werte an Bruchdehnung und Schlagzähigkeit. Anspruchsvolle Gießtechnik.

Aushärtbare Legierung mit mittleren Festigkeitseigenschaften bei hoher Bruchdehnung. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, sehr guterGlanz nach mechanischem Polieren. Ausgezeichnet spanbar. Anspruchsvolle Gießtechnik.

Aushärtbare warmfeste Legierung mit geringer Thermoschockempfindlichkeit für Kokillen- und Sandguß mit guten mechanischen Eigenschaften.

Druckgußlegierung mit hervorragenden mechanischen und dynamischen Eigenschaften bei dünnen Wanddicken. Sehr gut schweißbar, geeignetfür Stanznieten. Sehr hohe Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnete mechanische Polierbarkeit und gute Spanbarkeit.

Aushärtbare, ausgezeichnet gießbare Legierung mit guter Warmfestigkeit und Warmhärte. Eingeschränkte Korrosionsbeständigkeit.

Hochfeste Legierung für Kalt- und Warmaushärtung. Sehr gute Zähigkeitseigenschaften nach Kaltaushärtung. Ausgezeichnet spanabhebendbearbeitbar. Hoher Glanz nach mechanischem Polieren. Bei Vollaushärtung Neigung zur Spannungsrißkorrosion.

Aluminiumgußlegierung mit höchsten Werten für Zugfestigkeit, Dehngrenze und Härte, kombiniert mit ausgezeichneter Dehnung. Werte durchModifizieren der Warmauslagerung in weiten Grenzen variierbar. Ausgezeichnet spanbar, sehr gute Poliereigenschaften, gut schweißbar.

Hochfeste Legierung für Teil- und Warmaushärtung. Ausgezeichnet spanbar, sehr gute Poliereigenschaften, gut schweißbar, eingeschränkteKorrosionsbeständigkeit. Mechanische Werte in weiten Grenzen variierbar durch Modifizieren der Warmauslagerung.

Aushärtbare Legierung mit guter Warmfestigkeit und Warmhärte. Sehr gute Spanungseigenschaften, eingeschränkte Korrosionsbeständigkeit.

Aushärtbare Legierung mit sehr guter Warmfestigkeit. Gute Kriechfestigkeit bis + 200 °C. Eingeschränkte Korrosionsbeständigkeit wegen desGehaltes an Kupfer und Nickel.

Gute Verarbeitbarkeit durch ausgewogene Zusammensetzung. Keine wesentliche Neigung zu Warmrissen. Ausgezeichnete chemischeBeständigkeit und besonders gute elektrische Leitfähigkeit und hohe Wärmeleitfähigkeit. Geringe Dehngrenze und Härte.

Hartlötbare Legierung mit eingeschränkter Gießbarkeit im Kokillenguß.

Kennzeichnende Eigenschaften

Kennzeichnende Eigenschaften

12

Legierungsauswahlanhand von Tabellen

Sandguß, Gußzustand

0,2%-Dehngrenze Rp0,2 [N/mm2]

Bru

chd

ehn

un

g A

5[%

]

60 - 120 90 - 160 200 - 230

Silafont-70 Unifont-90 T1Silafont-20

Anticorodal-70/78 dv Anticorodal-50Silafont-30 Peraluman-56Peraluman-30/36Peraluman-50

Silafont-13

6 -

133

- 6

0,5

-3

Sandguß wärmebehandelt

0,2%-Dehngrenze Rp0,2 [N/mm2]

Bru

chd

ehn

un

g A

5[%

]

90 - 160 160 - 300 300 - 450

Peraluman-56 T6 Anticorodal-50 T6Anticorodal-72 T6Silafont-20 T6Silafont-70 T6

Anticorodal-70/78 dv T6 Alufont-47 T6Silafont-30 T6 Alufont-48 T6Peraluman-36 T6 Alufont-52 T6

Anticorodal-70/78 dv T64 Anticorodal-50 T4Silafont-13 O Alufont-47 T4Peraluman-30 T6 Alufont-48 T64

Alufont-52 T64

4 -

182

-50,

3 -

3

Kokillenguß, Gußzustand

0,2%-Dehngrenze Rp0,2 [N/mm2]

Bru

chd

ehn

un

g A

5[%

]

70 - 100 90 - 180 180 - 260

Silafont-70Silafont-90

Peraluman-36 Anticorodal-50 Unifont-90 T1Anticorodal-70Silafont-30Peraluman-56Alufont-36

Peraluman-30 Silafont-13Silafont-20Peraluman-506

- 20

2 -

60,

5-2

Die Tabellen sollen dem Konstrukteur die Wahl der geeigneten Gußlegierung für daszu erstellende Gußstück erleichtern. Sie enthalten die Angaben über 0,2%-Dehn-grenze, Bruchdehnung und Korrosionsbeständigkeit.Die Werte zeigen die Leistungsfähigkeit der Legierungen auf und können beientsprechendem gießtechnischen Aufwand im Gußstück oder in dessenTeilbereichen errreicht werden.

13

Kokillenguß wärmebehandelt

0,2%-Dehngrenze Rp0,2 [N/mm2]

Bru

chd

ehn

un

g A

5[%

]

120 - 200 200 - 300 300 - 450

Anticorodal-50 T6 Silafont-70 T6Silafont-90 T6Alufont-36 T6

Anticorodal-50 T4 Anticorodal-70/78 dv T6 Alufont-47 T6Peraluman-36 T6 Anticorodal-72 T64 Alufont-48 T6Peraluman-56 T6 Silafont-30 T6 Alufont-52 T6

Silafont-20 T6Alufont-36 T4

Anticorodal-70/78 dv T64 Alufont-47 T4Silafont-13 O Alufont-52 T64Peraluman-30 T68

- 12

4 -

80,

5 -

4

Druckguß

0,2%-Dehngrenze Rp0,2 [N/mm2]

Bru

chd

ehn

un

g A

5[%

]

80 - 120 120 - 220 220 - 280

Silafont-90

Unifont-94 T1

Anticorodal-04 Silafont-09 Silafont-36 T6Silafont-36 T4 Silafont-36 T7Aluman-16 Magsimal-59

5- 2

01

- 5

0,4

- 1

KorrosionsbeständigkeitGießbarkeit

Ko

rro

sio

nsb

estä

nd

igke

it

mittel gut sehr gut ausgezeichnet

Alufont-47 u. 48 Silafont-70Alufont-52, 57 u. 60 Alufont-36Silafont-90 u. 92Peraluman-57

Silafont-30 Silafont-13Unifont-90 Silafont-20Unifont-94 Silafont-09

Silafont-36

Anticorodal-04 Anticorodal-50 Magsimal-59Peraluman-30 u. 36 Anticorodal-70/78dvPeraluman-50 u. 56 Anticorodal-71

Anticorodal-72

gegenMeer-wasser

gegenWitterung

mit Ober-flächen-schutz

Behandlungszustand

O geglühtT1 selbstausgehärtetT4 kaltausgehärtetT6 warmausgehärtetT64 teilausgehärtetT7 überaltert

Nähere Angaben zu den Behandlungszuständensiehe Tabelle Seite 43.

14

Mechanische Eigenschaften

Die in der folgenden Übersicht aufge-führten mechanischen Eigenschaften be-ruhen auf eigenen Messungen an unse-ren Legierungen und liegen meistensüber den Werten der europäischenNorm, welche die DIN 1725 / 2 ersetzt.

Die mechanischen Werte wurden fürSand- und Kokillenguß an getrennt ge-gossenen Probestäben und an Probe-stäben, den Gußstücken entnommen,ermittelt; bei Druckguß nur an Probestä-ben. Die angegebenen Bereiche dermechanischen Eigenschaften zeigen die

Leistungsfähigkeit der Legierungen undden werkstoff- und gießbedingten Streu-bereich auf. Der jeweilige Höchstwertdient dem Konstrukteur zur Information.Bei günstigen gießtechnischen Voraus-setzungen und entsprechendem gieß-technischen Aufwand können diese

Anticorodal-04 AlSi0,5Mg S F 60 - 100 (50) 90 - 130 (80) 15 - 20 (10) 35 - 40 (35)S ü T7 160 - 180 (150) 190 - 210 (180) 3 - 5 (3) 70 - 75 (70)K F 80 - 120 (70) 100 - 140 (90) 18 - 22 (12) 40 - 45 (40)K ü T7 170 - 190 (150) 200 - 220 (190) 3 - 6 (3) 70 - 80 (70)D F 80 - 120 100 - 140 7 - 12 40 - 45

Anticorodal-50 AlSi5Mg S F 100 - 130 (90) 140 - 180 (130) 2 - 4 (1) 60 - 70 (55) 60 - 65 S ka T4 150 - 180 (120) 200 - 270 (150) 4 - 10 (2) 75 - 90 (70) 70 - 75S wa T6 220 - 290 (160) 260 - 320 (180) 2 - 4 (1) 95 -115 (85) 70 - 75K F 120 - 160 (100) 160 - 200 (140) 2 - 5 (1) 60 - 75 (60) 70 - 75K ka T4 160 - 190 (130) 210 - 270 (170) 5 - 10 (3) 75 - 90 (70) 80 - 85K wa T6 240 - 290 (180) 260 - 320 (190) 2 - 7 (1) 100 -115 (90) 80 - 85

Anticorodal-70 42 100 AlSi7Mg0,3 S F 80 - 140 (80) 140 - 220 (140) 2 - 6 (2) 45 - 60 (45)Anticorodal-78 dv S ta T64 120 - 170 (120) 200 - 270 (200) 4 - 10 (4) 60 - 80 (55)

S wa T6 220 - 280 (200) 240 - 320 (240) 3 - 6 (2,5) 80 -110 (80) 90 -100K F 90 - 150 (90) 180 - 240 (180) 4 - 9 (2) 55 - 70 (50)K ta T64 180 - 200 (140) 250 - 270 (220) 8 - 12 (5) 80 - 95 (80)K wa T6 220 - 280 (200) 290 - 340 (250) 5 - 9 (3,5) 90 -125 (90)

Anticorodal-71 AlSi7Mg0,3 S ü T7 160 - 200 (150) 220 - 250 (210) 2 - 4 (2) 70 - 80 (70)K ü T7 160 - 200 (150) 220 - 250 (210) 4 - 6 (3) 70 - 80 (70)

Anticorodal-72 42 200 AlSi7Mg0,6 S wa T6 220 - 280 (220) 250 - 320 (250) 1 - 2 (1) 90 -110 (90) 90 -110K ta T64 210 - 240 (150) 290 - 320 (230) 6 - 8 (3) 90 -100 (90)K wa T6 240 - 280 (220) 320 - 350 (270) 4 - 6 (2,5) 100 -115 (100) 110 -115

Silafont-30 43 300 AlSi9Mg S F 80 - 140 (80) 160 - 220 (150) 2 - 6 (2) 50 - 70 (50) 65 - 75S wa T6 200 - 310 (180) 250 - 330 (220) 2 - 5 (2) 80 -115 (75) 80 -100K F 90 - 150 (90) 180 - 240 (180) 2 - 9 (2) 60 - 80 (60) 80 -100K ta T64 180 - 210 (140) 250 - 290 (220) 6 - 10 (3) 80 - 90 (80)K wa T6 210 - 310 (190) 290 - 360 (240) 4 - 7 (2) 90 -120 (90) 90 -110

Silafont-32 dv AlSi9Mg1 K wa T6 240 - 310 (230) 320 - 400 (300) 2 - 4 (1) 110 -120 (105)

Silafont-36 AlSi9MgMn D F 120 - 150 250 - 290 5 - 11 75 - 95 80 - 90D aw T5 155 - 245 275 - 340 4 - 9 90 -110D ka T4 95 - 140 210 - 260 15 - 22 60 - 75 80 - 90D wa T6 210 - 280 290 - 340 7 - 12 100 - 110 80 - 90D ü T7 120 - 170 200 - 240 15 - 20 60 - 75 80 - 90

Silafont-09 44 400 AlSi9 D F 120 - 180 240 - 280 5 - 10 60 - 80 60 - 70

Silafont-13 AlSi11 S F 80 - 120 (70) 150 - 210 (150) 7 - 13 (6) 50 - 60 (45) 55 - 70S g 0 80 - 120 (70) 150 - 210 (150) 9 - 15 (8) 50 - 60 (45) 85 -100K F 80 - 150 (80) 170 - 240 (160) 7 - 16 (6) 45 - 60 (45) 70 - 90K g 0 110 - 150 (100) 180 - 240 (160) 10 - 18 (10) 55 - 65 (50) 90 -110

Silafont-20 AlSi11Mg S F 80 - 140 (70) 170 - 220 (170) 2 - 4 (1,5) 50 - 60 (50) 65 - 75S wa T6 120 - 300 (110) 200 - 320 (200) 1 - 3 (0,5) 65 -120 (55) 90 -120K F 80 - 130 (80) 180 - 230 (180) 3 - 16 (5) 55 - 75 (55) 80 -100K wa T6 125 - 320 (120) 210 - 350 (210) 4 - 15 (3) 70 -125 (70) 100 -120

Silafont-70 48 000 AlSi12CuNiMg S F 120 - 170 (110) 130 - 180 (120) 0,5 - 1,5 (0,5) 80 - 90 (80) 75 - 85 S wa T6 200 - 300 (190) 220 - 300 (200) 0,3 - 1,0 (0,3) 140 -160 (140) 95 -105S st T5 140 - 190 (140) 160 - 190 (160) 0,2 - 1,0 (0,2) 80 - 90 (80)K F 190 - 260 (180) 200 - 270 (190) 1,0 - 2,5 (0,5) 90 -105 (90) 80 - 90K wa T6 320 - 390 (280) 350 - 400 (300) 0,5 - 2,0 (0,5) 150 -160 (145) 100 -110K st T5 185 - 210 (150) 200 - 230 (180) 0,5 - 2,0 (0,5) 90 -110 (90)

Silafont-90 AlSi17Cu4Mg K F 170 - 225 (160) 180 - 235 (170) 0,4 - 0,9 (0,3) 110 - 120 (110)K wa T6 270 - 360 (260) 280 - 370 (270) 0,4 - 0,8 (0,3) 140 - 160 (130) 90 -125K ü T7 260 - 315 (250) 270 - 320 (260) 0,2 - 0,5 (0,2) 130 - 145 (120)K st T5 160 - 225 (160) 165 - 230 (165) 0,4 - 0,8 (0,3) 105 - 115 (110)D st T5 220 - 265 230 - 295 0,5 - 1,0 110 - 120

Silafont-92 AlSi18CuNiMg K F 165 - 200 (155) 175 - 210 (165) 0,3 - 0,8 (0,2) 90 - 110 (85)K st T5 170 - 200 (170) 180 - 220 (180) 0,2 - 0,7 (0,2) 90 - 120 (90)

Legierungsbezeichnung

Rp0,2 Rm A5 HB bwN/mm2 N/mm2 % 5/250-30 N/mm2M

arke

nnam

e

Num

eris

che

Bez

eich

nung

Che

mis

che

Bez

eich

nung

Gie

ßve

rfah

ren

Beh

andl

ungs

-zu

stan

d

0,2%

-Deh

n-gr

enze

Zug

fest

igke

it

Bru

chde

hnun

g

Brin

ellh

ärte

Bie

gew

echs

el-

fest

igke

it*

15

Werte auch im Gußstück oder Teilberei-chen davon erreicht werden. Eingeklam-merte Zahlenwerte sind Mindestwerte imGußstück mit Wanddicken bis zu 20 mm.

Durch Verunreinigung des Metalls,besonders durch erhöhte Eisengehalte,

werden die Eigenschaften der Aluminium-gußlegierungen beeinflußt.

Die von RHEINFELDEN gelieferten Hüt-tenaluminium-Gußlegierungen liegen imEisengehalt unter 0,15 %, sofern nichthöhere Fe-Gehalte notwendig sind.

In den von uns gelieferten Legierungensind die Analysengrenzen eng gefaßt,wodurch gute Gleichmäßigkeit imGießverhalten und in den übrigen Eigen-schaften gewährleistet ist.

Unifont-90 AlZn10Si8Mg S rl T1 190 - 230 (170) 220 - 250 (180) 1 - 2 (1) 90 - 100 (90) 80 -100K rl T1 220 - 250 (220) 280 - 320 (230) 1 - 6 (1) 105 - 120 (95) 90 -110

Unifont-94 AlZn10Si8Mg D rl T1 230 - 280 300 - 350 2 - 4 110 - 120 70 - 90

Peraluman-30 51 100 AlMg3(a) S F 70 - 100 (60) 170 - 190 (140) 4 - 8 (4) 50 - 60 (45) 70 - 80S wa T6 140 - 160 (110) 200 - 240 (160) 6 - 8 (5) 65 - 75 (60) 75 - 85K F 70 - 100 (70) 170 - 210 (150) 9 - 16 (6) 50 - 60 (50) 90 -100K wa T6 140 - 160 (110) 240 - 260 (180) 15 - 20 (12) 70 - 80 (70) 100 -110

Peraluman-36 AlMg3Si S F 80 - 100 (70) 140 - 190 (130) 3 - 8 (3) 50 - 60 (45) 60 - 65S wa T6 160 - 220 (140) 220 - 280 (180) 2 - 8 (2) 70 - 90 (65) 75 - 80K F 70 - 100 (70) 160 - 210 (160) 6 - 14 (5) 50 - 65 (50) 70 - 80K wa T6 160 - 220 (150) 250 - 300 (220) 5 - 15 (5) 75 - 90 (75) 80 - 90

Peraluman-50 51 300 AlMg5 S F 100 - 120 (90) 190 - 250 (170) 10 - 15 (8) 55 - 70 (50) 60 - 80K F 100 - 140 (100) 200 - 260 (180) 10 - 25 (8) 60 - 75 (55) 70 - 80

Peraluman-56 51 400 AlMg5Si S F 110 - 130 (100) 160 - 200 (140) 3 - 4 (2) 60 - 80 (55) 60 - 80S wa T6 110 - 160 (110) 180 - 220 (160) 3 - 4 (2) 70 - 80 (65) 70 - 90K F 110 - 150 (100) 180 - 240 (150) 3 - 5 (3) 65 - 85 (60) 70 - 80K wa T6 110 - 160 (110) 210 - 260 (200) 3 - 18 (5) 75 - 85 (70) 70 - 90

Peraluman-57 AlMg5SiCu S st T5 160 - 180 (140) 170 - 210 (150) 0,5 - 2 (0,5) 70 - 80 (65) 60 - 70S wa T6 190 - 210 (170) 230 - 250 (200) 2 - 4 (2) 85 - 95 (80)K st T5 160 - 190 (140) 210 - 260 (190) 2 - 3 (1,5) 80 - 90 (75) 70 - 75K wa T6 190 - 200 (170) 280 - 310 (250) 6 - 10 (4) 90 - 100 (85)

Magsimal-59 AlMg5Si2Mn D 2 - 4 mm F 160 - 220 310 - 340 12 - 18 > 80D 4 - 6 mm F 140 - 170 250 - 320 9 - 14 > 80D 6 -12 mm F 120 - 145 220 - 260 8 - 12 > 70

Alufont-36 45 100 AlSi5Cu3Mg K F 110 - 130 (100) 220 - 240 (180) 2 - 4 (1) 80 - 85 (80)K ka T4 180 - 260 (140) 270 - 370 (240) 3 - 7 (2) 85 - 110 (85)K wa T6 310 - 380 (200) 420 - 450 (280) 2 - 5 (1) 130 - 145 (110) 80 - 110

Alufont-47 21 000 AlCu4TiMg S ka T4 220 - 280 (180) 300 - 400 (240) 5 - 15 (3) 90 - 115 (85) 80 - 100S wa T6 240 - 350 (220) 350 - 420 (280) 3 - 10 (1) 95 - 125 (90) 80 - 100K ka T4 220 - 300 (200) 320 - 420 (280) 8 - 18 (5) 95 - 115 (90) 100 - 110K wa T6 260 - 380 (220) 350 - 440 (300) 3 - 12 (2) 100 - 130 (95) 100 - 110

Alufont-48 AlCu4TiMgAg S ta T64 200 - 270 (180) 370 - 430 (320) 14 - 18 (7) 105 - 120 (100)S wa T6 410 - 450 (320) 460 - 510 (380) 3 - 7 (2) 130 - 150 (125) 80 - 100K wa T6 410 - 460 (340) 460 - 510 (440) 5 - 8 (3) 130 - 150 (130) 100 - 110

Alufont-52 21 100 AlCu4Ti S ta T64 210 - 240 (180) 300 - 360 (260) 8 - 15 (4) 90 - 100 (90) 80 - 100S wa T6 300 - 420 (280) 400 - 475 (350) 3 - 4 (2) 125 - 145 (120) 80 - 100K ta T64 210 - 250 (190) 360 - 400 (300) 12 - 20 (10) 90 - 120 (90) 100 - 110K wa T6 310 - 400 (300) 420 - 475 (400) 7 - 16 (4) 130 - 145 (130) 100 - 110

Alufont-57 AlCu4NiMg S wa T6 180 - 200 (160) 220 - 270 (180) 0,3 - 0,8 (0,3) 90 - 110 (80) 70 - 80K wa T6 200 - 220 (180) 240 - 320 (200) 0,3 - 1,0 (0,3) 90 - 125 (80) 70 - 80

Alufont-60 AlCu5NiCoSbZr S ü T7 145 - 165 (140) 180 - 220 (180) 1 - 1,5 (1) 85 - 95 (85) 90 - 100S st T5 160 - 180 (160) 180 - 200 (180) 1 - 1,5 (1) 80 - 90 (80) 90 - 100

Rotoren-Al 99,5R Al99,5 K F 20 - 40 60 - 110 35 - 50 14 - 25 40 - 50

Rotoren-Al 99,7R Al99,7 D F 20 - 40 80 - 120 10 - 25 15 - 25

Aluman-16 AlMn1,6 D F 90 - 120 160 - 180 8 - 15 40 - 60

Nähere Angaben zu den Behandlungszuständensiehe Tabelle Seite 45.

*Wichtige Hinweise zu den Angaben der Biege-wechselfestigkeit sind im Kapitel Dauerfestigkeitvon Aluminiumgußstücken auf Seite 16 enthalten.

Behandlungszustandbisher neu Beschreibung

F Gußzustandg O geglühtrl T1 selbstausgehärtetka T4 kaltausgehärtetst/aw T5 stabilisiertwa T6 warmausgehärtetta T64 teilausgehärtetü T7 überaltert

Die Angaben zum Gießverfahren benutzenfolgende Abkürzungen:

S SandgußK KokillengußD Druckguß

Legierungsbezeichnung

Rp0,2 Rm A5 HB bwN/mm2 N/mm2 % 5/250-30 N/mm2

Gie

ßve

rfah

ren

Beh

andl

ungs

-zu

stan

d

0,2%

-Deh

n-gr

enze

Zug

fest

igke

it

Bru

chde

hnun

g

Brin

ellh

ärte

Bie

gew

echs

el-

fest

igke

it*

Mar

kenn

ame

Num

eris

che

Bez

eich

nung

Che

mis

che

Bez

eich

nung

16

Abhängigkeit von der Gefügegüte

Die Gefügegüte wird durch die Wahl derLegierung, deren Wärmebehandlung undbei AlSi-Legierungen auch durch dieGefügeausbildung beeinflußt. Eine feineVerteilung oder Vermeidung heterogenerPhasen, z.B. Silizium und Eisen ist anzu-streben. Bei AlCu-Legierungen wirkt derSiliziumgehalt, bei AlSi-Legierungen ein

Eisengehalt über 0,16 % schwächendauf die Dauerschwingfestigkeit (KapitelDiagramme ab Seite 22 und Abb. 1).Grobkörniges Gefüge und hohe Korn-grenzenbelegung senken Kerbzähigkeit(Kc) und Dauerschwingfestigkeit (w).Das Gießverfahren gibt die Erstarrungs-und Formfüllungsbedingungen vor, durch

welche auch das Auftreten von Poren,Lunker und Oxiden beeinflußt wird. Einekurze Erstarrungszeit führt zu feineremGefüge und somit zu einer markantenErhöhung der Belastbarkeit bei Schwing-beanspruchung.Beispielsweise kann ein gesondert ge-gossener, in 5 s erstarrter Kokillenguß-stab aus einer ausgehärteten AlSiMg-Gußlegierung eine Biegewechselfestig-keit von bw = ± 100 N/mm2 bei einerGrenzschwingspielzahl von n = 50 x 106

ertragen, während bei Sandgußprobenmit etwa 5 min Erstarrungszeit (30 mmWanddicke) sie auf bw = ± 30 N/mm2

sinkt, um ohne Bruch auf gleicheLebensdauer zu gelangen.

Abhängigkeit von derOberflächenbeschaffenheit

Unter dem Begriff der Oberflächenbe-schaffenheit ist zu verstehen:– die gießverfahrensabhängige

Oberflächenrauhigkeit– Gießfehler wie Warmrisse, Fließ-

figuren und Formstoffeinflüsse– Kerbwirkungseinflüsse durch

Korrosion oder mechanische Spannungsspitzen

– OberflächenbeschichtungenKunstharzlack-Beschichtungen undpolierte Oberflächen erhöhen, harteOberflächenschichten, wie sie beimAnodisieren und Verchromen entstehen,senken die Wechselfestigkeit.

Abhängigkeit vomBeanspruchungsbereich

Ganz entscheidend hängt die Dauer-schwingfestigkeit von dem Spannungs-niveau (Druck-, Wechsel-, Zugbean-spruchung) ab. Die Maximalbelastbarkeitim Zugschwellbereich (r = 0,7) ist immerhöher als im Wechselbereich (r = -1).Das nebenstehende Smith-Diagrammrichtet sich nach DIN 50 100 (Abb. 2).

Hinweis zu denWechselfestigkeitswerten

Bei den Wechselfestigkeitswerten imKapitel Mechanische Eigenschaften aufSeite 14 und 15 handelt es sich um Meß-werte aus Proben nach DIN 50 113 oder50 142.Es ist zu beachten, daß sich im Guß-stück diese Wechselfestigkeitswerte jenach den oben angegebenen Kriterien inungünstigen Fällen bis auf 25 % derangegebenen Tabellenwerte reduzierenkönnen. Die Funktionssicherheit vonGußstücken sollte daher anhand einerdynamischen Bauteilerprobung überprüftwerden.

Dauerfestigkeit von Aluminiumgußstücken

-100 0 100 200

-200

-100

0

100

200

r = 0

r = 0

,3

r = 0

,7

r = -1

r = -2

r = -3

40

60

80

100

120

140

20

50 1005 100,5 10,05 0,1 500 1000

Abb. 1: Ergebnisse aus Biegewechselversuchen an Kokillengußproben aus Unifont-90, AlZn10Si8Mg mit unterschiedlichen Eisen- und Kupfergehalten.

Lastspiele n x 106

Bie

gew

echselfestig

keit

b

w[N

/mm

2]

Sp

annung

[N

/mm

2]

Mittelspannung m[N/mm2]

Symbol Kurve Fe[%] Cu[%] 1 0,1 0,01 2 0,6 0,01 3 0,1 0,05 4 0,1 0,2 0,1 1,0

Abb. 2: Dauerfestigkeits-Schaubild nach Smith für Sandgußproben aus Silafont-30 T6.

Silafont-30 T6Sandguß 20 mm Ø107 LastwechselBruchwahrscheinlichkeit 50%Zugfestigkeit Rm = 244 N/mm2

Dehngrenze Rp0,2 = 225 N/mm2

1

2

3

4

ausgezeichnet

f sehr gut

gut

g ausreichend

bedingt

– nicht angewandt

17

Technologische Eigenschaften

Maßgebend für die Beurteilung in dieser Tabelle ist stets der ausgehärtete Zustand,wenn dieser möglich und sinnvoll ist; bei Druckgußlegierungen Beurteilung imGußzustand. Weitere Angaben und detaillierte Auskünfte sind in den einzelnenKapiteln nachzulesen: Korrosionsbeständigkeit ab Seite 46.

Schweißbarkeit ab Seite 49.Spanbarkeit auf Seite 48.

Die Eignung für die dekorative anodische Oxidation ist abhängig vom Siliziumgehalt.Steigende Siliziumgehalte bewirken silbergraue bis schwarze Schichten. SolcheGußstücke sind daher nur bei Schichtdicken von 5-10 µm für Innenarchitekturverwendbar.

Anticorodal-04 AlSi0,5Mg f f f f –

Anticorodal-50 AlSi5Mg f f f f g

Anticorodal-70/ AlSi7Mg0,3 f f f Anticorodal-78 dv

Anticorodal-71 AlSi7Mg0,3 f f f

Anticorodal-72 AlSi7Mg0,6 f f f

Silafont-30 AlSi9Mg f f –

Silafont-32 dv AlSi9Mg1 f –

Silafont-36 AlSi9MgMn f f f –

Silafont-09 AlSi9 f f –

Silafont-13 AlSi11 f g –

Silafont-20 AlSi11Mg f –

Silafont-70 AlSi12CuNiMg g – f f –

Silafont-90 AlSi17Cu4Mg g – g f –

Silafont-92 AlSi18CuNiMg g – g –

Unifont-90 AlZn10Si8Mg g f

Unifont-94 AlZn10Si8Mg g –

Peraluman-30 AlMg3(a)

Peraluman-36 AlMg3Si

Peraluman-50 AlMg5

Peraluman-56 AlMg5Si

Peraluman-57 AlMg5SiCu g – –

Magsimal-59 AlMg5Si2Mn

Alufont-36 AlSi5Cu3Mg g – f

Alufont-47 AlCu4TiMg g – f

Alufont-48 AlCu4TiMgAg g – f

Alufont-52 AlCu4Ti g – f

Alufont-57 AlCu4NiMg g – f –

Alufont-60 AlCu5NiCoSbZr – f f –

Rotoren-Al 99,5R Al99,5 f f g

Rotoren-Al 99,7R Al99,7 f f g

Aluman-16 AlMn1,6 – g f –

Markenname Chemische Eignung fürBezeichnung Glanz nach dekorative

Beständigkeit gegen Schweiß- Span- mechanischem anodischeWasser Meerwasser barkeit barkeit Polieren Oxidation

18

Markenname Chemische Dichte E-Modul Linearer WärmeleitfähigkeitBezeichnung (Richtwert) Wärmeausdehnungs- 20-200 °C

koeffizient 20-200 °C

kg/dm3 kN/mm2 ·10-6

Anticorodal-04 AlSi0,5Mg 2,67 66-73 23 1,76-2,02

Anticorodal-50 AlSi5Mg 2,67 65-75 23 1,47-1,76

Anticorodal-70/ AlSi7Mg0,3 2,66 69-75 22 1,43-1,72Anticorodal-78 dv

Anticorodal-71 AlSi7Mg0,3 2,66 69-75 22 1,43-1,72

Anticorodal-72 AlSi7Mg0,6 2,66 71-75 22 1,43-1,72

Silafont-30 AlSi9Mg 2,65 74-83 21 1,39-1,68

Silafont-32 dv AlSi9Mg1 2,65 77-83 21 1,39-1,68

Silafont-36 AlSi9MgMn 2,64 74-83 21 1,39-1,68

Silafont-09 AlSi9 2,65 62-78 21 1,39-1,68

Silafont-13 AlSi11 2,64 65-81 21 1,39-1,70

Silafont-20 AlSi11Mg 2,64 76-83 21 1,39-1,66

Silafont-70 AlSi12CuNiMg 2,68 77-83 21 1,17-1,55

Silafont-90 AlSi17Cu4Mg 2,73 77-83 18 1,17-1,34

Silafont-92 AlSi18CuNiMg 2,68 77-83 19 1,26-1,42

Unifont-90 AlZn10Si8Mg 2,85 74-80 21 1,17-1,34

Unifont-94 AlZn10Si8Mg 2,85 74-80 21 1,17-1,34

Peraluman-30 AlMg3(a) 2,66 63-73 24 1,15-1,60

Peraluman-36 AlMg3Si 2,66 66-74 24 1,15-1,60

Peraluman-50 AlMg5 2,63 63-73 24 1,10-1,30

Peraluman-56 AlMg5Si 2,63 68-75 24 1,05-1,30

Peraluman-57 AlMg5SiCu 2,64 67-76 24 1,05-1,25

Magsimal-59 AlMg5Si2Mn 2,63 70-80 24 1,05-1,30

Alufont-36 AlSi5Cu3Mg 2,73 68-74 24 1,20-1,34

Alufont-47 AlCu4TiMg 2,75 65-72 23 1,15-1,40

Alufont-48 AlCu4TiMgAg 2,79 65-72 23 1,15-1,40

Alufont-52 AlCu4Ti 2,75 65-73 23 1,15-1,40

Alufont-57 AlCu4NiMg 2,75 72-76 24 1,15-1,51

Alufont-60 AlCu5NiCoSbZr 2,84 72-76 22,5 1,18-1,55

Rotoren-Al 99,5R Al99,5 2,67 65-70 24 1,80-2,10

Rotoren-Al 99,7R Al99,7 2,67 65-70 24 1,80-2,10

Aluman-16 AlMn1,6 2,73 65-72 24 1,35-1,60

Physikalische Eigenschaften

1

K

W

K · cm

Die Angabe zu den physikalischen Eigen-schaften bezieht sich bei den aushärtbarenLegierungen auf den wärmebehandeltenZustand. Sie werden stark beeinflußt vonSchwankungen in der Legierungszusammen-setzung und vom Gefügezustand. Daraus erklären sich die zum Teil weitenBereiche der Meßwerte.

Die Angabe zu den Schmelz- und Erstarrungs-bereichen berücksichtigen erste Anschmelz-erscheinungen infolge Seigerungen im Gußge-füge, die besonders bei schneller Aufheizungerheblich unterhalb der theoretischenGleichgewichtstemperatur auftreten können.

19

29-31,5 50,0-54,0 1,1-1.2 0,8-1,1 0,5-0,7 600-650

21-26 36,0-45,0 1,1-1,2 0,8-1,1 550-625

21-26 36,0-45,0 1,1-1,2 0,8-1,1 550-625

27-29 46,5-50,0 1,1-1,2 0,8-1,1 550-625

21-26 36,0-45,0 1,1-1,2 0,8-1,1 550-625

21-26 36,0-45,0 1,0-1,1 0,7-1,0 550-600

21-26 36,0-45,0 0,7-1,0 545-595

21-26 36,0-45,0 0,4-0,6 550-590

21-26 36,0-45,0 0,4-0,6 550-595

21-27 36,0-46,5 1,0-1,1 0,7-1,0 565-585

21-26 36,0-45,0 1,0-1,1 0,7-1,0 565-585

16-22 27,5-38,0 1,0-1,1 0,7-1,0 545-600

14-17 24,0-29,5 0,6-0,8 0,4-0,6 0,3-0,5 510-650

16-18 27,5-31,0 0,6-0,8 0,4-0,6 520-675

17-20 29,5-34,5 1,1-1,2 0,8-1,1 550-650

17-20 29,5-34,5 0,5-0,8 550-650

16-23 27,5-40,0 1,1-1,5 0,8-1,2 560-650

15-23 26,0-40,0 1,1-1,5 0,8-1,2 560-650

15-21 26,0-36,0 1,0-1,4 0,7-1,1 545-645

14-21 24,0-36,0 1,0-1,4 0,7-1,1 545-645

14-20 24,0-34,5 1,0-1,4 0,7-1,1 545-645

14-16 24,0-27,5 0,6-1,1 580-618

17-20 29,5-34,5 1,1-1,2 0,8-0,9 510-630

17-20 29,5-34,5 1,3-1,5 0,8-1,2 540-650

17-20 29,5-34,5 1,3-1,5 0,8-1,2 525-645

17-20 29,5-34,5 1,3-1,5 0,8-1,2 540-650

17-21 29,5-36,0 1,3-1,5 0,8-1,2 520-630

18-21 31,0-36,0 1,3-1,5 545-650

34-36 58,5-62,0 1,5-1,8 1,2-1,6 1,0-1,4 655-660

34,5-36,5 59,5-63,0 1,5-1,8 1,2-1,6 1,0-1,4 655-660

20-26 34,5-45,0 1,2-1,5 0,8-1,2 645-660

Elektrische Leitfähigkeit Lineares Schwindmaß Schmelz- undErstarrungsbereich

Sandguß Kokillenguß Druckguß

m/(Ω·mm2) % IACS % % % °C

20

Eigenschaften bei tiefenund hohen Temperaturen

Einsatz bei tiefen Temperaturen.Im Gegensatz zu den meisten Eisen-Kohlen-stoff-Legierungen verspröden Aluminium-legierungen selbst bei tiefen Temperaturennicht. Zugfestigkeit, Biegewechselfestigkeitund Schlagbiegezähigkeit nehmen mit sink-ender Temperatur stetig zu, die Bruch-dehnung nimmt in der Regel leicht ab.

Einsatz bei hohen TemperaturenTemperatur- und zeitabhängige Vorgängebestimmen das Verhalten von Gußstückenaus Aluminiumlegierungen bei hohen Tem-peraturen. Je nach Ausgangszustand

können Lösungs- und Ausscheidungsvor-gänge, Aushärtung oder Überalterung so-wie sehr langsame Gleitvorgänge im Ge-füge (Kriechen) eine Rolle spielen.

Eine einzelne Meßmethode kann die viel-fältigen Einflüsse nicht genau erfassen.Kurzzeitmessungen der Warmzugfestigkeitvernachlässigen die zeitabhängigen Vor-gänge und sind darum nur bedingt als Kon-struktionsgrundlage verwendbar. Selbst dieaussagefähigeren Langzeitbestimmungender Zeitdehngrenze und der Zeitstand-festigkeit erlauben noch keine exakte

-273 -250 -200 -150 -100 -50 0 +50 +100

200

250

300

350

400

450

500

5

10

15

20

Eigenschaften verschiedener Guß-legierungen bei tiefen Temperaturen.

a Anticordal-70 Kokillenguß, warmausgehärtet

b Silafont-13 Sandguß, Gußzustand

c Alufont-52 Kokillenguß, teilaus-gehärtet bei 150 °C

d Peraluman-30 Kokillenguß,Gußzustand

AlSi7Mg T6

AlSi11 F

AlCu4Ti T64

AlMg3 F

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2 ]

Bru

chde

hnun

g A

5[%

]

Prüftemperatur T [°C]

a

b

c

d

d

a

b

c

21

Voraussage des Betriebsverhaltens einesGußstückes. Dennoch können sie als einebrauchbare Hilfe für den Konstrukteurbezeichnet werden.

Zuverlässige Konstruktionsgrundlagen sindmeist nur durch ein technologisches Prüf-verfahren zu erhalten. Nur unter Betriebs-bedingungen kommen die Eigenschaftendes Aluminiums zur Geltung, die es für denEinsatz auch bei hohen Temperaturen ge-eignet machen: Zunderbeständigkeit, hoheWärmeleitfähigkeit und hohes Wärmespei-chervermögen.

Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium-legierungen ist 3- bis 4mal so hoch wie dievon Kohlenstoffstählen, 6- bis 8mal so hochwie die von warmfesten Stählen. Das er-möglicht eine derart schnelle Wärmeauf-nahme und -abfuhr, daß die Eigentempera-tur eines Aluminiumteiles auch bei hoherOberflächentemperatur unterhalb kritischerWerte gehalten werden kann. SchnellerTemperaturausgleich innerhalb eines Alu-miniumteiles verhütet Wärmespannungenund Rißbildung. Unter den vielen Aluminium-Gußlegierungen können nur wenige alswarmfest bezeichnet werden, vor allem die

höherlegierten Werkstoffe, wie Silafont-70,Silafont-90, Silafont-92, Alufont-57, Alufont-60 und Peraluman-57.

Zahlreiche Beispiele erfolgreicher Anwen-dungen von Aluminiumlegierungen in Ver-brennungsmotoren (Kolben, Zylinderköpfe,Motorblöcke) beweisen, daß Aluminiumtrotz geringer Warmfestigkeits-Meßwerteauch für die Hochtemperatur-Technik einwertvoller Konstruktionswerkstoff ist.

0 50 100 150 200 250 300

10

20

30

50

80

40

60

100

200

300

0,2% - 24 h Zeitdehngrenze verschied-ener Gußlegierungen in Abhängigkeitvon der Temperatur (Kokillengußproben).

a Silafont-30 warmausgehärtetb Unifont-90 Selbstaushärtungc Silafont-70 stabilisiertd Alufont-57 kaltausgehärtete Silafont-09 Druckguß-Zustandf Silafont-13 Gußzustandg Peraluman-30 Gußzustand

AlSi9Mg T6AlZn10Si8Mg T1AlSi12CuNiMg T5AlCu4NiMg T4AlSi9 FAlSi11 FAlMg3 F

0,2%

- 2

4 h

-Zei

tdeh

ngre

nze

Rp

0,2-

24h

[N/m

m2 ]

Prüftemperatur T [°C]

d

e

f

g

a

bc

22

0

50

100

150

200

250

300

350

18161412108642

0,20 0,30 0,40 0,50

0

10

20

30

40

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

200

220

240

260

280

300

2

4

6

8

10

5 10 15 20 25 30

100

150

200

250

2

3

4

5

Mg-Gehalt [%]

Abb. 2: Einfluß des Eisengehaltes auf die Rißzähigkeit bei Silafont-30, AlSi9Mg als strontiumveredelte Kokillengußprobe.

Abb. 3: Einfluß des Mg- und Fe-Gehaltes in warmausgehärteten Sandgußprobestäben, 16 mm Durchmesser aus Silafont-30, AlSi9Mg T6 auf Zugfestigkeit und Bruchdehnung.

Abb. 4: Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Wanddicke warmausgehärterter Sandgußstücke aus Anticorodal-70, AlSi7Mg T6.

Abb. 1: Einfluß des Magnesiumgehaltes in verschiedenen Kokillen-gußstücken aus Anticorodal-70, AlSi7Mg T6 mit unterschied-lichen Wanddicken auf die mechanischen Eigenschaften. Die Gußstücke wurden nach dem Lösungsglühen sofort in Wasser abgeschreckt.

0,2

%-D

ehng

renz

e R

po,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2 ]

Riß

zähi

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t Kc

[N/m

m2

x√ m

]

Bru

chde

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5[%

]

Zug

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igke

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2 ]

0,2

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ehng

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p0,2

und

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2 ]

Bru

chde

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5[%

]

Bru

chde

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g A

5[%

]

Wanddicke [mm]Fe-Gehalt [%]

Mechanische Eigenschaftenunter verschiedenen Einflüssen

Rm

A5

Kokillenguß 25 mm

Kokillenguß 5 mm

Sandguß 20 mm

Rp0,2

Rm

A5

Rp0,2

0,15% Mg 0,25% Mg 0,35% Mg 0,45% Mg

Zugfestigkeit RmBruchdehnung A5

0,07

% F

e

0,16

% F

e

0,27

% F

e

0,07

% F

e

0,16

% F

e

0,27

% F

e

Auslagerungszeit

warmausgehärtet bei 170 °CGußzustand

2 h6 h

16 h

23

17,0

19,0

18,0

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

0 5 10 15 20 25

0

50

100

150

200

250

300

Abb. 5: Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von derGefügemodifikation einer Anticorodal-70, AlSi7Mgund einer Silafont-20, AlSi11Mg im Gußzustand.

Abb. 6: Variationsbreite der mechanischen Werte von der Druckgußlegierung Silafont-36, AlSi9Mg durch verschiedene Wärmebehandlungszustände und Magnesium-Gehalt.

Gefügeart: lamellar körnig Sr-veredelt Na-veredelt

Ele

ktris

che

Leitf

ähig

keit

[m/Ω

x m

m2 ]

Bruchdehnung A5 [%]

Weitere mechanische Eigenschaften

Druckfestigkeit dB ≈ 1,5 . Rm [N/mm2]

Stauchgrenze d0,2 ≈ 0,8-1,0 . Rp0,2 [N/mm2]

Schubfestigkeit B ≈ 0,60-0,65 . Rm [N/mm2]

Scherfestigkeit sB ≈ 0,6-0,8 . Rm [N/mm2]

Flächenpressung p ≈ 0,8 . Rp0,2 [N/mm2]gilt für statische Beanspruchung; bei dynamischer Belastungist von der Biegewechselfestigkeit auszugehen.

Gleit- oder Schubmodul 1/ß = G ≈ 0,385 . Elastizitätsmodul [N/mm2]

Verdrehfestigkeit ≈ Rm [N/mm2]

Drillgrenze ≈ 0,2-0,5 . Rp0,2 [N/mm2]

Poisson-Zahl µ für Bauteilberechnung nach der Finite-Elemente-Methode bei KokillengußAlSiMg-Legierungen T6 µ = 0,45AlCu4Ti T6 µ = 0,41

Sandguß GußzustandKokillenguß Gußzustand

Ac-

70

Sf-

20

Ac-

70

Sf-

20

Ac-

70

Sf-

20

Ac-

70

Sf-

20

0,2

%-D

ehng

renz

e R

p0,2

[N/m

m2 ]

T 6

T 5

F

T 7

T 4

hochMg

niedrigMg

24

Kornfeinungswirkung

Die Kornfeinung soll die Keimzahl derSchmelze erhöhen und bewirkt eine feinere Ausbildung von:

- Aluminium-Mischkristall,Wachstum in Dendritenform

- Aluminium-Korn,bestehend aus Dendritenund Restschmelze

- Eutektischem Aluminium-Silizium-Korn- Primärsilizium in übereutektischen

Aluminium-Silizium-Legierungen.

Kornfeinungseinfluß

Wird das Wachstum der genanntenGefügebestandteile gering gehalten,stellen sich folgende Vorteile für denAluminiumguß ein:

- Bessere innere Speisungim Gußstück

- Verbessertes Fließ- undFormfüllungsvermögen der Schmelze

- Senkung der Porosität im Gußgefüge- Verringerte Warmrißneigung- Höhere mechanische Werte- Wirtschaftlicheres Spanen- Geringere Korngrenzenbelegung

und damit höhere Duktilität- Gutes dekoratives Aussehen- Bessere Oberflächen-Korrosions-

beständigkeit.

Dieser positive Kornfeinungseinfluß istzurückzuführen auf:Das Aluminium-Mischkristall, der Den-drit, wächst während der Erstarrung desGußstückes von der Gußoberfläche indas Gußstückinnere hinein und behin-dert bei großem und schnellem Wachs-tum das nachfließende Metall beimDichtspeisen des durch die Erstarrungentstandenen Volumendefizits (Abb. 1und 2). Durch das größere Keimangebotentstehen aber mehr kleinere Dendriten(Abb. 3). Die Restschmelze, die selbstauch noch Dendriten enthält, bewirktdurch das bessere Fließ- und Formfül-lungsvermögen eine gute innere Spei-sung im Gußstück und senkt die Schwin-dungsporosität sowie Warmrißneigungim Gußgefüge.

Durch das größere Keimangebot in derSchmelze entstehen viele kleine Alumini-um-Körner, die sich aus Dendriten bilden(Abb. 4 und 5). Bei den heterogenen Gußlegierungendes Typs AlSi liegt die kleinste Korn-größe zwischen 200-500 µm, bei denhomogenen Legierungen AlCu und AlMgbei 100 µm. Für die eutektischen Körnerder AlSi-Legierungen gilt das gleiche(Abb. 6). Kleine Körner bewirken die vor-her genannten Vorteile und habenaußerdem einen günstigen Einfluß aufdie mechanischen Werte, die Rauhtiefebeim Spanen sowie geringere Korngren-zenbelegung, die Bedingung für duktilenGuß ist. Feines Korn gibt dem Gußstücknach dem Polieren ein gutes dekorativesAussehen, besonders nach der anodi-schen Oxidation. Feinkorn ist Vorausset-zung für die Oberflächen-Korrosions-beständigkeit des Gußstückes, dennKorrosionsschäden sind Kerben in derGußoberfläche.

Abb. 4: Aluminiumkörner,bestehend aus Dendriten.

Abb. 3: Gefeinte Dendriten.

Abb. 2: Zusammenwachsen der Dendriten.

Abb. 1: Dendriten senkrechtzur Gußoberfläche wachsend.

Kornfeinung

25

Die Feinung des Primärsiliziums in denübereutektischen AlSi-Legierungen sollnicht nur ein kleines pseudohexagonalesKorn, sondern auch eine gleichmäßigeVerteilung im Grundgefüge gewährlei-sten (Abb. 7). In Zylinderlaufflächen derAluminium-Kurbelgehäuse werdenPrimärsilizium-Körner mit einer Kanten-länge von 20-50 µm vorgeschrieben.

Abb. 7: Silafont-90, Kornfeinung von Primärsilizium durch Phosphor.

Abb. 5 oben: Anticorodal-70, Aluminiumkörner vor der Kornfeinung.Abb. 5 unten: Anticorodal-70, Aluminiumkörner nach der Kornfeinung.

Abb. 6: Silafont-30, eutektische AlSi-Körner.

200 µm

200 µm

100 µm

100 µm 100 µm

26

Kornfeinungsmittel

Die beste Kornfeinung wird mit den bei-den Doppelfluoriden Kalium-Titan-Fluoridund Kalium-Bor-Fluorid erreicht. BeideSalze werden in Tabletten verpreßt ange-boten; eine Variante hat eine exothermeReaktion. Beide Salze reagieren in derSchmelze und bilden äußerst kleineTitan-Diborid-Keime (TiB2). Nach etwa20 Minuten klingt diese hervorragendeKeimwirkung ab und nach 40 Minutenmuß die Kornfeinung wiederholt werden.Für Sandguß ist dies ohne Bedeutung,da die Schmelze nicht lange absteht.

Eine wesentlich längere Kornfeinungs-wirkung wird erzielt mit Titan-Diborid ausVorlegierungen. Die gängigste AlTiB-Vorlegierung enthält 5% Titan und 1%Bor. Die Titan-Diborid-Keime aus derVorlegierung sind wesentlich gröber, agglomerieren und seigern aus. Die Vorlegierungen werden der Schmelze inForm von Masselplatten, Draht, Form-lingen, Häcksel oder Granalien zugesetzt.

Titan, nur als Legierungselement, wirkt in der Gußlegierung bereits kornfeinenddurch die peritektische Ausscheidungvon Titan-Aluminid (TiAl3).Die Kornfei-nung beginnt am peritektischen Punktvon 0,15% Titan. Titan-Karbid, ein weite-res Kornfeinungsmittel, wird bei Guß-legierungen kaum angewendet.

Enthalten AlSi-Gußlegierungen Phosphor,so bildet dieser bei der Veredelung mitNatrium oder Strontium Phosphide, diekornfeinend besonders auf das eutekti-sche Korn wirken. Strontium-Phosphidesind beständiger und somit länger keim-wirkend.

Das beste Kornfeinungsmittel für Primär-silizium ist Phosphor und wird zugegebenin Form von Phosphor-Kupfer, Aluminium-Kupfer-Phosphor, Phosphor-Pentachlo-rid und Schmelzepräparaten mit rotemPhosphor.

Kornfeinungsverfahren

Gußlegierungen aus RHEINFELDENwerden zur Arbeitserleichterung für denGießer bereits während der Herstellunglangzeit-korngefeint.

Wie im Kapitel Schmelzeprüfung abSeite 38 beschrieben soll die Kornfei-nungszahl mindestens 9 betragen. DurchVerwendung von Kreislaufmaterial läßtdie Keimwirkung in der Schmelze nach,die Kornfeinungszahl muß durch Kornfei-nen wieder auf mindestens 9 angehobenwerden.

Achtung! Bei Aluminium-Silizium-Legie-rungen muß stets die Kornfeinung vorder Veredelung erfolgen.

Salz-Kornfeinungstabletten sollen solange auf der Schmelzeoberfläche liegenbis die Tablettenränder leicht ange-schmolzen sind oder bei exothermenTabletten die Zündflamme erscheint.Dann werden die Tabletten mit trockenergeschlichteter Lochglocke in die Schmel-ze getaucht. Reagieren die Tabletten zulebhaft sind diese portionsweise zuzuset-zen. Erfolgt die Schmelzebehandlungmittels Rotor, der einen Käfig fürSchmelzepräparate hat, werden dieTabletten mit dem Käfig in die Schmelzeeingebracht. Wegen des Temperaturver-lustes der Schmelze kann mit dem Käfignur bei Schmelzemengen über 350 kggearbeitet werden. Die Zugabemengebeträgt 0,1% oder mehr.

Kornfeinungs-Vorlegierungen in Formvon Draht, Häcksel und Granalien lassensich leicht in die Schmelze einrühren.Masselplatten bzw. Masselplattenab-schnitte und Formlinge müssen mit derSchaumkelle in kreisender Bewegung inder Schmelze aufgelöst werden. Wird dieSchmelze mit dem Rotor behandelt, hatsich die Vorlegierungszugabe kurz vorBehandlungsende bewährt. Die Zugabe-mengen liegen bei 0,02-0,05%.Zum Kornfeinen des Primärsiliziums werden Schmelzepräparate mit rotemPhosphor und Phosphor-Pentachlorid mit der Tauchglocke bei Temperaturenüber 780 °C in die Schmelze eingebracht.Bei tieferen Temperaturen kann mit denVorlegierungen Phosphor-Kupfer undAluminium-Kupfer-Phosphor gearbeitetwerden, die sich bei leichtem Einrührensofort auflösen. Die Zusätze in dieSchmelze betragen je nach Primärsilizi-um-Anteil in der übereutektischen AlSi-Legierung 0,2-0,6%.

Sehr komplizierte und schwierig zugießende Kokillengußstücke werden oftmit Gießlöffel-Kornfeinung gegossen. Inden leeren Gießlöffel wird ein Stück AlTiB-Vorlegierung - am besten einDrahtabschnitt - gelegt und die Schmelzegeschöpft. Nach sehr kurzer Wartezeitkann die Kokille abgegossen werden.

Kornfeinungsprüfungund -überwachung

Die Prüfung und Überwachung derKornfeinung wird im Kapitel Schmelze-prüfung ab Seite 38 behandelt.

Gußgefüge

Bei AlSi-Gußlegierungen kann daseutektische Silizium in einer Legierung inden Modifikationen körnig, lamellar undveredelt auftreten (Abb. 1). Körnigeseutektisches Silizium ist wegen der gro-ben, kantigen Ausbildung eine starkeUnterbrechung in der weichen Grund-masse. Der Werkstoff ist weniger duktil.Die körnige Modifikation wird durchPhosphor stabilisiert. Lamellares eutekti-sches Silizium ergibt zwar einen duktile-ren Werkstoff, ist aber wegen derschwammartigen Erstarrung schwierig

zu vergießen und besitzt deshalb einegroße Lunkerneigung. Besonders auffäl-lig sind die zusammenhängenden Mittel-linienlunker (Abb. 2). Lamellares Gefügewird durch Antimon stabilisiert. Die ver-edelte Modifikation ergibt einen duktilenWerkstoff und ist ausgezeichnet vergieß-bar. Die veredelte Modifikation wirddurch Natrium und Strontium stabilisiert.

Körniges Gefüge läßt sich durch Natrium-oder Strontiumzusatz in die veredelteModifikation umwandeln. LamellaresGefüge dagegen wird nicht 100%ig

durch Veredelungsmittel in die veredelteModifikation überführt, es liegt dann einMischgefüge zwischen beiden Modifika-tionen vor. Deshalb sollten AlSi-Legie-rungen weniger als 30 ppm Antimon enthalten. Das Mischgefüge stellt denGießer wegen Mikroporosität und Lunke-rung im Guß vor große Probleme.

Veredelungseinfluß

Die Veredelung beeinflußt folgendeEigenschaften der AlSi-Legierungen:- Schmelzequalität- Innere Speisung

- Porosität- Warmrißneigung- Fließ- und Formfüllungsvermögen- Länge der eutektischen Si-Teilchen- Mechanische Eigenschaften- Spanbarkeit in Bezug auf

Werkzeugverschleiß und Spanform

Durch die Veredelungsbehandlung mitNatrium oder Strontium verringert sichdie Schmelzequalität, d.h. die Unter-druckdichte bei 80 mbar sinkt (Abb. 3).Durch Abstehenlassen der Schmelzesteigt die Unterdruckdichte wieder an,doch der benötigte Dichtewert für einenguten Guß wird erst nach Stundenerreicht. Deshalb muß die Schmelzenach der Veredelung gereinigt werden,was am besten mit dem Rotor geschieht.Der Abbrand der Veredelungszusätzebis 10 Minuten Behandlungszeit istgering (Abb. 4). Veredelte Schmelzenbilden während der Erstarrung des Guß-stückes Randschalen, was die innereSpeisung verbessert und die Porositätsowie die Warmrißneigung vermindert,obwohl das Fließ- und Formfüllungsver-mögen geringer ist.

27

Veredelung

0 1 2 3 4 5

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

Abb. 1: Gefügemodifikationen des AlSi-Eutektikums: körnig, lamellar, veredelt.

Abb. 2: Mittellinienlunker im lamellarenGußgefüge.

Abb. 3: Schmelze-qualitätnach derVeredelung.

0 10 20 30 400

50

100

Abb. 4: Natriumgehaltevor und nach der Schmelzeent-gasung mittels Rotor beiSilafont-30.

Unte

rdru

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80 m

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[g/c

m3]

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90 °

C

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Ein

fülle

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ßbeg

inn

Behandlungszeit [min]

Schmelzzeit [h]

Schmelze A

Schmelze B

Minimalstegeforderte Dichte

250 ppm

150 ppm Sr

Abstehzeit

Durch die Veredelung verringert sich diemittlere Länge der eutektischen Silizium-Teilchen, aber auch der intermetallischenTeilchen, meist Eisenverbindungen. Dies wird in Abb. 5 an unveredelten undstrontiumveredelten Kokillen- und Sand-gußprobestäben der Legierung Anticoro-dal-70 veranschaulicht.

Die Zugfestigkeit und besonders dieDehnung im Gußstück wird durch dieVeredelung angehoben (Tab. 1). Dehnung und 0,2 % - Dehngrenze wer-den unterschiedlich beeinflußt. Die Ver-edelung hebt nur wenig die Dehngrenzean.Der Einfluß der Veredelung auf die Deh-nung ist bei niedrigen Eisen-Gehaltenam stärksten (Abb. 6). Hier wird bei Anti-corodal-70 wa mit 0,03 % Fe die körnigeunveredelte Legierung mit der strontium-veredelten verglichen. Durch Veredelungkann eine bis zu 100 % höhere Dehnungerreicht werden. Der Einfluß des Eisen-Gehaltes auf die Dehnung gibt Abb. 7wieder.

28

00

5 10 15 20 25

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 20 40 60 800

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 20 40 60 80 1000

2

4

6

8

10

12

14

0 20 40 60 80 100

0

2

4

6

8

10

12

14

Abb. 5: Länge der Silizium- und intermetallischen Teilchen im unveredeltem und strontiumveredeltem Anticorodal-70.

Tab. 1: Mechanische Eigenschaften vonSilafont-13, unveredelt und veredelt.

Abb.6: Abhängigkeit der Bruchdehnung von der Erstarrungszeit bei Anticorodal-70 T6, unveredelt und strontiumveredelt.

Abb.7: Abhängigkeit der Dehnung vom Eisengehalt bei Anticorodal-70 dv T6.

Zugfestigkeit DehnungRm A5

[N/mm2] [%]

Sand Kokille Sand Kokille

körnig 150 180 5 6veredelt 210 240 12 13

16 mm Ø Diezstab

mit Sr- veredelt mit Sr- veredelt

unveredelt

unveredelt

Länge [µm] Länge [µm]

20 mm Ø Sandgußstab

log

der

Häufig

keit

log

der

Häufig

keit

Erstarrungszeit [s]

mit Strontium veredelt

unveredelt

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Erstarrungszeit [s]

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Fe = 0,03 %Fe = 0,08 %Fe = 0,17 %

Veredelungsmittel

Das klassische Veredelungsmittel istNatrium, das der Schmelze entwedermetallisch oder durch natriumabgebendeSalze sowie Tabletten zugegeben wird.

Vakuumverpacktes Natrium wird in luft-dicht verschlossenen Aluminiumdosen inPortionen von 12,5-100 g angeboten.Außerdem ist in Folie luftdicht verpacktesNatriummetall in verschiedenen Portions-größen im Handel. Stark zurückgegangenist der Gebrauch von Stangennatrium,aufbewahrt in luftdicht verschließbarenBehältern. Der Gießer muß die erforder-liche Natriummenge für die Veredelungvon der Stange abschneiden.

Loses Salz, meist ein Gemisch vonNatriumchlorid, Kaliumchlorid und Natri-umfluorid, wird heute in Aluminium-Gießereien kaum noch verwendet, dadie Tiegelwände von der Salzschmelzeangegriffen werden. Dagegen findenSalzgemische, gepreßt als Tabletten,verbreitet Anwendung für die Verede-lung. Durchgesetzt haben sich exothermreagierende Veredelungstabletten mitAluminiumgrieß und/oder Magnesium-spänen. Die Freisetzung des Natriumsaus der Tablette erfolgt sehr schnell, imGegensatz zu den nicht exotherm wir-kenden Tabletten, bei denen die Gefahrder örtlichen Überveredelung in derSchmelze größer ist.

Die Veredelung mit Strontium, auch Dau-erveredelung genannt, hat Vorteile durchden höheren Schmelz- und Verdamp-fungspunkt gegenüber Natrium (Tab.2auf Seite 34). Deshalb ist der Abbrandvon Strontium geringer und die Schmel-zen haben einen niedrigeren Oxidgehalt.Der Gießstrahl hat eine dünnere Oxid-hautummantelung und die Schmelzenimmt während der Formfüllung wenigerGas und Oxide auf. In Formgießereienwird seltener mit Strontium-Metall ver-edelt, sondern mehr mit AlSr-Vorlegierun-gen mit 3, 5 und 10% Strontium. Vorle-gierungen mit höheren Strontium-Gehal-ten enthalten nicht veredelnd wirkendeintermetallische Verbindungen desAluminium und Strontium.

Diese sind hochschmelzend und liegenals eigenständige spröde Phase in derweichen Matrix des Gußgefüges vor (Abb.8). Beim Analysieren des Strontium-Gehaltes in der Schmelze wird dasgesamte Strontium analysiert, auch dasnicht zur Veredelung wirksame Strontium-Aluminid.

Die 3%ige Vorlegierung gewährleistetdas beste Einbringen des Strontiums,das veredelnd wirkt. SrAl-Vorlegierungenmit 90% Sr und 10% Al - in Aluminium-dosen verpackt - hat einen tiefen Schmelzpunkt von 580 °C und reagiert in der Schmelze bei Temperaturen von 650-700 °C exotherm. Die Strontium-Ver-edelung hat nicht nur Eingang im Kokil-lenguß gefunden, sondern auch imDruckguß und Sandguß. Beim Sandgußsoll der Wassergehalt des Formsandesnicht mehr als 3% betragen, da einehöhere Wasserstoffaufnahme durchStrontium-veredelte Legierungen erfolgt.Antimon ist kein Veredelungsmittel. InAlSi-Legierungen wirkt es ab Gehaltenvon 30 ppm negativ; das gießtechnisch

ungünstige lamellare Gußgefüge wirdstabilisiert. Die Natrium- und Strontium-Veredelung wird gestört, da AntimonNatrium und Strontium in der Schmelzeausfällt. Selbst Magnesium wird in einerintermetallischen Phase mit Antimonausgefällt und steht nicht mehr für dieWarmaushärtung zur Verfügung.

Während Strontium eine Langzeitverede-lung ist, hat die Natrium-Veredelung einekurze Lebensdauer. Diese ist nach etwa20 Minuten größtenteils abgeklungen,eine Nachveredelung wird dann notwen-dig (Abb.9). Zur Aufrechterhaltung derNatrium-Veredelung bedient sich derGießer häufig der Permablöcke, diegeschmolzene Salzblöcke oder Salz-preßlinge sind und auf die Badoberflächeder Schmelze gelegt werden (Abb.10).Die Zugabemenge ist ein 500g-Block pro m2 Badfläche.

29

0 30 60 90 120 150 1800

80

160

240

320

Sr

Na

0 40 80 120 160 200 240 2800

40

80

120

160

200

240

280

320

Abb.8: Intermetallische SrSi-Phasenim AlSi-Gußgefüge.

Abb.9: Natrium- und Strontium-Abbrandin Silafont-13.

Abstehzeit [min]

Abstehzeit [min]

Natr

ium

- und

Str

ontiu

mg

ehalt

[pp

m]

Natr

ium

gehalt

[pp

m]

Abb.10: Kompensation des Natrium-Abbran-des durch einen Permablock.

mit Permablock

ohnePermablock

Veredelungsverfahren

RHEINFELDEN liefert AlSi-Legierungenmit körnigem Eutektikum, Natrium-vorver-edeltem oder Natrium-anveredeltemsowie Strontium-dauerveredeltem AlSi-Eutektikum. Obwohl beim Einschmelzender natriumhaltigen Masseln Natriumstark abbrennt, erhält der Gießer mitgeringer Nachveredelung ein gut ver-edeltes Gußgefüge, ohne die Gefahr derÜberveredelung.

Wie im Kapitel Schmelzeprüfung abSeite 42 beschrieben, ist eine gute Ver-edelung bei Depressionen bzw. Verede-lungsgraden von 4-6 K gesichert. Wegender langsameren Erstarrung benötigenSandgußstücke höhere Depressionenals Kokillengußstücke.

Metallisches Natrium und auch vakuum-verpacktes Natrium können wegen derschlechten Natriumverteilung nicht ohneweiteres in das Bad eingetaucht werden.Auf die Schmelzeoberfläche wird einekleine Menge Veredelungssalz geschüt-tet und auf das Anschmelzen des Salzesgewartet. Erst dann wird das Natrium aufdas Salz gelegt und mit diesem mit dertrockenen geschlichteten Lochglocke indie Schmelze getaucht. Dabei ist gutesRühren wichtig, um die lokale Überver-edelung zu verhindern.Für Sandguß ist die Zusatzmenge jenach Silizium-Gehalten der Legierungen0,02-0,05%; für Kokillenguß reicht diehalbe Zugabemenge. Veredelungssalz wird großflächig auf dieSchmelzeoberfläche gegeben und nachdem Ansintern schnell in die Schmelzeeingerührt, am besten in achtschreiben-

den Bewegungen. Da das Veredelungs-salz Schmelztiegel angreift, sind dieseauf Risse zu untersuchen. Zugabemen-gen für Sandguß sind je nach Siliziumge-halt der Legierung 0,4-1,5% ; für Kokil-lenguß die halbe Zugabemenge.

Salze zu Tabletten gepreßt, greifen dieSchmelztiegel nicht an. Die Tablettensollen so lange auf der Schmelzeober-fläche liegen bis die Tablettenränderleicht angeschmolzen sind oder bei exothermen Tabletten die Zündflammeerscheint. Dann werden die Tabletten mittrockener geschlichteter Lochglocke indie Schmelze getaucht. Um örtlicheÜberveredelung in der Schmelze zu ver-meiden, muß die Glocke bewegt werden.Reagieren die Tabletten zu lebhaft, sindsie portionsweise zuzusetzen. Dieses istein bewährtes Mittel, um lokale Überver-edelung zu vermeiden. Erfolgt dieSchmelzebehandlung mittels Rotor, dereinen Käfig für Schmelzepräparate hat,werden die Tabletten mit dem Käfig indie Schmelze eingebracht. Der Rotorverteilt das freiwerdende Natrium schnellund gleichmäßig in der Schmelze. Dadas Arbeiten mit dem Käfig zu Tempe-raturverlusten der Schmelze führt, solldieser erst bei Schmelzemengen über350 kg verwendet werden. Die auf demMarkt befindlichen Veredelungstablettenhaben recht unterschiedliche Abgabe-mengen von Natrium, so daß je nach Artder Tablette und Siliziumgehalt derLegierung für Sandguß Zusatzmengenvon 0,1-0,4% angewandt werden, fürKokillenguß die halbe Zugabemenge.

Metallisches Strontium, in Aluminiumfolieverpackt, ist mit der Tauchglocke unterständigem Rühren in die Schmelze ein-zubringen. Sollte dennoch örtliche Über-veredelung in der Schmelze stattfinden,hat sie nicht so negative Folgen wie dieNatrium-Überveredelung. Das Veredelnmit AlSr-Vorlegierungen verringert dieSchmelzequalität nicht so stark wie in Abb. 3 auf Seite 27 angegeben. Wichtigist zu wissen, daß mit steigendem Stron-tiumgehalt in der Vorlegierung die Aus-beute des wirklich veredelnd wirkendenStrontiums in der Schmelze merklichgeringer wird. Eine Ausnahme ist dieSrAl-Legierung mit 90% Sr und 10% Al,da diese einen tiefen Schmelzpunkt von580 °C hat und exotherm in der Schmel-ze reagiert. Sie muß nicht unbedingt mitder Tauchglocke in die Schmelze einge-bracht werden, vielfach genügt das Auf-legen der Vorlegierung auf die Schmelze.

Die Gehalte von veredelnd wirkendemStrontium in der Schmelze sind je nachSilizium-Gehalt der AlSi-Legierungen:

Druckguß = 60-120 ppmKokillenguß = 80-200 ppmSandguß = 70-150 ppm

In Abb. 11 wird dies verdeutlicht.

30

Tab. 2: Schmelz- und Verdampfungspunktevon Natrium- und Strontium-Metall.

Tab. 3: Eutektische Temperaturen.

Eutektische Temperaturen vonAlSi-Gußlegierungen

Anticorodal-70 573,0 °CAnticorodal-72 572,0 °CSilafont-30 574,0 °CSilafont-13 577,5 °CSilafont-20 576,0 °CUnifont-90 562,0 °C

NatriumSchmelzpunkt 98 °CVerdampfungspunkt 883 °C

StrontiumSchmelzpunkt 769 °CVerdampfungspunkt 1384 °C

Abb.11: Notwendige Strontiumgehalte zumErreichen der Veredelungsgrade beiunterschiedlich schnell erstarrten Gußstücken aus Anticorodal-70.

0 50 100 150 200 250 300 350

unve

red

elt

teilv

ere

delt

vere

delt

Strontiumgehalt [ppm]

4,1 K/s

0,8 K/s

0,6 K/s

Schwierig zu gießende Kokillenguß-stücke mit sehr unterschiedlichen Wand-dicken werden häufig mit der sogenann-ten Löffel-Veredelung gegossen. In denleeren Gießlöffel wird die erforderlicheVeredelungssalzmenge gegeben und dieSchmelze geschöpft. Nach dem Ausrea-gieren des Salzes wird gegossen. Hierzueignen sich besonders Veredelungssalzemit Zusätzen aus Bimssteinmehl, die dieReaktionsprodukte adsorbieren und sichauf der Schmelzeoberfläche ab-setzen.

Überveredelung

Die Überveredelung von AlSi-Legierun-gen durch Natrium und Strontium hatihre Ursache einmal in den zu hohenZugabemengen oder in einer zu konzen-trierten Zugabe und einer zu langsamenVerteilung der Veredelungsmittel in derSchmelze, wobei eine lokale Überver-edelung entsteht. Die Überveredelungdurch Dosierungsfehler ist vermeidbar durch Einhalten der Dosierungsvorschrif-ten. Die lokale Überveredelung in derSchmelze ist vermeidbar durch schnellesVerteilen der Veredler im gesamtenSchmelzevolumen.Die Überveredelung durch Natrium gibteine äußerst schlechte Schmelzequalitätund fehlerhaften Guß. Überveredelungdurch Strontium hat wenig Einfluß aufdie Schmelze- und Gußstückqualität. Abetwa 120 ppm Natrium in der Schmelzetritt Überveredelung auf, die eine hohe

Gasaufnahme und hohe Lunkerneigungder Schmelze mit sich bringt. Überver-edelte Schmelzen müssen verworfenwerden. Nachsetzen von unveredeltemMetall bügelt den Fehler nicht mehr aus.Durch Überveredelung entstehen imGußgefüge Restschmelzebänder entlangder eutektischen Körner, in denen sichaußer Eisen- und Titan-Nadeln auch dieneugebildete intermetallische natriumhal-tige Phase befindet (Abb. 12).

Auch die örtliche Natrium-Überverede-lung in der Schmelze setzt bereits dieSchmelzequalität herab und verschlech-tert die innere Speisung im Gußstück.Die einmal stattgefundene Überverede-lung ist nicht reversibel. Die intermetalli-schen Phasen des Natriums, Eisens undTitans bleiben erhalten. Sie führen zulokalen Ansammlungen von intermetalli-schen eisenhaltigen Platten (Abb. 13). Die örtlich entstandene schlechteSchmelzequalität kann sich in der sonstgesunden Schmelze halten und führt zuPorenbildung dicht unter der Gußstück-oberfläche in Gußstückbereichen, die inder Gußform waagerecht oben liegen.Nach dem Gießen sind die Poren nichtsichtbar, erst nach dem Strahlen oderBearbeiten des Gußstückes treten siezutage (Abb. 14).

Veredelungsprüfung und deren Überwachung

Die Veredelungsprüfung und deren Über-wachung wird in dem Kapitel Schmelze-prüfung ab Seite 38 abgehandelt.

31

Abb. 12: Überveredelungsadern in AlSi12.

Abb. 13: Ansammlung von eisenhaltigen intermetallischen plattenartigenPhasen in überveredeltem AlSi12.

Abb. 14: Gußporen, freigelegt durch Ober-flächenstrahlen des Gußstückes.

100 µm 20 µm

1 cm

100 µm

32

Fehler bei der Schmelzeherstellung unddem Schmelzetransport vermindern dieSchmelzequalität, von der der Fehlerbe-fall des Gußstückes, wie Makrolunker,Gasporosität, Schwindungsporosität undOxideinschlüsse, abhängt.

Fehlerquellen sind:

1. Zu langsames Einschmelzen2. Nachsetzen von kaltem Metall3. Berührung der Flamme mit

dünnwandigem Kreislaufmaterial4. Hohe Schmelzetemperatur5. Nicht geeignete Ofenauskleidung6. Schlechte Ofenwartung7. Tiegelreaktion8. Falsche Schmelzebehandlung9. Turbulenter Schmelzetransport

1. Bei zu langsamem Einschmelzen vonMasseln und Kreislaufmaterial wird dieteigige Phase lange aufrecht erhalten.Der teigige Zustand muß verhindert wer-den. Die hierbei entstehenden Oxide desAluminiums und der Legierungselementekönnen sich nicht sauber von dem be-reits Geschmolzenen trennen, bleibenvorwiegend in der Schmelze und bildenauch Oxidhautkokons (Abb. 1). Außer-dem kommt es zu Seigerungen.

Der Abbrand ist hoch. Die teigigbreiigePhase besteht lange in überfüllten Öfen,bei denen der Einsatz nicht an dieSchmelzekapazität angepaßt ist. Häu-fig ist dies bei elektrisch widerstandsbe-heizten Schmelzöfen der Fall, die mitverbilligtem Nachtstrom arbeiten. Hierbeikönnen größere eisenhaltige Kristalleentstehen, die plattenförmig das homo-gene Gußgefüge unterbrechen. Sie stören empfindlich den Kraftlinienfluß imGußgefüge. An den Plattenrändern wer-den die Kraftlinien umgelenkt und bildenSpannungsspitzen. Diese können beidynamischer Beanspruchung des Guß-stückes zu Mikrorissen führen (Bild 2).Die innere Speisung im Gußstück wirdvon diesen eisenhaltigen Platten behindert.

2. Nachsetzen von kalten Masseln undKreislaufmaterial führt zu örtlichen Unter-kühlungen in der Schmelze, wodurchsich die Oxidschläuche der Massel unddes Kreislaufmaterials nicht einwandfreivon der Schmelze trennen. Seigerungentreten auf, wobei Mangan die Ausschei-dung harter Kristalle begünstigt. Es ent-stehen AlFeMnSi-Kristalle mit der Größevon 10-100 µm. Im Gußgefüge könnendiese Ausscheidungen als zerklüftete biskompakte hexagonale Kristalle auftreten(Abb. 3). Die Mikrohärte dieser Kristallebeträgt 200-750, wobei die kompaktenhexagonalen Kristalle die höchste Mikro-härte aufweisen und sogar auf Werte von800-1000 Mikrohärte kommen (Abb. 4).

Ursachen schlechter Schmelzequalität,die zu Gußfehlern führen

Abb. 1: Oxidhautkokons.

Abb. 2: Ausgeseigerte AlFeSi-Platten.

Abb. 4: Pseudohexagonale AlMnFeSi-Kristalle.

Abb. 3: Kompakte AlMnFeSi-Ausscheidungen.

2 cm

100 µm

20 µm

100 µm

33

3. Kleinstückiges, schieferiges Kreislauf-material oxidiert lebhaft, wenn es mit derSchmelzflamme in Berührung kommt.Dabei entstehen Oxide wie in Abb. 5.Oxide in dieser geschlossenen Formverbleiben hartnäckig in der Schmelze.Erst wenn es gelingt die Oxidhaut auf-zureißen, kann die Schmelze von denOxiden gereinigt werden.

4. Temperaturen über 800 °C schädigenmerklich die Aluminiumschmelze. DieGas- und Oxidaufnahme nimmt beihohen Temperaturen rasch zu, beson-ders bei hoher Luftfeuchtigkeit. DieReaktionsfreudigkeit mit feuerfesten Materialien steigt.

5. Nicht für Aluminiumschmelze geeig-nete feuerfeste Auskleidungen der Öfenreagieren mit der Schmelze. Die Reak-tionsprodukte verunreinigen die Schmel-ze (Abb. 6); es kommt zu einem Verer-zen des Ofenfutters. Bei der Auswahlder feuerfesten Auskleidung ist auf dasamphotere Verhalten des Aluminiums zuachten.

6. Nicht sauber gehaltene Öfen und Tie-gel geben Oxiden die Möglichkeit zumKristallisieren. Abb. 7 gibt kristallisierteOxide wieder, die von amorphen Oxidenumgeben sind. Die Kristalle bestehenaus Korund (Al2O3), Periklas (MgO), Spinell (MgAl2O4), Oxidhydrat (OAlOH),Zirkoniumoxid (ZrO2) und Quarz (SiO2).

Abb. 7: Kristallisierte Oxide.

Abb. 6: Reaktionsblase mit Oxidhautnest.

Abb. 5: Zusammengeballte Oxidhäute, Oxidknäuel.

200 µm

50 µm

50 µm

34

7. Reaktionen der Schmelz- und Warm-haltetiegel mit Aluminium-Schmelze sindmöglich, wenn sie vor dem Gebrauchnicht bei etwa 800 °C mehrere Stundenim Ofen geglüht werden. Das gilt fürTon-Graphit-Tiegel und auch für Silizi-um-Karbid-Tiegel. Die Reaktionen ver-schlechtern die innere Dichtspeisung imGußstück, so daß Schwindungsporositätund sogar Makrolunker auftreten. AnMaterialanhäufungen des Gußstückestreten Makrolunker auf, die sich meistensaus vielen kleinen Mikrolunkern zusam-mensetzen (Abb. 8). Die Reaktionspro-dukte in der Schmelze führen selbstver-ständlich auch zu Einschlüssen im Guß-gefüge; wegen der Farbe werden siemeistens als schwarze Einschlüssebezeichnet. Der Einschluß besteht ausMagnesiumoxid, Strontiumoxid undEisen, wie aus den Röntgen-Verteilungs-bildern (Abb. 9) hervorgeht. Ist die Reak-tion der Schmelze mit dem Tiegelmate-rial lebhafter und die Reaktionszeit län-ger, bildet sich im Gußgefüge eine Kom-bination von Mikrolunkern mit Reaktions-produkten. Diese Mikrolunker werdenvon oxidischen Bestandteilen aus Kalzium,Magnesium und Silizium saumartig um-schlossen. Auch Kohlenstoff ist im Saumenthalten. Dieser stammt aus dem Tiegel-material des Ton-Graphit-Tiegels(Abb.10).

8. Zu lebhafte Badbewegung beim Ent-gasen der Schmelze muß vermiedenwerden. Die aufsteigenden Blasen desReinigungsgases dürfen nicht die Bad-oberfläche in die Schmelze einrühren(blubbern). Schmelzen können aberauch durch die unsachgemäße Korn-feinung und Veredelung verdorben wer-den, wie in den Kapiteln Kornfeinung abSeite 24 und Veredelung ab Seite 27berichtet wird.

Abb. 8: Makrolunker, bestehend aus Mikrolunkern.

Abb. 9: Mikrosonden-Untersuchung eines schwarzen Einschlusses. Röntgen-Verteilungsbilder.

Al Si

Mg O

Sr Fe

35

9. Beim Umschütten und Überführen vonAluminiumschmelzen darf der Gießstrahlkeine Turbulenzen entwickeln. Er mußlaminar und von geschlossener Formsein. Der freie Fall ist durch Verwendungvon geeigneten Rinnen- oder Rohrsyste-men zu vermeiden. Turbulente Metall-ströme reißen nicht nur Luft, sondernauch den sich immer wieder neu bilden-den Oxidschlauch der Schmelze mit.Den durch fehlerhaftes Metallumfüllenentstandenen und abgerissenen Oxid-schlauch mit Luftblasen im Gußgefügegibt Abb. 11 wieder. Wie unsachgemäßes Umschütten oderÜberführen die Qualität der Schmelzeverschlechtert, belegt die Unterdruck-Dichteprobe. Eine Schmelze mit einerDichte von 2,65 g/cm3 wurde aus demOfen in eine Pfanne in freiem Fallgeschüttet; die Fallhöhe betrug 2,10 m.Nach der turbulenten Überführung hattedie Schmelze in der Pfanne nur nocheine Dichte von 2,43 g/cm3. Nach Ein-satz eines berechneten Rohrsystemeszum Umfüllen, stieg die Schmelzequa-lität in der Pfanne an; die Dichte betrugnun 2,55 g/cm3.

Abb. 10: Mikrosonden-Untersuchung von Mikrolunkern mit Saum ausoxidischen Bestandteilen. Röntgen-Verteilungsbilder.

Abb. 11: Oxidschlauch mit Luftblasenim Gußgefüge.

Compo Al

Si Mg

Ca O

C Sr 100 µm

Schmelzeverunreinigungen

Alle Fehler, die beim Einschmelzen vonMasseln und Kreislaufmaterial, Schmel-zetransport und Schmelzeumfüllen sowieSchmelzebehandlung gemacht werdenkönnen, führen zu einer schlechtenSchmelzequalität, verursacht durchOxide sowie hohen Wasserstoffgehalt.Siehe Kapitel ab Seite 36: Ursachen vonschlechten Schmelzequalitäten, die zuGußfehlern führen.

Drei Arten von Oxiden sind zu unter-scheiden:Kompaktes Oxid, flockiges Oxid undOxidhäute (Abb. 1). Kompaktes und flok-kiges Oxid lassen sich relativ leicht ausder Aluminiumschmelze entfernen; Oxid-häute dagegen nicht. Sie sind Feinstoxideund mit dem Plankton im Meer zu ver-gleichen.

Wasserstoff kommt in Aluminium-Gußle-gierungsschmelzen in zwei Formen vor:Als in der Schmelze atomar gelösterWasserstoff und als molekular ausge-schiedenes Gas, meist vergesellschaftetmit Feinstoxiden (Abb. 2).

Reinigungsablauf

Groboxide lassen sich im allgemeinenleichter aus der Schmelze entfernen undzwar mechanisch filternd und spülend.Feinstoxide in Schmelzen waren frühernur zu entfernen mit chlorierend-reduzie-renden Reaktionen über Salztabletten,die Chlor- und Kohlenoxide freisetzten.Heute ist die Feinstoxidentfernung ausder Schmelze mit dem Rotor mittels iner-tem Gas möglich. Dieses Verfahren hatdie Unterdruck-Reinigung (Vakuum-Ent-gasung) der Schmelze abgelöst.

Der molekular ausgeschiedene Wasser-stoff verbleibt hartnäckig in der Schmel-ze, wenn er an Feinstoxiden angelagertist. Die Entfernung dieses Wasserstoffesbedeutet restloses Entfernen von Feinst-oxiden. Diese Eigenart des freien Was-serstoffes wird genutzt bei sehr stark oxi-disch verunreinigten Schmelzen. DieSchmelze wird absichtlich mit Wasser-stoff be- und entgast. Dieser Vorgang wirdmehrmals wiederholt bis die Schmelzeoxidfrei ist.

In der Schmelze atomar gelöster Wasser-stoff kann durch eingeleitete oder ausSalztabletten freigesetzte reaktive Gaseauf physikalisch-chemischem Weg ausder Schmelze entfernt werden. Auchdurch inerte Gase wird gelöster Wasser-stoff durch die Partialdrucksenkung aufphysikalischem Weg aus der Schmelzeentfernt. Die Druckabsenkung bei derVakuumentgasung verringert den Was-serstoffpartialdruck an der Schmelze-oberfläche sehr stark, so daß der gelösteWasserstoff sehr schnell aus der Schmel-ze entweicht. Die aufsteigenden Wasser-stoffbläschen haben einen Spüleffekt aufdie oxidischen Verunreinigungen.

Schmelzereinigungsverfahren

Schmelzereinigung mittels Waschsalzenwird in Gießereien nicht mehr durchge-führt. Zu Tabletten gepreßte Salze sindimmer noch angewandte Schmelzereini-gungsmittel. Diese werden mit einertrockenen, geschlichteten Lochglockeauf den Boden des Tiegels gebracht.

36

Reinigung von Aluminium-Gußlegierungsschmelzen

Abb. 2: Ansammlung von Oxidhäuten mit eingeschlossenen Gasblasen.

Abb. 1: Verschiedene Oxidarten (von oben):Kompaktes Oxid;flockenartiges Oxid;Oxidhaut;Oxidhaut mit Gasblase.

100 µm

400 µm

100 µm

100 µm200 µm

Zur Anwendung kommen folgendeTabletten:- Spülgastabletten,- chlorierend wirkende Tabletten,- Trigastabletten und- chlorierend-reduzierende Tabletten.

Spülgastabletten setzen Stickstoff in ato-marem Zustand frei. Sie wirken natur-gemäß rauch- und geruchlos. Aus 1 kgTabletten sind bei Schmelzetemperaturenum 720 °C zwischen 150 und 350 l Stick-stoff zu erwarten.

Chlorabgebende Salztabletten enthalten30 -100% Hexachloräthan. Der Wirkungs-grad chlorierend wirkender Salztablettenist nicht nur abhängig von der Art desVerdünnungsmittels, sondern hauptsäch-lich vom Grad der Verdichtung, vom Ver-hältnis des Tablettengewichts zur Tablet-tenoberfläche, sowie von der Partikel-größe.

Aus 1 kg Trigassalztabletten werden bei720°C insgesamt 500 l Spül- und Reak-tionsgase wie atomares Chlor, atomarerStickstoff und Kohlenoxide freigesetzt.Diese sind sowohl gegen Groboxide, alsauch gegen Feinstoxide wirksam.Besonders wirksam sind chlorierend -reduzierende Salztabletten. Ein Kilo-gramm dieser Tabletten ergeben 800 lReaktionsgase bei 720°C, u.a. Chlor undKohlenoxide.

Die Schmelzereinigung mit der Spüllan-ze kann mit inerten Gasen, wie Argon,Stickstoff, oder reaktiven Gasen wieChlor und Schwefelhexafluorid durchge-führt werden. Häufig werden auch Gas-gemische inerter und reaktiver Gase ver-wendet. Wichtig ist es, die Gase in fein-verteilter Form in die Schmelze zu brin-gen. Deshalb muß die Lanze am Endeeinen feinporösen Kopf besitzen. DieGasbehandlungszeit ist sehr lang undkühlt die Schmelze stark ab.

Die Schmelzereinigung durch Unterdruck-bzw. Vakuumentgasung hat keinen Mag-nesium- und Strontiumabbrand und hältbei veredelten Schmelzen den Natrium-verlust in Grenzen. Durch die Druckab-senkung auf 1-3 mbar wird der Wasser-stoffpartialdruck an der Badoberflächestark verringert, so daß der gelöste Was-

serstoff sehr schnell aus der Schmelzeentweicht. Der geringe Druck an derBadoberfläche ist in der Schmelzewegen des metallostatischen Druckesnicht vorhanden. Der Druck beträgt 10 cmunter der Badoberfläche bereits 25 mbar.Deshalb muß mit einer Spüllanze dieSchmelze so umgewälzt werden, daßdas gesamte Metall mit der Badober-fläche in Berührung kommt. Die Unter-druckeinrichtungen sind öfters beheizt,weil die Schmelzebehandlung 5-30Minuten dauern kann.

Der Keramikfilter hat sich bewährt vorallen Dingen in Druckgießereien, dieihren eigenen Kreislauf umschmelzen.

Der Filter hält alle Oxidarten und auchden größten Teil des Wasserstoffeszurück (Abb. 3). Nach dem Gebrauchmuß der Filter ständig beheizt werden,um ein Erstarren der Schmelze in denPorenzellen des Filters zu vermeiden. Miteinem quadratischen Keramikfilter mit450 mm Kantenlänge können etwa 20 tSchmelze gereinigt werden. Die gleichenKeramikfilter in kleineren Abmessungenverwendet der Gießer im Anschnitt-system beim Sand- und Kokillenguß.

Heute ist die Oxid- und Wasserstoffent-fernung aus Schmelzen durch Gasrotorendie wirkungsvollste und schnellste Metho-de. Als Faustregel für die wirkungsvolleReinigung:

Umdrehungsgeschwindigkeitdes Rotors = 500-600 U/minBehandlungszeit = 6-10 Minutenmit 7-10 l/Stunde Argon oder Stickstofffür 600 kg Schmelze.

Wenn Stickstoff verwendet wird, sollteauf die wasserfreie Variante geachtetwerden (Qualität 5.3). Auch die Schmel-zereinigung im Durchlaufverfahren ist mitdem Rotor möglich (Abb. 4).

Kokillen- und Druckgießer verwenden alsSpülgas auch Formiergas, bestehendaus Argon und Wasserstoff, wenn dieSchmelze zur Verhinderung von Lunkernund Schwindungsporen einen gewissenWasserstoffgehalt besitzen muß. Ver-wendet wird hierfür hauptsächlich dasGasgemisch aus 70% Ar und 30% H2.

Reinigen von veredelten Schmelzen

Um den Natrium- und Strontiumabbrandin veredelten Schmelzen zu verhindern,ist nur eine kurzzeitige Spülgasbehand-lung erlaubt. Die beste Reinigung wirdnicht mit Spülgas sondern mit stickstoff-abgebenden Salztabletten erzielt. Auchmit Keramikfiltern lassen sich veredelteSchmelzen ausreichend reinigen. DieUnterdruck-Entgasung war lange Zeitführend für die Reinigung von veredeltenSchmelzen. Die Reinigung wurde wir-kungsvoll unterstützt durch die Stickstoff-oder Argoneinleitung auf dem Boden derSchmelze. Die beste Reinigung veredel-ter Schmelzen wird mit dem Gasrotor er-zielt, s. Kapitel Veredelung ab Seite 27.

37

0

0,025

0,050

0,075

0,100

0,125

0,150

0,175

0,200

0,225

00,216 0,218

0,087 0,091 0,087

Abb. 3: Schaumkeramikfilter;schwarz = Keramik.Durchströmung von links nach rechts.

Abb. 4: Wirkung eines Rotors im Durchlauf-reinigungsverfahren.

Wass

ers

toffg

ehalt

[ml/1

00 g

]

unbehandelt behandelt

ohne

mitRotorbehandlung

2 mm

Um ein fehlerloses Gußstück gießen zukönnen, muß die Schmelzequalität ein-wandfrei sein. Über die Schmelzequalitätmachen der Dichte-Index, die Kornfei-nungszahl, der Veredelungsgrad beiAlSi-Legierungen und der Gasgehalteine Aussage. Der Dichte-Index läßt sichmit Hilfe der Unterdruckdichte-Messungund die Kornfeinungszahl sowie der Ver-edelungsgrad mit der Thermoanalysebestimmen. Der Gasgehalt wird mit demAluminium-Schmelzetester gemessen.Mit Hilfe dieser Prüfungen kann für jedesGußstück die erforderliche Schmelze-qualität für einen gesunden Guß in kurzerZeit eingestellt werden.

Unterdruckdichte-Bestimmung

Bei dieser Prüfmethode erstarrt eineSchmelzemenge von etwa 80 g in einemgeschlichteten Eisentiegel in einer Vaku-umkammer bei einem Unterdruck von 80 mbar. Die Erstarrungszeit der Probeist legierungsabhängig und liegt bei etwa6 Minuten. Parallel dazu erstarrt eineProbe im Eisentiegel bei atmosphäri-schem Druck. Von beiden Proben wirddie Dichte nach dem archimedischenPrinzip bestimmt. Den Einfluß des Druk-kes auf das Gefüge der Dichteprobe auseiner Schmelze von Anticorodal-70 dvmit Strontium-Veredelung macht Abb. 1deutlich.

Die unter atmosphärischem Druckerstarrte Probe hat ein wesentlich dich-teres Gußgefüge und somit eine höhereDichte von 2,62 g/cm3. Dagegen besitztdie unter 80 mbar erstarrte Probe einaufgelockertes poriges Gefüge und einegeringere Dichte von 2,35 g/cm3. DerDichte-Index beträgt 10,3 % und errech-net sich nach folgender Formel:

Der Dichte-Index von 10,3 % ist zu groß,um ein Gußstück mit gesundem Gefügegießen zu können. Jedes Gußstück hatseinen optimalen Dichte-Index. Die Er-fahrung lehrt, daß der Dichte-Index imMittel 4% nicht übersteigen sollte. Man-che anspruchsvollen Gußstücke ver-langen für einen gesunden Guß höhere80 mbar-Unterdruckdichte-Werte.

Die Abhängigkeit des Porenvolumens imGuß von der Unterdruckdichte gibt Abb. 2wieder, das auch die Erstarrungszeitberücksichtigt.

Den Einfluß der Erstarrungszeit auf dasPorenvolumen im Gußgefüge für ver-schiedene Unterdruckdichten zeigt Abb. 3.Hieraus geht hervor, daß bei einer sehrniedrigen Unterdruckdichte eine hoheErstarrungsgeschwindigkeit kaum nocheinen Einfluß auf ein geringeres Poren-volumen im Gußgefüge hat.

Abb. 4 zeigt ein Beispiel für die Über-wachung der Schmelzequalität einerZylinderkopf -Legierung im Gießofenwährend des Chlorierens und Abstehensmittels Unterdruckdichte-Probe. NachÜberführung aus dem Trommelofen inden Gießofen hat die Schmelze eineDichte von 2,11 g/cm3. Während der150minütigen Korrektur der chemischenZusammensetzung ändert sich die Dichte auf 2,20 g/cm3. Nach 60 MinutenChlorbehandlung der Schmelze steigtdie Dichte auf 2,48 g/cm3. 30 Minuten Abstehenlassen der Schmelze nach derChlorbehandlung bringt einen Anstiegder Dichte auf 2,70 g/cm3.

Wie die Schmelzequalität durch die Ver-edelungsbehandlung gemindert wird,zeigt Abb. 3 auf Seite 31 unter demKapitel Veredelung.

Thermoanalyse

Die Unterdruckdichte-Prüfung derSchmelze allein reicht nicht aus, um eingesundes, dichtes Gußstück zu gießen.

Denn ein guter niedriger Dichte-Indexsagt nichts über das Wachstum derAluminium-Mischkristalle, die Dendriten,aus. Es ist durchaus möglich, daß trotzgutem Dichte-Index das Wachstum derDendriten zu stark ist und Undichtigkei-ten in dünnen Wanddicken des Guß-stückes verursacht. Über den Keimzu-

38

Erfahrungsgemäß sind für guten Guß folgende Mindestwerte der 80 mbar - Unterdruckdichte für die Legierungs-gruppen erforderlich:

AlSi-Legierungen 2,55 g/cm3

AlCu-Legierungen 2,65 g/cm3

AlMg-Legierungen 2,55 g/cm3

AlZnSi-Legierungen 2,75 g/cm3

AlSiCu-Legierungen 2,65 g/cm3

Schmelzeprüfung

0 50 100 150 200 250 3000

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

1,8 2,0 2,2 2,4 2,60

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Di[%] = ρ1000 mbar – ρ80 mbar

ρ1000 mbarx 100

Abb. 2: Abhängigkeit des Porenvolumens in Gußgefüge von der Unterdruckdichte bei 80 mbar.

Abb. 3: Abhängigkeit des Porenvolumens im Gußgefüge von der Erstarrungszeit für Schmelzen mit verschiedenen Unterdruckdichten.

Erstarrungszeit [s]

Pore

nvo

lum

en [

%]

Dichte bei 80 mbar [g/cm3]

Erstarrungszeit tE

Pore

nvo

lum

en [

%]

1,99 g/cm3, Sr

2,28 g/cm3, Sr

2,42 g/cm3, Sr

2,69 g/cm3, Sr

2,59 g/cm3, Na

tE= 350stE= 100stE= 40s

Abb. 1: Aufgeschnittene Probeneiner Unterdruckdichte-Prüfungmit Anticorodal-70 dv.

1 cm

stand der Schmelze, insbesondere überdas Wachstum der Primärausscheidung-der Dendriten- gibt aber die Thermo-analyse Auskunft.

Kornfeinungsüberwachung

Der Kurvenverlauf bei der Primäraus-scheidung ist eine Aussage für die Korn-größe, die der Rechner des Thermoana-lysen-Gerätes als Kornfeinungszahl KFangibt. Abb. 5 zeigt einen flachen Verlaufder Primärausscheidung mit einer hohenKornfeinungszahl von KF = 13,5. DiePrimärausscheidung in dem zweiten Dia-gramm des Bildes hat einen stärker aus-geprägten Kurvenverlauf mit der aus-geworfenen Kornfeinungszahl KF = 9,4.

Zur Vermeidung von Volumendefizitenim Gußstück soll die KornfeinungszahlKF über 9 liegen. Die maximalen Kornfeinungswerte sindin folgender Tabelle festgehalten:

Da die Kornfeinungszahl und der Ver-edelungsgrad gegenläufig sind, solltenicht die höchste Kornfeinungszahl an-gestrebt werden, um eine gute Verede-lung des Gußstückes zu gewährleisten.Sinnlos ist es, der Schmelze noch Korn-feinungsmittel zuzusetzen, wenn die ge-nannten maximalen Kornfeinungswertebereits erreicht sind. Dies ist nicht nurunwirtschaftlich, sondern verschlechtertdie Veredelung enorm.Die aufgeführten Kornfeinungszahlensind Werte des Rechners im Thermo-analysen-Gerät EMTEC, das am häufig-sten in den Aluminium-Gießereien vorzu-finden ist. In den Rechner ist eine Richt-reihe für die Klassifizierung der Korn-größe eingegeben, die bei anderenGerätetypen anders sein kann; z.B. hatdie Kornfeinungszahl KF 9 eine Korn-fläche von 2,5 mm2.

Veredelungs-Überwachung

Die Überwachung der Veredelung inAlSi-Schmelzen ist mit der Thermoana-lyse gut gesichert. Mit dieser wird dieUnterkühlung gemessen, das ist dieTemperaturdifferenz zwischen der eutek-tischen Temperatur der unveredelten

Schmelze (siehe Tab. 3 auf S.30) undder eutektischen Temperatur der ver-edelten Schmelze. Diese Temperaturdif-ferenz wird auch als Depression bezeich-net. Die Erfahrung lehrt, daß eine De-pression zwischen 4 und 6 K eine guteVeredelung sichert. Wegen der langsa-meren Erstarrung benötigen Sandguß-stücke höhere Depressionen als Kokil-lengußstücke. Jedoch soll bei Sandguß-stücken mit Wanddicken von über 40 mmdie Depression von 5 K nicht überstei-gen, da poriges Gußgefüge auftretenkann. Wie unter Kornfeinung erwähnt,sind Depression, auch Veredelungszahlgenannt, und Kornfeinungszahl gegen-läufig. Eine sehr starke Veredelung senktdie Kornfeinungszahl, die wegen derbeginnenden Mikro- und Groblunkerungnicht unter 9 sinken darf.

Aluminium-Schmelzetester

Beim Aluminium-Schmelzetester erstarrenetwa 80 g Schmelze bei zunehmendemUnterdruck in einem Vakuumgefäß mitSichtglas. Druck sowie Temperatur wer-den beim Auftreten der ersten Blase ander Probenoberfläche ermittelt und mitHilfe dieser Werte aus dem Nomogrammder Gas- bzw. Wasserstoffgehalt derSchmelze festgestellt. Sand- und beson-ders Kokillengießer stellen mit Hilfe desAluminium-Schmelzetesters den Wasser-stoffwert ein, den das Gußstück für eingesundes Gußgefüge braucht. Feinst-oxide und Wasserstoff liegen vergesell-schaftet vor, so daß nach einer gründli-chen Schmelzereinigung der Wasser-stoffgehalt 0,08-0,10 ml /100 g Schmelzebetragen kann, was für Kokillengußdurchaus zu tief sein mag. Um Lunke-rung zu vermeiden, wird Wasserstoffdurch kontrolliertes Begasen derSchmelze auf höhere Werte, z.B.0,20-0,24 ml/100 g Schmelze, mittelsAluminium-Schmelzetester eingestellt.Für die Schmelzereinigung bei Kokillen-und Druckgußlegierungen mittels Rotorhat als Spülgas das sogenannte Formier-gas vermehrt Anwendung gefunden. Dieses besteht aus einem Gemisch vonArgon und Wasserstoff, z.B. 70% Ar und30% H2. Nach einer Behandlungsdauervon 6-8 Minuten ist der Wasserstoff-gehalt 0,20-0,24 ml/100 g Schmelze. DieÜberwachung des H2 -Gehaltes erfolgtmit dem Aluminium-Schmelzetester.

39

1h 2h 3h 4h

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

Sf-13, Sf-20, = 14,1Sf-30, = 14,9Uf-90, = 13,4Ac-70, Ac-71, Ac-72, Ac-78 dv = 15,7

Abb. 4: Überwachung der Schmelze einer Zylinderkopflegierung während der Behandlungen.

Abb. 5: Ausdrucke der Thermoanalyse.

Behandlungszeit [h]

Dic

hte

bei 8

0 m

bar

[g/c

m3]

nach Ü

berf

ühru

ng

vom

Tro

mm

elo

fen

Korr

ekt

ur

der

Analy

se

chlo

riere

n

ab

stehen

Minimalste geforderteDichte

Vorwort

Durch eine Wärmebehandlung könnendie mechanischen Eigenschaften dermeisten Aluminiumgußlegierungen inweiten Grenzen gezielt verbessertwerden. Die Art des Verfahrens wirddurch die beabsichtigte Wirkung be-stimmt und richtet sich nach der Guß-legierung, dem Gießverfahren und derErstarrungszeit.

Bei der wichtigsten Wärmebehandlung,der Warmaushärtung, sind folgendeZustände eines Gußstückes erreichbar:

warmausgelagert ( T6 )teilausgelagert ( T64 )kaltausgelagert ( T4 )

Diese Behandlung besteht immer ausdem Lösungsglühen und Abschrecken;die sich daran anschließende Auslage-rung erfolgt je nach gewünschtem Zu-stand in der Wärme oder bei Raumtem-peratur. Je nach Wahl der Auslagerungs-temperatur und -zeit unterscheidet mandie Voll- und die Teilaushärtung. Für dieKaltaushärtung ist nach dem Lösungs-glühen und Abschrecken keine weitereWärmebehandlung erforderlich. Die Guß-stücke härten bei Raumtemperatur aus.

Weitere Wärmebehandlungsverfahren fürGußstücke sind:

GlühenEntspannungsglühenStabilisierenWarmauslagernÜberaltern

Selbstaushärtende Legierungen sindLegierungen, bei denen durch die be-wußte Wahl der Zusammensetzung,allein die Lagerung der Gußstücke ohnejede Wärmebehandlung eine erheblicheSteigerung der Härte und Festigkeiterbringt.

Warmaushärtung

Das Warmaushärten besteht im Normal-fall aus drei Behandlungsschritten:- Lösungsglühen- Abschrecken- Warmauslagern oder

Teilauslagern oderKaltauslagern

Beim Aushärten laufen im Aluminium-mischkristall Ausscheidungsvorgängeab. Sie können stattfinden, wenn derAluminiummischkristall eine mit sinken-der Temperatur abnehmende Löslichkeitfür einen bestimmten Legierungs-bestandteil aufweist. Kühlt man vonhoher Lösungsglühtemperatur durchAbschrecken rasch ab, kann sich der imMischkristall gelöste Gefügebestandteilnicht ausscheiden. Der so übersättigteMischkristall ist bestrebt, diesenBestandteil während der Auslagerungwieder auszuscheiden und sich demGleichgewichtszustand zu nähern.

Die Warmaushärtung kann wiederholtwerden. Es besteht aber die Gefahr derKornvergröberung. In diesem Fall sinddie mechanischen Eigenschaften derGußstücke nicht mehr optimal.

Lösungsglühen

Durch das Lösungsglühen werden dieaushärtenden Bestandteile der Legierungin größerer Menge in Lösung gebracht,als es dem Gleichgewicht bei Raumtem-peratur entspricht. Außerdem wird beiAlSi-Legierungen das eutektischeSilizium eingeformt. Temperatur und Zeitmüssen aufeinander abgestimmt seinund haben die aus der Erstarrungszeitdes Gußstückes bedingte Größe derGefügebestandteile zu berücksichtigen.

Die Glühtemperatur soll so hoch wiemöglich liegen, weil die Löslichkeit mithöherer Temperatur stark zunimmt. Sieliegt in der Praxis etwa 10-15 °C unter-halb der Anschmelztemperatur niedrig-schmelzender Gefügebestandteile. DieTemperatur muß mindestens auf ± 5 °Cgenau eingehalten werden.

Die Tabelle auf Seite 41 enthält Richt-werte für die Wärmebehandlung unsererGußlegierungen.

Beim Lösungsglühen sollte die Tempera-tur langsam gesteigert werden, um dieKornseigerungen durch Diffusion zubeseitigen. Sonst besteht die Gefahr vonAnschmelzung. Bei dickwandigen Sandgußstücken aus Alufont empfiehltsich daher eine Stufenglühung: 4-6 h bei490 °C, anschließend 8-12 h bei 520 °C.Die Glühdauer wird von den Wanddickendes Gußstückes, dem Gießverfahrenund der Lösungsglühtemperaturbestimmt. Die Glühzeit wird ab Erreichender Endtemperatur gerechnet. Die Auf-heizdauer bleibt unberücksichtigt.

Die aushärtenden Bestandteile gehenumso rascher in Lösung, je feiner dasGußgefüge ist. Für AlSi-Legierungen gilt:- kürzere Zeit bei Kokillenguß, dünn-

wandigem Sandguß und höherer Lösungsglühtemperatur

- längere Zeit bei Sandguß, dick- wandigem Kokillenguß und niedrigererLösungsglühtemperatur.

Da die Gußstücke bei der hohen Glüh-temperatur nur noch eine geringe Festig-keit haben, müssen komplizierte Guß-stücke so gestapelt werden, daß derVerzug durch das Eigengewicht geringbleibt. In wenigen Fällen sind besondereGlühgerüste notwendig.

Das Lösungsglühen von Druckgußstük-ken ist wegen der im Gußgefüge je nachGießtechnik mehr oder weniger einge-schlossenen Gasblasen schwieriger alsbei Sand- oder Kokillengußstücken.Durch die sehr feinkörnige Erstarrunginfolge der hohen Abkühlgeschwindigkeitkann die Lösungsglühung mit gutemErfolg bei kürzerer Zeit und niedrigererTemperatur (480-490 °C) erfolgen.

Abschrecken

Durch ein schnelles Abschrecken derheißen Gußstücke wird das Wiederaus-scheiden gelöster Legierungsbestand-teile im Aluminiummischkristall ver-hindert. Normalerweise wird zum Ab-schrecken Wasser mit Raumtemperaturverwendet. Das Wasserbad darf sichdurch das Abschrecken höchstens auf60 °C erhitzen. Bei höherer Wassertem-peratur besteht die Gefahr der Dampf-blasenbildung in Gußstücktaschen undin der Korbmitte.

40

WarmaushärtungWärmebehandlung für SonderzweckeSelbstaushärtung

41

Anticorodal-04 AlSi0,5Mg T6 520-530 6- 8 20 180-190 6- 8T7 520-530 6- 8 20 220-240 4- 6

Anticorodal-50 AlSi5Mg T6 520-535 4- 8 20 155-160 7- 9T4 520-535 4- 8 20 15- 30 120

Anticorodal-70 AlSi7Mg0,3 T6 520-545 4-10 20 155-165 6- 8T64 520-545 4-10 20 150-160 2- 3

Anticorodal-78dv AlSi7Mg0,3 T6 520-545 4-20 20 145-160 2- 15

Anticorodal-71 AlSi7Mg0,3 T6 520-545 4- 8 20 155-165 6- 8T7 520-545 4- 8 20 200-230 6- 8

Anticorodal-72 AlSi7Mg0,6 T6 520-545 4-10 20 155-165 6- 8T64 520-545 4-10 20 150-160 2- 3

Silafont-30 AlSi9Mg T6 520-535 6-10 20 160-170 6- 8Silafont-31dv T5 - - Luft 210-230 6- 8

Silafont-32dv AlSi9Mg1 T6 520-535 6-10 20 160-170 6- 8

Silafont-36 AlSi9MgMn T6 480-490 2- 5 20 155-170 2- 3T7 480-490 2- 5 20 190-230 2- 3T5 - - 20 155-170 2- 5

Silafont-13 AlSi11 0 520-530 6- 8 20Silafont-12dv

Silafont-20 AlSi11Mg T6 520-535 6-10 20 130-170 6- 8T5 - - Luft 210-230 5- 8

Silafont-70 AlSi12CuNiMg T6 520-530 5-10 20-80 165-185 5- 8T5 - - Luft 210-220 10-12

Silafont-90 AlSi17Cu4Mg T6 495-505 7- 9 20-80 165-185 7- 9T7 495-505 7- 9 20-80 225-235 7- 9T5 - - Luft 225-235 7- 9

Silafont-92 AlSi18CuNiMg T6 495-505 4- 8 20-80 180-190 7- 9T5 - - Luft 180-190 10-15

Peraluman-36 AlMg3Si T6 545-555 4- 8 20 160-170 8-10

Peraluman-56 AlMg5Si T6 540-550 4- 8 20 160-170 8-10

Peraluman-57 AlMg5SiCu T6 540-550 4- 8 20-80 160-170 8-10T5 - - Luft 340-360 4- 8

Alufont-36 AlSi5Cu3Mg T6 495-510 4- 8 20 170-180 7-9

Alufont-47 AlCu4TiMg T4 520-530 8-16 20-80 15-30 120

Alufont-48 AlCu4TiMgAg T6 525-530 8-16 20-80 160-180 6-7

Alufont-52 AlCu4Ti T6 525-535 8-16 20-50 160-175 6- 7T64 525-535 8-10 20-50 135-145 6- 7

Alufont-57 AlCu4NiMg T6 510-520 3- 5 20-80 160-180 4- 6

Alufont-60 AlCu5NiCoSbZr T7 535-545 10-15 80 210-220 12-16T5 - - Luft 345-355 8-10

Für Kokillengußstücke sind im allgemei-nen die kürzeren Glühzeiten anzuwen-den, für Sandgußstücke die längeren.Bei den AlCu- Legierungen gelten die

Angaben für die Lösungsglühung fürGußstücke mit Wanddicken bis 8 mm.Dickwandigere Gußstücke sind bei 10 °Ctieferen Temperaturen während 12-18 h

zu glühen. Die Vergleichstabelle zu denZustandsbezeichnungen ist auf Seite 45.

Markenname Legierungs- Zustand Lösungs- Lösungs- Abschrecken Auslagerungs- Auslagerungskurzzeichen glüh- glüh- Wasser- temperatur dauer

temperatur dauer temperatur˚C h ˚C ˚C h

42

150 160 170 180 190 200

200

220

240

260

280

300

320

340

360

1

2

3

4

80

90

100

110

120

150 160 170 180 190 200

220240

260280300320

8090100110120130

345678

340360

2

150 160 170 180 190 200140

260

280

300

320

340

360

380

400

420

440

460

120

125

130

135

140

145

2

3

4

5

6

150140 160 170 180 190 200

260

280

300

320

340

360

380

400

420

440

460

120

125

130

135

140

145

2

3

4

5

6

Abb. 1: Einfluß der Warmauslagerungstemperatur auf die Eigenschaften von Silafont-30, AlSi9Mg, Sandguß, Auslagerungsdauer jeweils 7 Stunden, Magnesiumgehalt 0,28 %.

Abb. 2: Einfluß der Auslagerungstemperatur auf die Eigenschaften von Silafont-30 dv, AlSi9Mg, Kokillenguß mit 0,28 und 0,50 % Magnesium. Auslagerungsdauer jeweils 7 Stunden.

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Brinellh

ärt

e H

B

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Brinellh

ärt

e H

B

Auslagerungstemperatur [°C]

Abb. 3: Einfluß der Auslagerungstemperatur auf die Eigenschaften von Alufont-52, AlCu4Ti, Sandguß. Auslagerungsdauer jeweils 7 Stunden.

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Brinellh

ärt

e H

B

Auslagerungstemperatur [°C]

Abb. 4: Einfluß der Auslagerungstemperatur auf die Eigenschaften von Alufont-52, AlCu4Ti, Kokillenguß. Auslagerungsdauer jeweils 7 Stunden.

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Brinellh

ärt

e H

B

Auslagerungstemperatur [°C]

Auslagerungstemperatur [°C]

HB

Rm

A5

Rp0,2

HB

HB

Rm

Rm

A5

A5

Rp0,2

Rp0,2

HB

Rm

A5

Rp0,2

HB

Rm

A5

Rp0,2

= 0,50% Mg= 0,28% Mg

Die Zeit zwischen Entnahme der Guß-stücke aus dem Glühofen und demAbschrecken soll möglichst kurz sein: 10 Sekunden für dünnwandige, 30 Sekunden für dickwandige Gußstücke.In den Gußstücken können je nach Ge-stalt, z.B. schroff unterschiedliche Wand-dicken große mechanische Spannungendurch das Abschrecken entstehen. FürGußstücke und Legierungen,die zu hohenGuß- oder Abschreckspannungen neigen,kann die Wassertemperatur bis auf 80°Cerhöht werden. In besonderen Fällenwird ein Abschrecken im Luftstrom oderWassersprühnebel notwendig.

Sollten Richtarbeiten an den Gußstückenerforderlich sein, sind diese unverzüglichnach dem Abschrecken in dem nochweichen Zustand durchzuführen.

Warmauslagern ( T6 )

Die Warmauslagerung der Gußstückenach dem Lösungsglühen und Abschrek-ken, überwiegend bei 155 -180 °C, besei-tigt den Zwangszustand der in übersät-tigter Lösung befindlichen Legierungs-elemente. Durch submikroskopischeAusscheidungsvorgänge erfolgt eineHärte- und Festigkeitssteigerung.Gleichzeitig nimmt die Dehnung stetigab. Bei längerer Auslagerung wird dasMaximum von Härte und Festigkeitüberschritten. Durch die Wahl der Aus-

lagerungstemperatur und -zeit könnendiese Vorgänge gesteuert werden.Die Vorgänge laufen umso schneller ab,je höher die Auslagerungstemperatur ist.Bei zu hoher Auslagerungstemperaturwird das Festigkeitsmaximum nicht er-reicht (Abb.5 und 6). Das Warmauslagernwird mit Abkühlen unter 100°C beendet.

Wenn lösungsgeglühte und abge-schreckte Gußstücke mehrere Stundenbei Raumtemperatur zwischengelagertwerden, bevor sie zum Warmauslagernkommen, erreichen Zugfestigkeit, Dehn-grenze und Härte nicht die Maximalwerte.

Teilauslagern ( T64 )

Die Teilaushärtung ist eine zeitlich ver-kürzte oder bei tieferer Temperaturdurchgeführte Warmauslagerung nachdem Lösungsglühen. Ziel ist eine höhereBruchdehnung bei nicht maximalenFestigkeits- und Härtewerten.

Kaltauslagern ( T4 )

Gußstücke aus aushärtbarenLegierungen, z.B. Anticorodal -50 undAlufont-47, aber auch die Druckguß-legierung Silafont-36, werden nach demLösungsglühen und Abschrecken beiRaumtemperatur etwa 6Tage gelagert.Dadurch erfolgt eine Festigkeitssteigerungmit sehr guten Bruchdehnungswerten.

Wärmebehandlung fürSonderzwecke

Besondere Eigenschaften in denGußstücken für spezielle Anwendungs-fälle können durch gezielt andereWärmebehandlungen erreicht werden.

Glühen ( O )

Werden Gußstücke mehrere Stunden bei 350-450°C geglüht und im Ofenabgekühlt, so wird durch Einformen derSiliziumkristalle die Verformbarkeitverbessert. Solche Gußstücke könnendurch Nieten und Bördeln kalt verformtwerden. Auch die Bruchdehnung und dieDauerfestigkeit wird verbessert.

Die naheutektische Legierung Silafont-13wird bei 520-530 °C etwa 6-8 Stundengeglüht, Druckgußlegierungen beitieferer Temperatur und kürzerer Zeit.

Entspannungsglühen ( T5 )

Beim Erstarren von Gußstücken ent-stehen Eigenspannungen durch unter-schiedliche Wanddicke und Abkühlge-schwindigkeit und ebenfalls durchSchwindungsbehinderung der verschie-denen Gußstückbereiche. Um dem Ver-zug der Gußstücke nach der Bearbei-tung im Betrieb vorzubeugen, können sievor der Endbearbeitung spannungsfreigeglüht werden. Diese Glühbehandlung

43

0 2 4 6 8 10 12 14 160

2

4

6

8

10

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

0 2 4 6 8 10 1260

70

80

90

100

110

120

Abb. 5: Festigkeit und Dehnungseigenschaften einer Anticorodal-70, AlSi7Mg nach dem Lösungsglühen abgeschreckt. Warmausgehärtet bei verschiedenen Temperaturen über verschieden lange Zeiten.

Abb. 6: Härteverlauf einer Silafont-30, AlSi9Mg, Kokillenguß. Warmaushärtung bei verschiedenen Temperaturen über verschieden lange Zeiten nach Lösungsglühenund Abschrecken.

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Brinellh

ärt

e H

B

Auslagerungsdauer [h] Warmauslagerungsdauer [h]

160 °C

190 °C

190 °C

225 °C

170 °C

150 °C

180 °C

200 °C

160 °C

220 °C

220 °C

160 °C220 °C190 °C

Rm

A5 Sandguß

Rp0,2

44

160 180 200 220 240100

120

140

160

180

200

220

240

29

30

31

32

33

13

50

60

7080

5

67

8

9

12

11

10

160 180 200 220 240120

150

180

210

240

280

310

330

24

25

26

27

28

29

30

50

60

70

80

90

100

110

120

2

34

5

6

7

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0,1 1 10 100 1000

180

210

240

270

300

330

3

4

5

6

7

HB

Rm

A5

Rp0,2

HB

Rm

A5

Rp0,2

Rm

A5

Rp0,2

Rm

F 0 F 0 F 0A5Rp0,2

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Ele

ktrisc

he L

eit-

fähig

keit

[m

/Ωxm

m2]

Brinellh

ärt

e H

BB

ruchd

ehnung

A5

[%]

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Auslagerungstemperatur [°C]

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Ele

ktrisc

he L

eit-

fähig

keit

[m

/Ωxm

m2]

Brinellh

ärt

e H

BB

ruchd

ehnung

A5

[%]

Auslagerungstemperatur [°C]

Abb. 7: Einfluß der Auslagerungstemperatur auf die Eigenschaften von Anticorodal-04, AlSi0,5Mg. Auslagerungsdauer jeweils 7 Stunden.

Abb. 9: Mechanische Eigenschaften von Silafont-13, AlSi11 mit Natrium- und Dauerveredelung, ermittelt in Niederdruck-Kokillengußstücken im Gußzustand (F), sowie nach Glühen und Wasserabschrecken (0).

Abb. 8: Einfluß der Auslagerungstemperatur auf die Eigenschaften von Anticorodal-71, AlSi7Mg. Auslagerungsdauer jeweils 7 Stunden.

0,2

%-D

ehng

renze

Rp

0,2

und

Zug

fest

igke

it R

m[N

/mm

2]

Bru

chd

ehnung

A5

[%]

Auslagerungsdauer [Tage]

Abb. 10: Mechanische Eigenschaften an Kokillenguß-Zugprobestäben mit 16 mm Ø aus der selbstaushärtenden Legierung Unifont-90, AlZn10Si8Mg in Tagen nach dem Abguß.

– Na

– Sr

wird bei 200-300°C über mehrereStunden durchgeführt. Je höher dieTemperatur und je länger die Zeit, umsowirksamer ist die Behandlung. Sie wirdbei Gußstücken durchgeführt, die sehrmaßgenau sein müssen.

Konstruktionen mit geschweißtenGußstücken, auch Druckgußstücken,werden zum Abbau der beim Schweißenentstandenden Schrumpfspannungenbei weitaus kürzeren Zeiten geglüht.

Stabilisieren ( T5 )

In allen Gußstücken finden bei höherenBetriebstemperaturen Ausscheidungs-vorgänge statt, die mit geringstenVolumenänderungen verbunden sind.Dem wird bei Präzisionsteilen (Kolben,optische Baugruppen und Feinmechanik)durch ein Stabilisierungsglühen vorge-beugt. Die Glühtemperatur richtet sichnach der späteren Betriebstemperatur.Die Glühtemperatur liegt beica. 200-300°C, selten tiefer.

Warmauslagern ( T5 )

Die Behandlung ist eine Aushärtung ohneLösungsglühen. Festigkeit und Härte ein-facher Kokillengußstücke oder Druckguß-stücke aus aushärtbaren Legierungenkönnen durch Warmauslagern verbessertwerden. Die Wirkung ist besser, wenndie Gußstücke nach der Entnahme ausdem Gießwerkzeug sofort in kaltemWasser abgeschreckt werden. Mitgroßen Streuungen in den unterschied-lichen Wanddicken des Gußstückes istzu rechnen.

Überaltern ( T7 )

Nach dem Lösungsglühen und Ab-schrecken wird die Warmauslagerung bei200-240°C durchgeführt. Ziel ist bei denLeitlegierungen Anticorodal-04 undAnticorodal-71 eine höhere elektrischeLeitfähigkeit und Bruchdehnung, abergeringerer Festigkeit (Abb. 7 und 8); beider Druckgußlegierung Silafont-36 istdas Ziel eine höhere Bruchdehnung, alsim warmausgehärteten Zustand.

Selbstaushärtung ( T1 )

Mit besonderen, hoch zinkhaltigen Le-gierungen wie Unifont-90 und Unifont-94, werden ohne Wärmebehandlungsehr gute mechanische Eigenschaftenerreicht. Der Vorgang wird Selbstaus-härtung genannt und darf nicht mit derKaltaushärtung verwechselt werden, derein Lösungsglühen mit Abschreckenvorausgeht. Die Selbstaushärtung be-ginnt nach dem Entformen der Guß-stücke.Der Festigkeitsanstieg ist nach 8 Tagenabgeschlossen (Abb. 10).Selbstaushärtende Legierungen werdenzur Einsparung der Wärmebehandlungs-kosten oder aus technischen Gründen,z.B. Verzug oder Größe des Gußstückes,eingesetzt.

45

Vergleich der Zustandskurzzeichen zur Wärmebehandlung von Aluminiumguß

bisheriger Bezeichnung EN DIN AA ISOKatalog

Gußzustand Gußzustand, Herstellungszustand F

g geglüht Weichgeglüht 0 g T2 0

rl selbstaus- Kaltausgelagert T1gehärtet

Kontrollierte Abkühlung nach dem Guß T1

ka kaltausge- Lösungsgeglüht, abgeschreckt, T4 ka T4 TBhärtet kaltausgelagert

st stabilisiert Überaltert ohne Lösungsglühen T5 T5

aw abgeschreckt Warmausgelagert ohne Lösungsglühen T5warmausgelagert

wa warmausge- Lösungsgeglüht, abgeschreckt T6 wa T6 TFhärtet und vollständig warmausgelagert

ta teilausgehärtet Lösungsgeglüht, abgeschreckt und nicht T64 tavollständig warmausgelagert- Unteraltert

ü überaltert Lösungsgeglüht, abgeschreckt T7 T7und überhärtet- Stabilisierter Zustand

Aluminium hat eine für viele Zwecke her-vorragende Korrosionsbeständigkeit dankseiner Fähigkeit schützende oxidischeDeckschichten zu bilden. Die Korrosions-beständigkeit eines Aluminiumgußstük-kes wird weitgehend bestimmt durch dieBeständigkeit seiner Oxidschicht unterden jeweils gegebenen Bedingungen.Bei sandgegossenen oder wärmebe-handelten Gußstücken, aber auch nacheiner längeren Lagerung in der Witterungwird die Oxidschicht 0,1 µm dick. EineZerstörung der Oxidschicht kann denKorrosionsangriff agressiver Medienauslösen.

Häufig ist eine Lokalelementbildung dieUrsache für eine örtlich konzentrierteKorrosion. Lokalelemente entstehen beiGegenwart von Feuchtigkeit durch: - Äußeren Kontakt von Aluminium mit

chemisch edleren Metallen, wie Bau-teile aus Schwermetallen oder unlegiertem Stahl

- Schwermetallhaltige Lösungen- eingedrungene Fremdmetallflitter- Mischkristallausscheidungen, ins-

besondere schwermetallhaltiger Verbindungen im Gefüge der Aluminiumlegierung.

Aluminium ist umso korrosionsbeständi-ger, je reiner es ist. Sowohl Legierungs-bestandteile als auch Verunreinigungenbeeinflussen in gewissem Maße die all-gemeine Korrosionsbeständigkeit.

Silizium hat in der Regel nur geringenEinfluß auf das Korrosionsverhalten. DieAbstufungen AlSi5, AlSi12, AlSi20 sindaber im Korrosionsverhalten bemerkbar.Daher sollte der Si-Gehalt nicht höhergewählt werden als zum Erzielen guterGießeigenschaften und ausreichendermechanischer Festigkeit erforderlich ist.

Ein Magnesium- oder Mangan-Zusatzgewährt einen spezifischen Korrosions-schutz gegen chloridhaltiges Meerwas-ser und in beschränktem Maße auchgegen schwach alkalihaltige Mittel.

Verunreinigungen an Schwermetallenwie Kupfer, Blei, Nickel und Eisen kön-nen schädlich sein. Schon geringe Men-gen führen dabei zu erheblichen Korrosi-onsschäden. Ein Versuch aus der Praxiszeigt an der druckgegossenen LegierungAlSi12 mit unterschiedlichem Kupferge-halt nach 33 Monaten die in Abb. 1 dar-gestellte Abhängigkeit der Korrosionstiefevom Kupfergehalt. Den Korrosionsangriffauf ein Kokillengußstück mit höheremKupfergehalt zeigt Abb. 2 und 3. DasResteutektikum wird selektiv angegriffenund herausgelöst, wobei Siliziumnadelnund die α-Mischkristalle (Dendriten)unangegriffen stehen bleiben.

46

Korrosionund Korrosionsschutz

0 0,2 0,5 0,80

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

Abb. 1: Abhängigkeit der Korrosionslochtiefe einer druckgegossenen AlSi12 vom Kupfergehalt.

Korr

oss

ionsl

ochtie

fe [

mm

]

Cu-Gehalt [%]

Abb. 2: Mikroschliff eines Kokillengußstückesaus AlSi12 mit selektivem Korrosions-angriff des Resteutektikums.

Abb. 3: Mikroschliff eines Sandgußstückesnach längerem Korrosionsangriff.

Korrosionsbeständigkeit

Gießbarkeit

Ko

rro

sio

nsb

estä

nd

igke

it

mittel gut sehr gut ausgezeichnet

Af-47 u. 48 Sf-70Af-52,57 u.60 Af-36Sf-90 u.92Pe-57

Sf-30 Sf-13Uf-90 Sf-20Uf-94 Sf-09

Sf-36

Ac-04 Ac-50 Ma-59Pe-30 u.36 Ac-70/78 dvPe-50 u.56 Ac-71

Ac-72

gegenMeer-wasser

gegenWitterung

mit Ober-flächen-schutz

Tab. 1: Gießbarkeit und Korrosionsbeständigkeit verschiedener Aluminiumgußlegierungen.

100 µm 1 mm

Die von RHEINFELDEN garantierteReinheit der Hüttenaluminium-Guß-legierungen mit max. 0,02% Kupfer undmax. 0,15% Eisen bietet in dieserHinsicht große Sicherheit.

Über diese legierungsspezifischenÜberlegungen hinaus bestimmen vielfäl-tige Einflüsse das Korrosionsgeschehenin jedem Einzelfall: Art, Konzentration,Temperatur und Bewegungsgeschwin-digkeit des angreifenden Mittels, Zusam-menwirken mehrerer Stoffe, Belüftung,gleichzeitige Einwirkung mechanischerBelastung, Deckschichtenbildung durchSchmutz oder Korrosionsprodukte. Umdiese Einflüsse abzudecken sind zuver-lässige Voraussagen nur aufgrund vonpraxisnahen Versuchen möglich.

Eine weitere Voraussetzung für geringeKorrosionsanfälligkeit ist ein gesundes,porenfreies Gußstück. Über die Gießbar-keit der Sand-, Kokillen- und Druckguß-Legierungen gibt Tabelle 1 Auskunft.

Korrosionsschutz

Polierte Oberflächen sind korrosions-beständiger als die Gußhaut oder rohbearbeitete Flächen. Sowohl Kokillen-als auch Druckgußstücke werden durchKugelpolieren mit Edelstahlkugeln trom-melpoliert. Die verdichtete Oberflächegewährleistet einen hohen Korrosions-schutz.

Die Schutzwirkung der natürlichen Oxid-haut kann durch elektrolytisch erzeugte,bis 80 µm dicke Oxidschichten verstärktwerden. Diese technische Schutzoxidati-on ist bei jeder Aluminiumlegierung mög-lich. Dekorative Oxidschichten lassensich am besten auf siliziumfreien AlMg-Gußlegierungen erzielen und haben eineDicke von 10-25 µm. Die Oxidschicht istumso dichter und damit ihre Schutzwir-kung umso größer, je reiner das Grund-metall ist. Desweiteren können chemischerzeugte Phosphat- und Chromatschich-ten als Oxidationsschutz und als guteHaftvermittler für organische Beschich-tungen eingesetzt werden.

Besonders hervorzuheben ist das Grün-chromatierverfahren, das für Anwen-dungszwecke zugelassen ist, bei denendas Gußstück mit Lebensmitteln inBerührung kommt.

Die Lackbeschichtung der Gußstückebedarf einer beschichtungsgerechtenVorbehandlung durch Schleifen oderStrahlen mit Korund. Nicht verwendetwerden darf Stahlkorn, da eingedrückterAbrieb zu Kontaktkorrosion führt. DasEntfetten und Reinigen von Druckguß-stücken vor der Beschichtung ist in engerZusammenarbeit mit dem Druckgießer,in Hinsicht auf das von ihm eingesetzteTrennmittel, zu erarbeiten. Anschließendwerden oberflächenbeanspruchte Guß-stücke chromatiert (Bild 4 oben).

Alle Gußstücke sollten eine zusätzlicheWärmebehandlung von 140-200 °C über1 Stunde zwischen der Schlußspüle unddem Auftragen der Beschichtung durch-laufen, um ein vollständiges Ausgasenan der Werkstückoberfläche zu erreichen.

Die danach aufzubringenden Pulverlackehaben Schichtdicken von 25-100 µm undwerden bei Einbrenntemperaturen von180-220 °C über 20 Minuten einge-brannt. Bei Mehrfarben-Lackierungendurchläuft das Gußstück den Einbrenn-ofen entsprechend öfter (Abb. 4 unten).Aushärteffekte werden ab 140 °C in Ganggesetzt. Bei dem dargestellten Pkw-Radaus Silafont-20 dv ergeben sich beimLackieren folgende Veränderungen:

Häufig bieten Anstriche neben allgemei-nem Korrosionsschutz auch ausreichen-den Schutz vor Kontaktkorrosion. Bessergeeignet sind Kunststoff-Isolierteile oderpastenförmige Dichtungen. Die Gefahrder Kontaktkorrosion bei Berührungzwischen Baustahl und Aluminium kannauch durch Verzinken der Stahlteilevermindert werden. Rostfreie Stählebilden mit Aluminium in der Regel keineKontaktkorrosion.

Aluminiumgußstücke mit dichtem Ge-füge können durch galvanische Über-züge geschützt werden, wie es beiKokillengußstücken für die Elektrotech-nik durch einen Überzug aus Silber ge-gen die Funkenkorrosion angewandtwird.

Auch Kühl- und Schmiermedien bei derBearbeitung von Aluminiumguß können,wenn sie schwefel- und phosphathaltigsind, zu Korrosionsschäden führen. Hierist auf die Verwendung silikatischer Kühl-medien zu achten.

47

Lackierung Rp 0,2 Rm A5 HB

N/mm2 N/mm2 %ohne 85 195 12,5 62mit 104 201 10,3 63

Abb. 4 oben: Durchflußmeßdose für Flugzeugtreibstoff;von links nach rechts: Gußzustand, chromatiert, lackiert.

Abb. 4 unten: Pkw-Rad in Mehrfarben-Lackierung.

Verschleißkriterien bei denBearbeitungswerkzeugen

Werkzeugstandzeiten oder Standwegebeeinflussen die Wirtschaftlichkeit in derFertigung. Kurze Standzeiten oder Stand-wege sind nur dann sinnvoll, wenn essich um kleine Fertigungsserien handelt.Denn Werkzeugwechsel in der Groß-serienfertigung können die Hauptzeitenganz beträchtlich negativ beeinflussen.

Oftmals wird der Werkzeugverschleißnur mit dem Siliziumgehalt einer Alumi-niumlegierung als Hauptfaktor in Zusam-menhang gebracht. Aber nur die Kennt-nis über den Siliziumgehalt gibt nochkeine Antwort auf die Frage, inwieweitdie Werkzeuge belastet werden.

Für die Höhe des Verschleißes sind dieGefüge- und Festigkeitszustände mitausschlaggebend; bei den Hartmetall-werkzeugen weniger als bei den HSS-Werkzeugen, z.B. bei Wendelbohrern.Diamantbestückte Werkzeuge schneidenselbstverständlich hier am günstigstenab.

Zwei Gefügezustände der Hüttenalumi-nium-Gußlegierung Silafont -13, AlSi11sind die körnige (Abb. 1) und die ver-edelte Gefügemodifikation (Abb. 2). Beihartmetallbestückten Werkzeugen hatsich herausgestellt, daß Gußstücke mitder körnigen Gefügeausbildung gegenü-ber der ver-edelten bis zu 10% geringereStandzeiten bringen. Noch größereUnterschiede traten bei Standweg- undStandzeitversuchen mit HSS-Wendel-bohrern zutage (Abb. 3).

Eine weit größere Standzeit- oder Stand-wegbeeinträchtigung als durch den Siliziumanteil in den Legierungen wirddurch die Aushärtung herbeigeführt. Bei einer Silafont-92, AlSi18CuNiMgreduziert die Warmaushärtung denStandweg der Werkzeuge auf 2–3%gegenüber dem Gußzustand (Abb. 4).

Diese Gegenüberstellungen sollen zei-gen, daß die Maschinenparameter beider spanenden Bearbeitung den Gefüge-und Festigkeitszuständen angepaßt wer-den müssen, wenn wirtschaftlich gefertigt werden soll.

48

Spanende Bearbeitung von Aluminiumguß

30 6040 7050 100 150 200

10

30

50

100

300

30 6040 7050 100 150 200

1

10

20

30

50

5

3

2

100

Abb. 3: Einfluß des Gefügezustandes auf den Standweg bei Silafont-70.

Abb. 4: Einfluß der Wärmebehandlung auf den Standweg bei Silafont-70.

Schnittgeschwindigkeit v [m/min] Schnittgeschwindigkeit v [m/min]

Sta

nd

weg

L [

m]

Sta

nd

weg

L [

m]

dauerveredeltesGefüge

Gußzustand

warmausgehärtet

körnigerGefügezustand

Abb. 1 : Körnige Gefügemodifikation einer Silafont-13, AlSi11 Gußlegierung.

100 µm

Abb. 2 : Veredelte Gefügemodifikation einer Silafont-13, AlSi11 Gußlegierung.

100 µm

49

Bis vor wenigen Jahren wurde dasSchweißen fast ausschließlich als Ver-bindungstechnik für Konstruktionen ausAluminium-Knetwerkstoffen angewendet.Heute werden die Vorteile der Gieß- undder Schweißtechnik miteinander genutzt.Schweißkonstruktionen aus Gußwerk-stoffen oder Mischkonstruktionen ausGuß- und Knetwerkstoffen gewinnen anBedeutung.

Die physikalischen, chemischen undmechanischen Eigenschaften des Alu-miniums ergeben ein besonderesSchweißverhalten, das von dem derEisenwerkstoffe abweicht. Besonders die an der Oberfläche befindliche stabileOxidschicht muß entfernt oder aufgeris-sen werden, um einwandfreie Schweiß-verbindungen zu erhalten. Beim Schutz-gas-Lichtbogenschweißen wird dieseOxidschicht durch den Reinigungseffektdes ionisierten Schutzgases zusammenmit der Wirkung der vom Werkstück zurElektrode fließenden Elektronen entfernt.

Trotz des niedrigen Schmelzbereiches,verglichen mit Eisenwerkstoffen, verlangtdas Schweißen von Aluminium wegender hohen Wärmeleitfähigkeit undSchmelzwärme etwa die gleiche Wärme-menge.

Das Schwinden des Aluminiums beimErstarren und die große Wärmeausdeh-nung führen beim Erwärmen bzw. beimAbkühlen zu Formänderungen, die zuSchweißrissen, Verzug und Eigenspan-nungen führen können. Dem wirken derniedrige Elastizitätsmodul und die gerin-ge Schweißtemperatur entgegen.

Das flüssige Aluminium kann aus derUmgebung Wasserstoff aufnehmen, dersich beim Erstarren wieder ausscheidet.Die Folge können Poren in den Schweiß-nähten sein.

Schutzgas-Schweißverfahren

Das Schweißen mit Schutzgas ist dasSchweißverfahren, mit dem sich die Be-sonderheiten beim Schweißen des Alu-miniums sehr gut beherrschen lassen.Als Schutzgase dienen inerte Gase, dieauch bei hoher Temperatur chemischneutral bleiben. Im allgemeinen wird Argon mit einer Reinheit von über 99,99 Vol.-% verwendet. Beim Schutzgas-Lichtbogenschweißenwird mit nicht abschmelzbarer Elektrode(WIG) (Abb. 1) oder abschmelzenderElektrode (MIG) gearbeitet.

Es gibt zahlreiche modifizierte Verfahren,die in der Praxis für bestimmte Schweiß-arbeiten angewendet werden. Für dasSchweißen mit Gußstücken überwiegtwegen der meist größeren Wanddickeund der hohen Schweißgeschwindigkeitdas MIG-Verfahren. Dabei wird mitGleichstrom und positiv gepolter Elek-trode gearbeitet. Das Schweißverfahrenist weitgehend mechanisierbar; heute istdas Schweißen mit Robotern möglich.

Mit dem MIG-Impulsschweißen lassensich die Schweißparameter so wählen,daß durch kontrollierten Werkstoffüber-gang vom Draht zum Werkstück mit demgleichen Drahtdurchmesser in einemArbeitsgang sehr unterschiedlicheWanddicken miteinander verschweißtwerden können.

Das WIG-Plasma-Stichloch-Verfahrenist ein spezielles Schutzgas-Schweißver-fahren. Im Prinzip handelt es sich um einkontrolliertes Plasma-Schneiden mit demUnterschied, daß anstelle der Trennfugeeine Schweißnaht zurückbleibt. Ein Plas-mastrahl sticht durch das Material hin-durch und erzeugt ein Loch von etwa 4 mm Durchmesser. Dieses Loch wirdwährend des ganzen Schweißvorgangesaufrecht erhalten. Hinter dem Loch fließtdie Schmelze gesteuert durch dieSchwerkraft, die Oberflächenspannungund den Schutzgasdruck zu einerSchweißnaht zusammen. Diese hoch-wertige Verbindungsart ist am Beispieleines Pkw-Tragrohres dargestellt auf derSeite 76 unter der Legierungsbeschrei-bung zu Silafont-30.

Beim Plasma-MIG-Verfahren wird diehohe Abschmelzleistung beim MIG-Ver-fahren mit der nahezu idealen Licht-bogenausbildung und Schutzgasab-schirmung des Schweißbades beimPlasma-Verfahren kombiniert. Das Ver-fahren eignet sich für Anwendungen mithohen Ansprüchen an Dichtigkeit,Oberflächenqualität und mechanischerBelastung, z.B. für die Verbindung vonGuß- und Knetmaterial bei SF6 - Schalt-gehäusen.

Schweißkonstruktionen mit Gußstücken

Abb. 1: Hauptquerträger für U-Bahn aus Alufont-52 warmausgehärtet zusammen mit Verbindungsprofilen in der schwenkbaren Schweißlehre.

Schweißbare Gußwerkstoffe

Die unterschiedliche Gefügeausbildung,Gasporosität, Mikrolunker und Gußhauthaben entscheidenden Einfluß auf dieGüte der Schweißverbindung. BeiBeachtung der gußspezifischen Richt-linien ergeben sich einwandfreie Verbin-dungen, die sich für den Einsatz in hoch-beanspruchten Komponenten eignen.Je nach Anforderungen an die Nahtquali-tät ist auf die Gußqualität im Schweiß-nahtbereich zu achten (Abb. 1, S. 68).

Die Schweißbarkeit der Gußlegierungenist im Kapitel Technologische Eigen-schaften auf Seite 17 aufgeführt. Als besonders gut schweißbar gelten dieAlSi-Legierungen.

Bereits ausgehärtete Legierungen habendurch das Schweißen eine Festigkeits-einbuße im Bereich der Schweißnaht.Die Festigkeitswerte fallen im ungünsti-gen Fall auf die Werte des Gußzustan-des ab. Eine selbstaushärtende Legie-rung härtet nach dem Schweißen wiederaus.

Kantenvorbereitung

Zur Erzielung einwandfreier Schweiß-nähte sind die Kanten vor Beginn derSchweißarbeiten gründlich zu säubern.Dazu eignet sich nur Aceton oder Indu-striealkohol. Insbesondere bei wärme-behandelten Gußstücken sollte durchBürsten oder Schleifen mit nicht-rostenden Werkzeugen die Gußhaut entfernt werden.

Zusatzmetall

Die Wahl des Zusatzmetalles richtet sichnach der Zusammensetzung der Grund-werkstoffe sowie nach den verlangtenEigenschaften der Schweißverbindung.Die für das Schutzgasschweißen vonGußwerkstoffen verwendeten Zusatzme-talle sind in Tabelle 1 aufgeführt.Grundsätzlich sollte legierungsähnlichesZusatzmetall verwendet werden; ausschweißtechnischen Gründen sind Aus-nahmen möglich.

Festigkeitsbeeinflußende Faktoren

Bei Aluminiumlegierungen bildet sich umdie Schweißnaht eine ausgeprägte Wärmeeinflußzone. In dieser Zone finden Gefügeveränderungen statt. Von entscheidender Bedeutung sind:

- die beteiligten Grundwerkstoffe und deren Zustände (warmausgehärtet,kaltverfestigt usw.)

- Zusatzmetall- Schweißverfahren, -ausführung

(MIG, WIG, einlagig, mehrlagig usw.)

- Qualität der Schweißnaht (Einschlüsse, Porosität, Risse)

- Geometrie der Schweißnaht(Überhöhung, Einbrandkerben,Form)

- Geometrie der Schweißstückeund der Schweißverbindung (Fuge, Versatz, Kantenvorbereitung usw.)

- Nachbehandlung der Schweißstücke (Wärmebehandlung, Abarbeiten,Strahlen usw.)

Bestimmend für die Schwingfestigkeitsind jene Größen, die durch Kerbwirkungeine Spannungsüberhöhung verur-sachen.

Die aluminiumgerechte Ausführung einerSchweißkonstruktion mit der günstigstenGestaltung der Schweißverbindung undeiner exakten Ausführung der Schwei-ßung (Badsicherung, Kantenform, Kan-tenvorbereitung, Reinigung) ist also vonentscheidender Bedeutung.

Wahl des Schweißverfahrens

Die Wahl des Schweißverfahrens wirddurch folgende Faktoren bestimmt:

- Wirtschaftlichkeit- Werkstückart- Dicke der Werkstücke- Qualitätsansprüche- Ansprüche an das Aussehen- Zusatzmetall (ohne/mit)- Schweißposition- Richtungswechsel- Schweißnahtlänge- Stückzahl- Eignung zum Roboterschweißen

Die richtige Wahl zu treffen bedarf also gründlicher Überlegungen.

Nachbehandlungder Schweißverbindungen

Durch die Schrumpfung der Schweiß-nähte sind die Schweißeigenspannun-gen, die in ihrem näheren Bereich ent-

50

Besonders gut schweißbar:Silafont-13Silafont-30Silafont-36

Gut schweißbar:Anticorodal-70Alufont-47/48/52Peraluman-30/36Unifont-90Magsimal-59

Abb. 2: Stoßdämpferbein für Einzelrad-Aufhängung an Schwerlastfahrzeugen mit einer druckdichten Verschweis-sung aus stranggepreßter Kolben-stange und gegossenem Kolben aus Anticorodal-70 warmausgehärtet.

Schweißkonstruktionen mit Gußstücken

51

stehen, überwiegend Zugspannungen.Die Vermeidung von Nahtanhäufungenin geschweißten Konstruktionen kann dieSpannungen reduzieren. Durch Kugel-strahlen können die Spannungen etwasverringert werden. Ein wesentlicher Ab-bau ist aber nur durch Spannungs-frei-glühen erreichbar. Bei den warmausge-härteten Legierungen erfolgt hierdurch eine Abnahme der Festigkeit; deshalbsind Warmauslagerungstemperatur und -zeit durch einen Praxisversuch zu ermitteln. Bei den aushärtbaren Legie-rungen ist durch eine Warmauslagerungnach dem Schweißen eine Steigerungder Festigkeitswerte zu erreichen. DasRichten von Schweißkonstruktionen soll-te durch geeignete schweißtechnischeund konstruktive Maßnahmen möglichstvermieden werden.

Fertigungsschweißenvon Gußstücken

Das Fertigungsschweißen (Reparatur-schweißen) ist ein Spezialgebiet desGußschweißens. Das Verfahren hat er-hebliche wirtschaftliche Bedeutung, dennes können Gußfehler (Lunker, mechani-sche Beschädigungen, Maßabweichun-gen) beseitigt werden.

Schweißen von Druckguß

Normaler Druckguß ist aufgrund des ein-geschlossenen Gases nicht zum poren-armen, also dichten Schweißen geeig-net. Durch modifizierte Gußverfahrengelingt es heute, ausgewählte Gußstück-partien schweißbar zu gießen. Das Elek-tronenstrahlschweißen von Druckguß imVakuum ermöglicht äußerst saubereSchweißverbindungen (siehe S. 56/3).

Tabelle 1:Wahl der Zusatzwerkstoffe für das Schweißen von Aluminiumgußwerkstoffen und für die Kombinationen von Knet- mit Gußwerkstoffen.

Anticorodal-50 Silafont-30 Unifont-90 Peraluman-30/-36 Alufont-52Anticorodal-70 Silafont-13 Peraluman-50/-56 Alufont-47

Silafont-20 Magsimal-59Gußwerkstoffe Silafont-36

Anticorodal-50 AlSi5Anticorodal-70

Silafont-30 AlSi5 AlSi5Silafont-13 AlSi12Silafont-20Silafont-36

Unifont-90 AlMg4,5MnAlSi12

Peraluman-30/-36 AlMg3 AlSi5 AlMg3Peraluman-50/-56 AlMg5 AlMg3 AlMg5

AlMg5

Magsimal-59 AlMg4,5Mn

Alufont-52 AlSi5 AlMg5 AlMg5Alufont-47 AlMg5 AlSi5 AlSi5

Knetwerkstoffe

Anticorodal-110 AlSi5 AlSi5 AlSi5 AlSi5 AlSi5AlMgSi1 AlMg5 AlMg5

Unidur-102 AlSi5 AlSi5 AlMg4,5Mn AlMg5 AlSi5AlZn4,5Mg1 AlMg5 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn

Peraluman-260 AlSi5 AlSi5 AlMg4,5Mn AlMg5 AlSi5AlMg2,7Mn AlMg5 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMg5

AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn

1. Gewichtsreduzierung

Der ICE-Hochgeschwindigkeitszug ist mit modernster Technik ausgestattet, wurdeaber in der ersten Ausführung zu schwer und mußte abgespeckt werden. Die Substitution der Stahl- und Sphärogußstücke durch Aluminiumguß brachte eineGewichtseinsparung von insgesamt 6,1 t pro Zug, womit auch die Achslagerlast derTriebköpfe gesenkt werden konnte. Ein Bauteil ist u.a. das zweiteilige Getriebe-gehäuse, Sandguß aus Alufont-52 warmausgehärtet (T6) mit 196 kg, das die Stahl-guß-Ausführung von 578 kg ersetzt; bei 4 Getrieben pro Triebkopf eine Gewichtser-sparnis von 3,3 t pro Zug. Durch die bessere Wärmeleitfähigkeit von Aluminium kanndie Temperatur des Getriebeöles auf 80 - 90 °C begrenzt werden, der sonst notwen-dige Ölkühler entfällt.

2. Geringe Massenträgheit

Die geringe Massenträgheit ist ein wichtiger Gesichtspunkt für bewegte Konstruk-tionen, die für schnelle lineare und rotierende Bewegungen mit Beschleunigung und Verzögerung, wie z.B. im Roboterbau und Schnelltransport von Bedeutung ist.Das Bild zeigt einen Stößel einer Schnellpresse für das Tiefziehen von Karosserie-blechen, der vom Stahl- auf Aluminium-Sandguß aus Alufont-52 T6 mit 439 kg umge-stellt wurde. Für Großpressen werden Stößel mit über 1,0 t Gewicht gegossen.

3. Geringe Unwucht

Die zweiteilige Motorradfelge wird als ineinanderpassende symmetrische Hälftengegossen, auf erforderliche Breite bearbeitet, Elektronenstrahl-geschweißt undlackiert. Gefordert ist extremer Leichtbau mit sehr geringer Unwucht. Die dünnwandi-ge Druckgussausführung in Magsimal-59 erfüllt die Anforderungen in besonderemMaße: die sehr rasche Abkühlung in der Druckguss-Stahlform erbringt hohe mecha-nische und dynamische Festigkeit gerade bei 3 - 5 mm Wanddicke und die Legierungermöglicht die Verwendung des Bauteiles schon im Gusszustand mit seiner sehrhohen Maßhaltigkeit. Die Schweißwärmeeinbringung ist im gewählten Elektronen-strahlschweißverfahren am geringsten.

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31 Gründe, Aluminiumguß anzuwenden

1. Gewichtsreduzierung2. Geringe Massenträgheit3. Geringe Unwucht4. Gute Schwingungsdämpfung 5. Gute Dauerfestigkeit6. Hohe Duktilität7. Gute dynamische Festigkeit8. Hohe Verformungsarbeit9. Hohe Rißzähigkeit, geringe

Rißfortpflanzungsgeschwindigkeit10. Keine Versprödung bei tiefsten

Temperaturen11. Gute Bördelbarkeit12. Hohe Gestaltsfestigkeit13. Gute Verschleißfestigkeit14. Guter Verbund durch Schweißen

von Aluminiumguß mit Aluminium-Knetlegierungen

15. Günstiger Kraftlinienverlauf16. Schweißverbindung von

Aluminiumguß mit

Eisen- oder Kupferwerkstoffen mittels Schweißverbinder

17. Hartlöten von Aluminiumguß mitAluminium-Knetwerkstoffen

18. Verbundguß mit Eingießteilen19. Höhere Wirtschaftlichkeit durch

Aluminiumguß im Vergleich zuNiet-, Fräs-, Schraub- undMontagekonstruktionen

20. Hohe Wärmeleitfähigkeit21. Hohe Wärmekapazität22. Nicht brennbar23. Hohe elektrische Leitfähigkeit24. Hohe Kurzschlußfestigkeit25. Gute Korrosionsbeständigkeit26. Gute Meerwasser-Beständigkeit27. Dekorative Gußoberflächen28. Ausgezeichnete Reflexion29. Ungiftig30. Gute Spanbarkeit31. Einfaches Rezyklieren

Aluminiumguß ist ein begehrterKonstruktionswerkstoff und nimmt nachGußeisen den zweiten Platz unter denGußwerkstoffen ein, weil er vielfacheAnwendungsmöglichkeiten in der Kon-struktion bietet. 1960 wurden in derBundesrepublik Deutschland 120.000 tAluminiumguß hergestellt, heute sindes bereits annähernd 500.000 t. Im Fol-genden werden Gründe aufgeführt,warum der Aluminiumguß entscheiden-de Vorteile hat und dadurch andereWerkstoffe substituiert.

4. Gute Schwingungsdämpfung

Metall-Gummi-Gelenke an den beweglichen Stellen des Pkw-Fahrwerks dämpfen die von der Fahrbahn angeregten Schwingungen. Die Krafteinleitung erfolgt überLagerkerne aus Aluminiumguß. Diese ersetzen Eisenwerkstoffe und erhöhen dieDämpfung merklich. Wegen der hohen Schwelldruckbelastung und der gefordertenStückzahl werden die Lagerkerne aus Unifont-94 im Druckguß hergestellt. DieseLegierung ist selbstaushärtend und erreicht nach dem Vulkanisieren wieder dieUrsprungsfestigkeit.

5. Gute Dauerfestigkeit

Dieser Gabellenker für die Vorderachse eines Straßen- und Geländesportwagens isthohen dynamischen Belastungen ausgesetzt und deshalb in Magsimal-59 mit Wand-dicken von 4 - 6 mm konstruiert. Ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit, sehr hohe Dehnung und Dehngrenze alsDruckgußwerkstoff im Gußzustand ermöglichen den langjährigen Einsetz im Grenz-bereich der Automobile.

6. Hohe Duktilität

Duktile Aluminiumgussstücke bauen Spannungsspitzen, die durch schlagartigeBeanspruchungen auftreten, selbsttätig ab. Ein Bruch in einem verformten Bereichtritt nicht auf. Der Griffkranz von Lenkradskeletten muss sich im Crash bis hinter die Befestigungs-platte verformen lassen, ohne einen gefährlichen Riss aufzuweisen. Vollaluminium-Gusslenkräder aus Magsimal-59 zeigen hier äußerst hohe Verform-barkeit bei hohen aufgenommenen Kräften.

7. Gute dynamische Festigkeit

Aluminiumguß ist geeignet für Bauteile, die unter Zugbelastung auf Schwingungenbeansprucht werden. Deshalb können z.B. bei Schienenfahrzeug-Drehgestellen alletragenden Stahlbauteile durch Aluminiumguß ersetzt werden. Das Triebdrehgestellmit Markennamen Aludrive enthält 750 kg Aluminiumguß, wodurch 500 kg Gewichteingespart werden. Das Triebaggregat sowie der Wagenkasten mit Fahrgästen sinddurch Luftfedern auf je einer längs angeordneten kastenförmigen Radsatzlager-schwinge abgefedert. Wegen der hohen Beanspruchung der als Hohlkörper konstru-ierten Radsatzlagerschwinge wird die eisenarme Legierung Alufont-52 T6 verwendet.

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8. Hohe Verformungsarbeit

Sicherheitsbauteile dürfen bei Überbeanspruchung nicht ohne Verformung brechen.Durch die Verformungsarbeit wird Energie vernichtet, so daß ein Sprödbruch vermie-den wird. Die duktilen Gußlegierungen Alufont und die eisenarmen AlSi-LegierungenSilafont und Anticorodal werden für Sicherheitsbauteile vergossen, z.B. für den Pkw-Bau: Bremssysteme, Vorderachs- sowie Hinterachsquerträger, Fahrzeugräder usw.Der Bremssattel (Bild) wurde von Sphäroguß auf Aluminiumsandguß in Alufont-47kaltausgelagert (T4) umgestellt.

9. Hohe Rißzähigkeit, geringe Rißfortpflanzungsgeschwindigkeit

Bauteile mit hoher Rißzähigkeit aus hochfesten und sehr duktilen Aluminium-Guß-legierungen sind Bedingung für Konstruktionen, die auf Zeitfestigkeit, z.B. auf 40Jahre, berechnet werden. Diese Berechnungen ermöglichen Leichtbaukonstruk-tionen, die nicht nur herkömmliche Konstruktionen vereinfachen, sondern auch mehrAufgaben erfüllen. So konnte der gesamte Güterwagen-Drehgestellrahmen aus Bau-stahl auf einen Hauptquerträger aus Alufont-52 T6 reduziert werden, an dem dieRadsatzlagerschwingen, ebenfalls aus Alufont-52 T6, an den Kopfenden angelenktwerden.

10. Keine Versprödung bei tiefsten Temperaturen

Bekanntlich haben Eisenwerkstoffe bei tiefen Temperaturen einen Steilabfall derZähigkeit. Aluminiumguß versprödet selbst bei tiefsten Temperaturen nicht und wirddeshalb im Oberleitungsbau von Gebirgsbahnen, im Flugzeugbau und bei Transport-systemen von flüssigen Gasen angewandt.

11. Gute Bördelbarkeit

Die Gehäuse von Motor-, Getriebe- oder Federbeinlagern umfassen die innen liegen-den Gummi-Metall-Elemente durch eine kraftschlüssige Bördelverbindung, evtl. miteinem zusätzlichen Deckel. Silafont-36 mit einem Magnesium-Gehalt von 0,17 %erfüllt hier unter den AlSi-Druckgußlegierungen am Besten die Forderung nach hoherVerformungsfähigkeit beim Bördeln der Gehäuse-Abschlußkante.

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12. Hohe Gestaltsfestigkeit

Selbst Druckgußstücke mit geringen Wanddicken haben eine ausgezeichneteGestaltsfestigkeit und substituieren deshalb Kunststoff- und Stahlblech-Formteile. Abschließbare Pkw-Radabdeckungen aus Kunststoff und einige Seitenblendenaus-führungen für Pkw-Rückleuchten aus Kunststoff haben nicht die geforderte Gestalts-festigkeit. Diese werden durch Aluminium-Druckguß aus Silafont-09 substituiert. DieGrundplatte für Computer (Bild) muß eine Formfestigkeit besitzen, die mit Stahlblechnicht erreicht werden kann. Die hohe Gestaltsfestigkeit ist Bedingung, weil in denAussparungen der Grundplatte 150 mm lange Achsen sitzen, die beim Aufheizenvon 20 °C auf 70 °C Betriebstemperatur nur eine Abweichung der Achsenparallellitätvon 20 µm erlauben. Druckgußstücke aus Silafont-09 erfüllen diese Anforderung.

13. Gute Verschleißfestigkeit

Im Verbrennungsmotorenbau wird Gußeisen durch die verschleißfesten übereutek-tischen AlSi-Legierungen Silafont-70, Silafont-90 und Silafont-92 ersetzt. Verschleiß-beanspruchte Eisenwerkstoffe werden aber auch durch Aluminiumguß abgelöst,wenn die auf Verschleiß beanspruchte Gußstückpartie einen Keramiküberzug durchPlasmaspritzen erhält. Dies betrifft z.B. die Gabelenden für Pkw-Schaltgabeln.Die auf Verschleiß beanspruchten Lenkhelfpumpen für Servolenkung, die Flügelzel-lenpumpen sind, wurden von Gußeisen auf Silafont-90 umgestellt. Dadurch konntedas Gewicht bis zu 65 % reduziert und gleichzeitig der Arbeitsdruck um bis zu 55 %angehoben werden. Das Bild zeigt die Pumpengehäuse mit den Pumpenflanschen;beide Abbildungen sind Aluminium-Druckgußstücke aus Silafont-90.

14. Guter Verbund durch Schweißen von Aluminiumguß mit Aluminium-KnetlegierungenDie erste AudiSpaceFrame-Karosserie des A8 ist mit Aluminium-Strukturbauteilen,zusammengesetzt aus insgesamt aus 31 Gußknoten und Stangpressprofilen, reali-siert. Hier dargestellt ist der vordere Längsträger mit dem Federbeindom.Die Anforderung nach mindestens 15 % Dehnung in den Druckguß-Bauteilen wirdmit Silafont-36 und einem Magnesiumgehalt von 0,16 % im Zustand T7 erreicht.Höchste Anforderungen an die Schweißnahtgüte werden durch besondere Gießtech-nik mit weitgehender Evakuierung des Formhohlraumes beim Druckgießen erfüllt.

15. Günstiger Kraftlinienverlauf

Durch den günstigen Kraftlinienverlauf bei Belastung des homogenen Aluminium-gußstückes treten im Gegensatz zu Schweißkonstruktionen kaum Spannungsspitzenauf. Deshalb konnte die Umstellung der Spreizarmbrücke für ein Rettungsgerät voneiner Stahlschweißkonstruktion in St52 auf ein kleineres Aluminium-Sandgußstückaus Alufont-52 T6 vorgenommen werden. Erreicht wurde zusätzlich eine Gewichts-reduzierung von 8,9 kg auf 3 kg bei 28 % geringeren Herstellungskosten.

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16. Schweißverbindung von Aluminiumguß mit Eisen- oder Kupferwerkstoffen mittels Schweißverbinder

Mit Schweißverbindern können so unterschiedliche Werkstoffe wie Stahl und Alu-minium zusammengeschweißt werden. Schweißverbinder sind Aluminium-Stahl-Verbundprofile und -platten, die durch Strangpressen oder Walzen hergestellt wer-den. Das nebenstehende Bild gibt den Schweißverbinder mit dem angeschweißtenStahlbauteil nach dem Faltversuch wieder. Trotz der starken Verformung ist der Verbund zwischen Aluminium- und Stahlschicht nicht zerstört worden.

17. Hartlöten von Aluminiumguß mit Aluminium-Knetwerkstoffen

Die Legierung Aluman-16 wurde zum Hartlöten von Aluminiumguß, z.B. mit dem LotAlSi10, entwickelt. Wegen des in dem hohen Temperaturbereich von 645-660 °C liegenden Erstarrungsintervalls eignen sich Gußstücke aus Aluman-16 zur Serienferti-gung durch das Hartlöten in Salzbadöfen. Die Schlauchanschlüsse für Pkw-Kühlererlauben einen rationellen Kühlerbau mit den vorgefertigten Plattenkühlern ausAluminium-Knetwerkstoff.

18. Verbundguß mit Eingießteilen

Geber und Nehmer für hydraulische Pkw-Kupplung ( im Bild rechts) sind umgestellt worden von Graugußstücken auf Druckgußstücke aus Silafont-09 mit eingegossenennitrierten Stahlhülsen, die im fertigen Gußstück noch eine Rundlaufgenauigkeit von0,2 mm haben müssen. Eine sehr große Krafteinleitung in ein Aluminiumgußstück kann über ein Eingießteilin kleinere Belastungen aufgeteilt werden. Dies wird bei dem Druckgußstück Schalt-gabel durch das Eingießen des Mitnehmers aus Mangan-Hartstahl mit 670 Vickers-Härten (HV) genutzt (im Bild links).

19. Höhere Wirtschaftlichkeit durch Aluminiumguß gegenüber Niet-, Fräs-, Schraub- und Montagekonstruktionen

Vielfach substituiert Aluminiumguß wegen der höheren Wirtschaftlichkeit Niet-, Fräs-,Schraub- und Montagekonstruktionen. Die Landeklappenaufhängung für den AirbusA 320 als Feingußstück (im Bild links) löst eine Nietkonstruktion aus vielen Einzel-teilen ab. Die Herstellungskosten konnten um mehr als 60 % gesenkt werden. Der Träger für die mittleren Gepäckablagen der Airbusse A 300 und A 310 als NC-Frästeil aus einer gereckten Aluminiumplatte wurde abgelöst durch ein Kokillen-gußstück (im Bild rechts) aus Anticorodal-72 T6. Die Herstellungskosten konnten um65 % gesenkt werden.

56

20. Hohe Wärmeleitfähigkeit

In der Konstruktion für Verbrennungsmotoren werden Aluminium-Gußlegierungenverwendet wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit. Diese Eigenschaft wird aber auchauf anderen Konstruktionsgebieten geschätzt. Das Gehäuse des Siedekühlgefäßesfür Stromrichteraggregate führt die Verlustwärme ab und muß gegenüber der Kühl-flüssigkeit eine hohe Unterdruckdichtigkeit gewährleisten. Früher war das Gehäuseeine Chrom-Nickel-Stahlblech-Schweißkonstruktion, heute ist es ein Niederdruck-Sandgußstück aus Anticorodal-70 T6. Die Vorteile des Gußstückes sind folgende: 55 % höhere Kühlleistung; der früher notwendige zusätzliche Kühler entfällt. Wegender höheren Dichtigkeit kann der Unterdruck von 10-2 auf 10-7 bar gesenkt werden.Die Herstellungskosten verringern sich um 22 %, die Gewichtseinsparung beträgt 35%.

21. Hohe Wärmekapazität

Heute sind Formen für Kunststoffartikel, Glasgegenstände und Fahrzeugreifen wegender hohen Wärmekapazität, die andere Werkstoffe nicht besitzen, hauptsächlich ausAluminiumguß. Substituiert wurden Grauguß und Zink-Legierungen. Die Blasform fürdie Glasverarbeitung aus Anticorodal-70 T6 war früher aus Grauguß.

22. Nicht brennbar

Im Gegensatz zu Magnesium brennt Aluminium nicht und findet deshalb Anwendungim modernen Pkw-Standheizungsbau, bei dem Aluminiumguß mit der Brenner-flamme in Kontakt ist. Das Druckgußstück besteht aus Silafont-09, einer nicht aushärtenden Legierung.

23. Hohe elektrische Leitfähigkeit

Mit den Legierungen Anticorodal-04 überaltert (T7) und Anticorodal-71 T7 werdenBauteile aus Leitkupfer und Chrom-Kupfer-Guß für Hochspannungsanlagen und denElektroschalterbau substituiert. Das Bild zeigt einen Leiter für Hochspannungs-anlagen aus Anticorodal-04 T7 und einen Kontaktträger für den Schalterbau aus Anticorodal-71 T7.

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24. Hohe Kurzschlußfestigkeit

Im neuen Oberleitungsbau der Bundesbahn werden verzinkte Tempergußstücke undBaustahlprofile durch Aluminiumgußstücke und Aluminium-Strangpreßprofile ersetzt.Die Kurzschlußfestigkeit von Aluminiumguß ist wegen der hohen Kurzschlußströme,die Bauteile erhitzen, besonders in Tunnelbaustrecken ein wichtiger Faktor. Bei Tem-perguß kann kurzzeitiger Temperaturanstieg bis 350 °C zugelassen werden, beiAluminiumguß jedoch nur 125 °C. Trotzdem muß der Kurzschlußstrom bei Aluminiumdoppelt so lange einwirken als bei Temperguß, um die Grenztemperatur zu erreichen.Bei Bauteilen aus Aluminiumguß ist daher die Gefahr der mechanischen Entfesti-gung deutlich geringer als bei Temperguß-Bauteilen. Kurzschlußstrom von 35 kAund 120 ms Dauer erzeugt an den Stromübergangsstellen zwischen Temperguß-stücken und Stahl Strommarken, bei Aluminiumbauteilen jedoch nicht. Während inTempergußstücken Seile ausglühen, bleibt bei Aluminiumgußstücken dieser Effektaus. Das Bild zeigt Kokillengußstücke aus Anticorodal-70 teilausgehärtet (T64), dieweißen Temperguß ablösen.

25. Gute Korrosionsbeständigkeit

Die Gußlegierungen Anticorodal und Peraluman haben wegen ihrer Korrosions-beständigkeit zu Umstellungen von Eisenwerkstoffen und Kupfer-Legierungen imFeuerwehrwesen, sowie Apparatebau geführt. Das Bild gibt die Umstellung einerSchachtabdeckung für Flugplätze mit 100 t Belastbarkeit von Eisenguß-Werkstoffenauf Anticorodal-70 T6 wieder. Damit wurde das Rostproblem gelöst; außerdem kannder Deckel von nur einem Mann bedient werden.

26. Gute Meerwasser-Beständigkeit

Guß aus kupferfreien, eisenarmen AlMg-Legierungen, Peraluman, wird bei Schiffsaufbauten verwendet. Der Stockanker für Hochsee-Segler aus Anticorodal-72 T6 und Anticorodal-78 dv T64ist trommelpoliert.

27. Dekorative Gußoberflächen

Gußstücke, besonders aus AlMg-Legierungen, haben nach Polieren oder anodischerOxidation sowie Einfärben einen besonderen optischen Aspekt, so daß Aluminium-gußlegierungen für Bau- und Möbelbeschläge, optische Geräte, Haushaltsgeräte undKunstguß anderen Werkstoffen vorgezogen werden. Ein Beispiel aus dem Hochbausind gegossene Fassadenelemente und Gußplatten, die von Architekten gegenüberBaustoffen aus Stein bevorzugt werden.

Die am Motorrad seitlich befestigte Fußrastenanlage nimmt das Gewicht von Fahrerund Beifahrer auf. Im Handel wird diese in Motorradfarbe pulverbeschichtet, aberauch verchromt angeboten. Die hier abgebildete Fußrastenanlage ist in Magsimal-59druckgegossen und poliert, ohne weiteren Oberflächenschutz.

58

28. Ausgezeichnete Reflexion

Glanzpolierte Gußstücke aus siliziumfreien Legierungen, Peraluman und Alufont,haben ein hohes Reflexionsvermögen für Licht- und Wärmestrahlung mit entspre-chend geringer Absorption. Die Beleuchtungs- und Heizgeräteindustrie verwendetdeshalb Aluminiumguß.

29. Ungiftig

Da Aluminium ungiftig ist, werden hochreine kupferfreie Aluminium-Gußlegierungenmit 0,5 % Fe, 0,05 % Cu und 0,05 % Ni in der Nahrungsmittelindustrie verwendetund haben z.B. in der fisch- und fleischverarbeitenden Industrie Geräte und Apparateaus Edelstahl abgelöst. Ein weiteres Beispiel ist die Transportschnecke für Butter-preßmaschinen aus Anticorodal-50 (Bild). Das Gußstück erfüllt alle hygienischen undantitoxischen Anforderungen. Die in der europäischen Norm EN 601 im Lebensmittelbereich maximal zugelasse-nen Massenanteile der Elemente Fe mit 2,0 %, Cu mit 0,6 % und Ni mit 3,0 % sindzu hoch angesetzt und rufen in Kontakt mit Lebensmitteln Korrosion hervor. Außer-dem wird das toxische Antimon mit 0,2 % gebilligt.

30. Gute Spanbarkeit

Beim Spanen hat Aluminiumguß gegenüber Eisenwerkstoffen, durch die höhere ein-setzbare Schnittgeschwindigkeit und damit erreichbaren kürzeren Bearbeitungszeiten,wesentliche wirtschaftliche Vorteile. Der gegossene Lagerkörper ist von Grauguß aufAnticorodal-70 T6 umgestellt worden, da die Fertigungszeit für das Aluminiumguß-stück nur noch 39 % beträgt. Die Bearbeitungszeit für das Aluminiumgußstück ist6,32 Minuten, für das Graugußstück 16,13 Minuten.

31. Einfaches Recyclieren

Aluminium läßt sich nach dem Shreddervorgang aus dem Shreddergut mit geringemAufwand separieren. Ist das Shreddergut stark verunreinigt, so lassen sich immernoch Gußlegierungen für die einfache Anwendung herstellen. Für das Aufschmelzendes Aluminiumschrottes werden nur 5 % der Energie benötigt, die zur Gewinnungvon Primäraluminium notwendig ist.

59

Anticorodal-04

1 Leiter für HochspannungsanlagenSandgußüberaltertMaße: 1020 x 350 x 120 mmGewicht: 12,5 kg

2 ElektromotorschildDruckgußMaße: 55 x 32 x 18 mmGewicht: 0,02 kg

60

1

2

AnwendungsgebietFür Gußstücke mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.

Kennzeichnende EigenschaftenMittlere Festigkeit und Härte. Beste Korrosionsbeständigkeit, sehr gut schweißbarund dekorativ anodisierbar (ausgenommen Druckguß).

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi0,5Mg

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti0,3- 0,6 0,8 0,01 0,01 0,3-0,6 0,07 0,01

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 60 - 100 (50) 90 - 130 (80) 15 - 20(10) 35 - 40 (35)Sandguß ü T7 160 - 180 (150) 190 - 210 (180) 3 - 5 (3) 70 - 75 (70)Kokillenguß F 80 - 120 (70) 100 - 140 (90) 18 - 22(12) 40 - 45 (40)Kokillenguß ü T7 170 - 190 (150) 200 - 220 (190) 3 - 6 (3) 70 - 80 (70)Druckguß F 80 - 120 100 - 140 7 - 12 40 - 45

Anticorodal-50

Grundteil für AbsorberSandgußMaße: 400 x 250 x 120 mmGewicht: 6,7 kg

61

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:Transportschnecke fürButterverarbeitungmaschineSandguß; Seite 59

AnwendungsgebietMaschinenbau, Nahrungsmittel- und Chemieindustrie, Armaturen- und Apparatebau,Feuerlöschwesen, Schiffbau, Haushaltsgeräte, Architektur.

Kennzeichnende EigenschaftenAusgezeichnete Witterungs- und sehr gute Meerwasserbeständigkeit; gute mechanische Eigenschaften im Gußzustand, sehr gute nach Warmaushärtung;sehr gute Polierbarkeit und Spanbarkeit, besonders im warmausgehärteten Zustand.Gut schweißbar.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi5Mg

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti5,0- 6,0 0,15 0,02 0,10 0,4-0,8 0,10 0,05-0,20

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 100 - 130 (90) 140 - 180 (130) 2 - 4 (1) 60 - 70 (55)Sandguß ka T4 150 - 180 (120) 200 - 270 (150) 4 - 10 (2) 75 - 90 (70)Sandguß wa T6 220 - 290 (160) 260 - 320 (180) 2 - 4 (1) 95 -115 (85)Kokillenguß F 120 - 160 (100) 160 - 200 (140) 2 - 5 (1) 60 - 75 (60)Kokillenguß ka T4 160 - 190 (130) 210 - 270 (170) 5 - 10 (3) 75 - 90 (70)Kokillenguß wa T6 240 - 290 (180) 260 - 320 (190) 2 - 7 (1) 100 -115 (90)

AnwendungsgebietMaschinenbau, Fahrzeug- und Flugzeugindustrie, Schiffbau, Elektrotechnik und Elektromaschinenbau, Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung.

Kennzeichnende EigenschaftenUniversallegierung mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, hervorragenderKorrosionsbeständigkeit, sehr guter Schweißbarkeit und sehr gutenSpanungseigenschaften.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi7Mg0,3 numerisch: 42100

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere6,5- 7,5 0,15 0,02 0,05 0,30-0,45 0,07 0,10-0,18 (Na/Sr)

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 80 - 140 (80) 140 - 220 (140) 2 - 6 (2) 45 - 60 (45)Sandguß ta T64 120 - 170 (120) 200 - 270 (200) 4 - 10 (4) 60 - 80 (55)Sandguß wa T6 220 - 280 (200) 240 - 320 (240) 3 - 6 (2,5) 80 -110 (80)Kokillenguß F 90 - 150 (90) 180 - 240 (180) 4 - 9 (2) 55 - 70 (50)Kokillenguß ta T64 180 - 200 (140) 250 - 270 (220) 8 - 12 (5) 80 - 95 (80)Kokillenguß wa T6 220 - 280 (200) 290 - 340 (250) 5 - 9 (3,5) 90 -125

Anticorodal-70

1 RadsatzlagerKokillengußwarmausgehärtetMaße: 320 x 200 x 160 mmGewicht: 3,5 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Stoßdämpferbein für SchwerlastfahrzeugKokillenguß Seite 50

Siedekühlgehäuse für Stromrichter-aggregateNiederdruck-Sandguß Seite 57

Blasform für die GlasverarbeitungSandguß Seite 57

Schachtabdeckung für FlughafenSandguß Seite 58

Lagerkörper für BearbeitungsmaschineSandguß Seite 59

62

1

2 ElektrohängebahngehäuseSandgußwarmausgehärtetMaße: 760 x 280 x 250 mmGewicht: 18,5 kg

3 Druckausgleichsgehäuse Airbus 310Kokillenguß, dauerveredeltwarmausgehärtet, anodisiertMaße: 295 mm Ø x 190 mmGewicht: 2,1 kg

4 Kompressorgehäuse mit BodendeckelSandgußwarmausgehärtetMaße: 295 x 270 x 280 mmGewicht: 15,2 kg

63

2

3

4

Anticorodal-71

1 LeiterstutzenKokillengußüberaltertMaße: 150 mm Ø x 440 mmGewicht: 10,8 kg

2 FlachanschlußklemmeKokillengußwarmausgehärtetMaße: 180 x 240 x 240 mmGewicht: 5,6 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Kontaktträger für SchalterbauSandguß Seite 57

64

1

2

AnwendungsgebietFür Gußstücke mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Elektrotechnik undElektromaschinenbau.

Kennzeichnende EigenschaftenHohe Festigkeit und Härte. Sehr gute Gießeigenschaften, sehr guteKorrosionsbeständigkeit, sehr gut schweißbar und spanbar.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi7Mg0,3

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere6,5- 7,5 0,15 0,01 0,01 0,30-0,45 0,07 0,01 (Na/Sr)

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß ü T7 160 - 200 (150) 220 - 250 (210) 2 - 4 (2) 70 - 80 (70)Kokillenguß ü T7 160 - 200 (150) 220 - 250 (210) 4 - 6 (3) 70 - 80 (70)

AnwendungsgebietMaschinenbau, Fahrzeug- und Flugzeugindustrie, Schiffbau, Elektrotechnik und Elektromaschinenbau, Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung.

Kennzeichnende EigenschaftenSpeziell für Sandguß dauerveredelte Legierung mit sehr guten mechanischenEigenschaften, hervorragender Korrosionsbeständigkeit, sehr guter Schweißbarkeitund sehr guten Spanungseigenschaften.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi7Mg0,3

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere6,5- 7,5 0,15 0,02 0,05 0,30-0,45 0,07 0,10-0,18 Sr

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 80 - 140 (80) 140 - 220 (140) 2 - 6 (2) 45 - 60 (45)Sandguß ta T64 120 - 170 (120) 200 - 270 (200) 4 - 10 (4) 60 - 80 (55)Sandguß wa T6 220 - 280 (200) 240 - 320 (240) 3 - 6 (2,5) 80 -110 (80)Kokillenguß F 90 - 150 (90) 180 - 240 (180) 4 - 9 (2) 55 - 70 (50)Kokillenguß ta T64 180 - 200 (140) 250 - 270 (220) 8 - 12 (5) 80 - 95 (80)Kokillenguß wa T6 220 - 280 (200) 290 - 340 (250) 5 - 9 (3,5) 90 -125

Anticorodal-78 dv

1 Anschlußstücke und Gelenkstücke für Ausleger an Oberleitungen imSchienenverkehrSandguß, KokillengußwarmausgehärtetMaße: max. 180 x 120 mm ØGewicht: max. 1,4 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Mittelstück für StockankerSandguß; Seite 67

65

1 1

Anticorodal-72

1 Mittlere Gepäckablage bei Airbus 300KokillengußwarmausgehärtetMaße: 480 x 220 x 15 mmGewicht: 0,6 kg

2 Gehäuse für TeigmaschineKokillengußMaße: 580 x 360 x 140 mmGewicht: 7,0 kg

66

1

2

AnwendungsgebietMaschinenbau, Fahrzeug- und Flugzeugindustrie, Schiffbau, Elektrotechnik und Elektromaschinenbau, Maschinen für die Landwirtschaft, Lebensmittelindustrie.

Kennzeichnende EigenschaftenLegierung mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, hervorragenderKorrosionsbeständigkeit, sehr guter Schweißbarkeit und sehr gutenSpanungseigenschaften. Höherer Mg-Gehalt wie Anticorodal-70, damit höhereFestigkeit und Härte bei tieferer Dehnung.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi7Mg0,6 numerisch: 42 200

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere6,5- 7,5 0,15 0,02 0,05 0,50-0,70 0,07 0,10-0,18 (Na/Sr)

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß wa T6 220 - 280 (220) 250 - 320 (250) 1 - 2 (1) 90 -110 (90)Kokillenguß ta T64 210 - 240 (150) 290 - 320 (230) 6 - 8 (3) 90 -100 (90)Kokillenguß wa T6 240 - 280 (220) 320 - 350 (270) 4 - 6 (2,5) 100 -115(100)

3 Stockanker für Hochsee-SeglerKokillenguß, Sandgußwarmausgehärtet, teilausgehärtetMaße: 660 x 460 x 180 mmGewicht: 5,4 kg

4 Landeklappenaufhängung Airbus 320Niederdruck-FeingußwarmausgehärtetMaße: 575 x 250 x 210 mmGewicht: 4,7 kg

5 Federgehäuse für SchaltanlageKokillengußMaße: 490 x 490 x 515 mmGewicht: 26,0 kg

67

3

4

5

AnwendungsgebietMaschinenbau, Kraftfahrzeug- und Motorenbau, Textilmaschinen, Elektromaschinen, Klimaanlagen.

Kennzeichnende EigenschaftenEine der wichtigsten aushärtbaren AlSi-Gußlegierungen mit sehr gutenGießeigenschaften und hervorragender Korrosionsbeständigkeit. HoheFestigkeitswerte nach Warmaushärtung. Ausgezeichnet schweißbar, sehr gut spanbar.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi9Mg numerisch: 43 300

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere9,0-10,0 0,15 0,02 0,05 0,30-0,45 0,07 0,15 (Na/Sr)

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 80 - 140 (80) 160 - 220 (150) 2 - 6 (2) 50 - 70 (50)Sandguß wa T6 200 - 310 (180) 250 - 330 (220) 2 - 5 (2) 80 -115 (75)Kokillenguß F 90 - 150 (90) 180 - 240 (180) 2 - 9 (2) 60 - 80 (60)Kokillenguß ta T64 180 - 210 (140) 250 - 290 (220) 6 - 10 (3) 80 - 90 (80)Kokillenguß wa T6 210 - 310 (190) 290 - 360 (240) 4 - 7 (2) 90 -120 (90)

Silafont-30

1 TransformatorkesselKokillenguß, dauerveredelt; WIG-geschweißtMaße: 510 x 800 x 500 mmGewicht: 45 kg

2 Radaufhängung für MotorradKippkokillenguß, dauerveredeltwarmausgehärtetMaße: 640 x 300 x 140 mmGewicht: 5,2 kg

68

1

2

4 Zwischenflansch für SF6-SchaltanlageSandguß; warmausgehärtetMaße: 560 mm Ø x 270 mmGewicht: 64 kg

6 Ölwanne für NutzfahrzeugeSandgußMaße: 1060 x 420 x 260 mmGewicht: 38,4 kg

3 SchwungradgehäuseNiederdruckkokillenguß, dauerveredeltwarmausgehärtetMaße: 680 x 580 x 155 mmGewicht: 24,3 kg

69

4

6

3

5 Zylinderkopf für KompressorKokillengußMaße: 390 x 160 x 110 mmGewicht: 4,2 kg

5

Silafont-36

1 Space-frame-Knoten für AutomobilDruckguß; wärmebehandelt T7Maße: 630 x 190 x 190 mmGewicht: 1,4 kg

2 Space-frame-Knoten für AutomobilDruckguß; wärmebehandelt T7Maße: 350 x 300 x 130 mmGewicht: 1,3 kg

3 MotorträgerDruckgußMaße: 270 x 90 x 100 mmGewicht: 0,7 kg

1

23

AnwendungsgebietMaschinenbau, Kraftfahrzeug- und Motorenbau, Textilmaschinen, Elektromaschinen,Klimaanlagen.

Kennzeichnende EigenschaftenAusgezeichnet gießbare Druckgußlegierung, sehr gute Dehnung im Gußzustand,höchste Dehnung nach Wärmebehandlung. Sehr gute Korrosionsbeständigkeit, gut polierbar, sehr gut spanbar.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi9Mg

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere9,5-11,5 0,15 0,03 0,5-0,8 0,1-0,5 0,10 0,15 Sr

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Druckguß F 120 - 150 250 - 290 5 - 10 75 - 95Druckguß aw T5 155 - 245 275 - 340 4 - 9 90 -110Druckguß ka T4 95 - 140 210 - 260 15 - 22 60 - 75Druckguß wa T6 210 - 280 290 - 340 7 - 12 100 - 110Druckguß ü T7 120 - 170 200 - 240 15 - 20 60 - 75

70

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Seite 54/55

Siehe auch:Diagramm zu den mechanischen WertenSeite 23 Abb. 6

71

4 IntegralträgerDruckguß; Zustand OMaße: 920 x 580 x 170 mmGewicht: 10,0 kg

5 IntegralträgerDruckguß; Zustand T6Maße: 880 x 750 x 170 mmGewicht: 10,2 kg

7 C-SäuleDruckguß; wärmebehandelt T7Maße: 1270 x 770 x 150 mmGewicht: 2,7 kg

6 Mantelrohr mit KonsoleDruckgußMaße: 450 x 70 x 90 mmGewicht: 0,96 kg

4

7

6

5

Silafont-09

72

AnwendungsgebietGehäuseteile, Optik, großflächige Apparateteile, Nahrungsmittelindustrie,Beleuchtungskörper.

Kennzeichnende EigenschaftenBördelbare Druckgußlegierung mit sehr guten Gießeigenschaften. Sehr gute Korrosionsbeständigkeit gegen Witterung und Wasser.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi9 numerisch: 44 400

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti9,5-10,6 0,4 0,02 0,4 0,05 0,10 0,10

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Druckguß F 140 - 180 240 - 280 5 - 10 60 - 80

1 LüfterflügelDruckgußMaße: 410 x 120 x 55 mmGewicht: 0,6 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Grundplatte für ComputerspeicherDruckguß; Seite 55

Wärmetauscher für StandheizungDruckguß; Seite 57

2 Schiebetürbeschlag für TransporterDruckgußMaße: 85 x 85 x 45 mmGewicht: 0,8 kg

3 KühlkörperDruckgußMaße: 160 x 180 x 35 mmGewicht: 0,6 kg

1

2

3

Silafont-13

73

2 MarkisengelenkKokillenguß, dauerveredeltMaße: max. 160 x 70 x 35 mmGewicht: max. 0,5 kg

AnwendungsgebietMaschinenbau; für jede Art von komplizierten, druckdichten, schwingungs- undschlagfesten Konstruktionselementen, Kraftfahrzeugrädern.

Kennzeichnende EigenschaftenNaheutektische AlSi-Universallegierung mit mittleren Festigkeitseigenschaften,hoher Dehnung und Schlagzähigkeit. Ausgezeichnet gießbar, sehr guteKorrosionsbeständigkeit, ausgezeichnet schweißbar.Guter Glanz nach mechanischem Polieren.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi11

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere10,0-13,5 0,15 0,02 0,05 0,05 0,07 0,15 (Na/Sr)

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 80 - 120 (70) 150 - 210 (150) 7 - 13 (6) 50 - 60 (45)Sandguß g O 80 - 120 (70) 150 - 210 (150) 9 - 15 (8) 50 - 60 (45)Kokillenguß F 80 - 150 (80) 170 - 240 (160) 7 - 16 (6) 45 - 60 (45)Kokillenguß g O 110 - 150 (100) 180 - 240 (160) 10 - 18(10) 55 - 65 (50)

1

2

1 LeiterverankerungNiederdruck-KokillengußSchweißkonstruktionMaße: 820 x 250 x 370 mmGewicht: 5,6 kg

AnwendungsgebietGußstücke mit komplizierter Gestalt; mechanisch hoch beanspruchte, druckdichte, schwingungsfeste Teile aller Art; Pkw-, Lkw- und Motorrad-Räder.

Kennzeichnende EigenschaftenNaheutektische aushärtbare AlSi-Legierung mit hohen Festigkeitseigenschaften.Hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegen Witterung und Wasser.Ausgezeichnet schweißbar. Spanbarkeit nach Aushärtung gut. Besonders gute Zähigkeitseigenschaften bei Silafont-20 dv.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi11Mg numerisch: 44 000

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere10,0-11,8 0,15 0,02 0,05 0,10-0,45 0,07 0,15 Sr

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 80 - 140 (70) 170 - 220 (170) 2 - 4 (1,5) 50 - 60 (50)Sandguß wa T6 120 - 300 (110) 200 - 320 (200) 1 - 3 (0,5) 65 -120 (55)Kokillenguß F 80 - 130 (80) 180 - 230 (180) 5 - 16 (5) 55 - 75 (55)Kokillenguß wa T6 125 - 320 (120) 210 - 350 (210) 4 - 15 (3) 70 -125 (70)

Silafont-20

1 Grundelement für PlattenfördererNiederdruckkokillenguß, dauerveredeltMaße: 980 x 780 x 200 mmGewicht: 18,5 kg

2 Messerachse und Lagerbock fürMähmaschineNiederdruck-Kokillenguß, dauerveredeltMaße: max. 500 x 220 mm ØGewicht: max. 4,8 kg

74

1 2

75

Silafont-70

3 Nadellager für IndustrienähmaschineFeingußwärmebehandeltMaße: 100 x 40 x 30 mmGewicht: 0,05 kg

2 Zylindergehäuse mit ZylinderkopfKokillengußwarmausgehärtetMaße: 290 x 175 x 170 mmGewicht: 5,4 kg

AnwendungsgebietKolben für Verbrennungsmotoren, Zahnräder, Gleitlager, Pumpenteile. Teile, die in der Wärme hohen Festigkeitsbeanspruchungen unterworfen sind.

Kennzeichnende EigenschaftenDurch Vollaushärtung werden sehr hohe Werte für Zugfestigkeit, Dehngrenze und Härte erreicht. Gute mechanische Eigenschaften bei höheren Temperaturen.Gute Spanungseigenschaften. Verminderte Korrosionsbeständigkeit. Gute Lauf- und Gleiteigenschaften, verschleißfest.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlSi12CuNiMg numerisch: 48 000

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere11,0-13,5 0,15 0,8-1,3 0,05 0,9 -1,3 0,10 0,10 0,8 -1,3 Ni

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 120 - 170 (110) 130 - 180 (120) 0,5 - 1,5(0,5) 80 - 90 (80)Sandguß wa T6 200 - 300 (190) 220 - 300 (200) 0,3 - 1,0(0,3)140 -160 140)Sandguß st T5 140 - 190 (140) 160 - 190 (160) 0,2 - 1,0(0,2) 80 - 90 (80)Kokillenguß F 190 - 260 (180) 200 - 270 (190) 1,0 - 2,5(0,5) 90 -105 (90)Kokillenguß wa T6 320 - 390 (280) 350 - 400 (300) 0,5 - 2,0(0,5)150 -160(145)Kokillenguß st T5 185 - 210 (150) 200 - 230 (180) 0,5 - 2,0(0,5) 90 -110 (90)

1 Gehäuse fürSchraubenspindelpumpenSandguß; warmausgehärtet Maße: 700 x 200 mm ØGewicht: 12,0 kg

1

2 3

1 Grundplatte für Filmschneidegeräte

Sandguß

elektrisch leitend hartanodisiert

Maße: 500 x 500 x 170 mm

Gewicht: 4,8 kg

76

Anwendungsgebiet

Maschinenbau, Fahrzeugbau, Modellbau, Hydraulikguß, Haushaltsgeräte,

Textilmaschinen, Wehrtechnik, Formenbau.

Kennzeichnende Eigenschaften

Selbstaushärtende Legierung mit sehr guten Festigkeits- und Dehnungseigen-

schaften. Sehr gute mechanische Polierbarkeit und Spanbarkeit. Gut schweißbar.

Härtet nach Wärmebeanspruchung wieder aus. Gießeigenschaften wie Silafont-13.

Legierungskennzeichnung

chemisch: AlZn10Si8Mg

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere8,5- 9,5 0,15 0,03 0,10 0,3-0,5 9,0-10,0 0,15 (Na/Sr)

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärte

verfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß rl T 1 190 - 230( 1 7 0 ) 220 - 250( 1 8 0 ) 1 - 2 ( 1 ) 90 - 100( 9 0 )Kokillenguß rl T 1 220 - 250( 2 2 0 ) 280 - 320( 2 3 0 ) 1 - 6 ( 1 )105 - 120( 9 5 )

Unifont-90

1

3 Tragarm für OperationsleuchteKokillengußMaße: 820 x 145 x 130 mmGewicht: 8,9 kg

2 LuftansauggehäuseSandgußMaße: 1290 x 670 x 530 mmGewicht: 100 kg

4 SchussfadenhalterKokillengußMaße: 320 x 70 x 55 mmGewicht: 0,5 kg

77

2

3

4

Unifont-94

1 Zielfernrohrgehäuse

Druckguß

Maße: 650 mm Ø x 295 mm

Gewicht: 0,2 kg

2 Gurtaufrollgehäuse

Druckguß

Maße: 140 x 70 x 50 mm

Gewicht: 0,28 kg

3 Lagerkerne für Schwingungsdämpfer

Druckguß

vulkanisierfähig

Maße: max. 105 x 25 mm Ø

Gewicht: max. 0,2 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-

anwendung in diesem Katalog:

Vulkanisierter Lagerkern

Druckguß Seite 53

78

2

1

3

Anwendungsgebiet

Maschinenbau, Fahrzeugbau, Haushaltsgeräte.

Kennzeichnende Eigenschaften

Selbstaushärtende Druckgußlegierung für Druckgußstücke mit hohen

Druckspannungen, jedoch nicht mit statischen Zugspannungen.

Legierungskennzeichnung

chemisch: AlZn10Si8Mg

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti8,5- 9,5 0,4 0,03 0,4 0,3-0,5 9,0-10,0 0,10

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärte

verfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Druckguß rl T 1 230 - 280 300 - 350 2 - 4 110 - 120 0

AnwendungsgebietDekorativ anodisch oxidierte Teile, Baubeschläge, Schiffsaufbauten,Nahrungsmittelindustrie. Metallmöbel, Optik, Kunstguß.

Kennzeichnende EigenschaftenAusgezeichnete chemische Beständigkeit, besonders gegen Meerwasser.Hervorragend geeignet für dekorative anodische Oxidation, hervorragender Glanz nach mechanischem Polieren. Sehr gute Werte an Bruchdehnung undSchlagzähigkeit. Anspruchsvolle Gießtechnik.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlMg3(a) numerische: 51 100

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere0,45 0,15 0,02 0,01-0,4 2,7-3,5 0,10 0,01-0,15 Be

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 70 - 100 (60) 170 - 190 (140) 4 - 8 (4) 50 - 60 (45)Sandguß wa T6 140 - 160 (110) 200 - 240 (160) 6 - 8 (5) 65 - 75 (60)Kokillenguß F 70 - 100 (70) 170 - 210 (150) 9 - 16 (6) 50 - 60 (50)Kokillenguß wa T6 140 - 160 (110) 240 - 260 (180) 15 - 20(12) 70 - 80 (70)

Peraluman-30

Aufnahmezylinder fürLebensmittelverarbeitungKokillengußdekorativ anodisiertMaße: 330 mm Ø x 220 mmGewicht: 3,5 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

TürdrückerKippkokillenguß; Seite 59

79

AnwendungsgebietDekorativ anodisch oxidierte Teile, Baubeschläge, Schiffsaufbauten,Nahrungsmittelindustrie, Metallmöbel, Optik, Kunstguß.

Kennzeichnende EigenschaftenAusgezeichnete chemische Beständigkeit, besonders gegen Meerwasser.Hervorragend geeignet für dekorative anodische Oxidation, hervorragender Glanz nach mechanischem Polieren. Sehr gute Werte an Bruchdehnung undSchlagzähigkeit. Anspruchsvolle Gießtechnik.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlMg5 numerische: 51 300

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere0,30 0,15 0,02 0,01-0,4 4,8-5,5 0,10 0,01-0,15 Be

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 100 - 120 (90) 190 - 250 (170) 10 - 15 (8) 55 - 70 (50)Kokillenguß F 100 - 140 (100) 200 - 260 (180) 10 - 25 (8) 60 - 75 (55)

1 Kühlhalbschale für RöntgengeräteSandgußMaße: 640 x 440 x 170 mmGewicht: 19 kg

2 Eingabegehäuse für Selbststeuer-anlage an HochseejachtenSandgußanodisch oxidiertMaße: 290 x 210 x 40 mmGewicht: 0,4 kg

Peraluman-50

80

1

2

Peraluman-56

81

AnwendungsgebietKorrosionsbeständige Teile für Chemie- und Nahrungsmittelindustrie,Armaturen- und Apparatebau, Schiffbau, Feuerlöschwesen, Bauwesen, Kunstguß.

Kennzeichnende EigenschaftenAushärtbare Legierung mit mittleren Festigkeitseigenschaften bei hoherBruchdehnung. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, sehr guter Glanz nachmechanischem Polieren. Ausgezeichnet spanbar. Anspruchsvolle Gießtechnik.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlMg5Si numerisch: 51 400

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti andere0,9-1,3 0,15 0,02 0,01-0,4 4,8-5,5 0,10 0,01-0,15 Be

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß F 110 - 130 (100) 160 - 200 (140) 3 - 4 (2) 60 - 80 (55)Sandguß wa T6 110 - 160 (110) 180 - 220 (160) 3 - 4 (2) 70 - 80 (65)Kokillenguß F 110 - 150 (100) 180 - 240 (150) 3 - 5 (3) 65 - 85 (60)Kokillenguß wa T6 110 - 160 (110) 210 - 260 (200) 3 - 18 (5) 75 - 85 (70)

1 Leitrad für KreiselpumpeSandgußMaße: 245 mm Ø x 50 mmGewicht: 0,95 kg

2 Spiralgehäuse für LöschfahrzeugeSandgußBetriebsdruck 18 barMaße: 390 mm Ø x 260 mm Gewicht: 14,4 kg

1

2

Magsimal-59

82

1 TürinnenteileDruckgußMaße: 1400 x 300 bis 1000 x 240 mmGewicht: 2,0 – 2,2 kg

2 DreieckslenkerDruckgußMaße: 340 x 370 x 60 mmGewicht: 0,7 kg

1 2

AnwendungsgebietSicherheitsteile im Fahrzeugbau, im Gußzustand verwendbar; für stabile und dynamisch beanspruchte Konstruktionen, auch Schweißkonstruktionen mitAluminiumprofilen.

Kennzeichnende EigenschaftenDruckgußlegierung mit hervorragenden mechanischen und dynamischenEigenschaften bei dünnen Wanddicken. Sehr gut schweißbar, geeignet fürStanznieten. Sehr hohe Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnete mechanischePolierbarkeit und gute Spanbarkeit.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlMg5Si2Mn

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti Be1,8-2,6 0,2 0,05 0,5-0,8 5,0-6,0 0,07 0,20 0,004

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnungverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%]

Druckguß F 2 - 4 mm 160 - 220 310 - 340 12 - 18F 4 - 6 mm 140 - 170 250 - 320 9 - 14F 6 - 12 mm 120 - 145 220 - 260 8 - 12

83

5 Hinterer QuerträgerDruckgußMaße: 1080 x 370 x 150 mm Gewicht: 6,5 kg

6 Stabilisatorstangen-HalterDruckgußMaße: 130 x 85 x 45 mmGewicht: 0,20 kg

7 ÖlwanneDruckgußMaße: 440 x 310 x 180 mm Gewicht: 3,0 kg

3

6

7

4

5

3 LenkradskelettDruckgußMaße: Ø 370 x 125Gewicht: 0,85 kg

4 KompressorträgerDruckgußMaße: 330 x 230 x 75 mmGewicht: 0,45 kg

Alufont-52

84

AnwendungsgebietHochbeanspruchte Teile aller Art, sofern Korrosionseigenschaften kein Hindernis sind.Maschinenbau, Fahrzeug- und Textilindustrie, Wehrtechnik.

Kennzeichnende EigenschaftenHochfeste Legierung für Teil- und Warmaushärtung. Ausgezeichnet spanbar, sehrgute Poliereigenschaften, gut schweißbar, eingeschränkte Korrosionsbeständigkeit.Mechanische Werte in weiten Grenzen variierbar durch Modifizieren derWarmauslagerung.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlCu4Ti numerisch: 21 100

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti0,15 0,15 4,2-5,2 0,01-0,5 0,03 0,07 0,15-0,25

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß ta T64 210 - 240 (180) 300 - 360 (260) 8 - 15 (4) 90 - 100 (90)Sandguß wa T6 300 - 420 (280) 400 - 475 (350) 3 - 4 (2) 125 - 145(120)Kokillenguß ta T64 210 - 250 (190) 360 - 400 (300) 12 - 20(10) 90 - 120 (90)Kokillenguß wa T6 310 - 400 (300) 420 - 475 (400) 7 - 16 (4) 130 - 145(130)

1 Laschenlenker in WindkraftanlagenKokillengußwarmausgehärtetMaße: 180 x 70 x 60 mmGewicht: 0,42 kg

2 KlemmelementKokillengußMaße: 70 x 70 x 30 mmGewicht: 0,1 kg

3 TurbolaufradFeingußMaße: Ø 185 x 100 mmGewicht: 2,3 kg

1

2

3

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Getriebe für ICESandguß Seite 52

Radsatzlagerschwinge für StraßenbahnSandguß Seite 53

Güterwaggon-DrehgestellrahmenSandguß Seite 54

85

5 Stößel für Hochleistungs-StanzautomatSandguß; warmausgehärtetMaße: 1160 x 440 x 550 mmGewicht: 276 kg bis max. 1100 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Spreizarmbrücke für RettungsgerätSandguß Seite 55

Hauptquerträger für U-BahnwaggonSandguß; geschweißt Seite 49

4

5

4 Gelenkelemente für Teleskoparm-Hebebühne

Sandguß, warmausgehärtet T6Maße: 420 x 310 x 300Gewicht: 16,6 kg alle drei Teile

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AnwendungsgebietHochbeanspruchte Teile aller Art, sofern Korrosionseigenschaften kein Hindernis sind.Flugzeug- und Fahrzeugbau, Hochspannungsschalter, Textilmaschinen, Wehrtechnik.

Kennzeichnende EigenschaftenHochfeste Legierung für Kalt- und Warmaushärtung. Sehr gute Zähigkeits-eigenschaften nach Kaltaushärtung. Ausgezeichnet spanabhebend bearbeitbar.Hoher Glanz nach mechanischem Polieren. Bei Vollaushärtung Neigung zurSpannungsrißkorrosion.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlCu4TiMg numerisch: 21 000

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti0,15 0,15 4,2-5,0 0,10 0,20-0,35 0,07 0,15-0,25

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Sandguß ka T4 220 - 280 (180) 300 - 400 (240) 5 - 15 (3) 90 - 115 (85)Sandguß wa T6 240 - 350 (220) 350 - 420 (280) 3 - 10 (1) 95 - 125 (90)Kokillenguß ka T4 220 - 300 (200) 320 - 420 (280) 8 - 18 (5) 95 - 115 (90)Kokillenguß wa T6 260 - 380 (220) 350 - 440 (300) 3 - 12 (2) 100 - 130 (95)

Alufont-47

1 Radschemel für SportfahrzeugSandgußwarmausgehärtetMaße: 300 x 205 x 200 mmGewicht: 3,5 kg

Weitere Beispiele für die Legierungs-anwendung in diesem Katalog:

Mehrteilige SattelbremseSandguß; Seite 54

2 Lenkgehäuse für SportfahrzeugSandgußwarmausgehärtetMaße: 210 x 100 x 100 mmGewicht: 0,8 kg

3 BremssattelSandgußwarmausgehärtetMaße: 190 x 150 x 85 mmGewicht: 1,9 kg

1

2

3

AnwendungsgebietKühlerbau, Nahrungsmittelindustrie.

Kennzeichnende EigenschaftenHartlötbare Legierung mit eingeschränkter Gießbarkeit im Kokillenguß.

Legierungskennzeichnungchemisch: AlMn1,6

Zusammensetzung [Masse-%]Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti0,15 0,90 0,03 1,4-1,6 0,05 0,10 0,15

Mechanische Eigenschaften

Gieß- Behandlungs- Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung Brinellhärteverfahren zustand Rp0,2 [N/mm2] Rm [N/mm2] A5 [%] HB 5/250-30

Druckguß F 90 - 120 160 - 180 8 - 15 40 - 60

Aluman-16

2 Rohranschlüsse WasserkühlerSandgußMaße: max. 110 x 60 x 100 mmGewicht: max. 0,4 kg

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1

2

1 Sammlerkasten für ÖlkühlerDruckgußMaße: 75/75 x 45/40 x 55/55 mmGewicht: 0,13/0,07 kg

Alle Angaben dieser Druckschrift erfolgen nach bestem Wissen aufgrundangemessener Prüfung. Wie alleanwendungstechnischen Empfehlungenstellen sie jedoch nur unverbindlicheHinweise außerhalb unserer vertragli-chen Verpflichtungen (auch hinsichtlichetwaiger Schutzrechte Dritter) dar, fürdie wir keine Haftung übernehmen.Sie stellen insbesondere keineEigenschaftszusicherungen dar undbefreien den Anwender nicht von dereigenverantwortlichen Prüfung der vonuns gelieferten Erzeugnisse auf ihreEignung für den vorgesehenenVerwendungszweck.

Nachdruck, Übersetzungen und Verviel-fältigung - auch auszugsweise - nur mitunserer ausdrücklichen Genehmigung.Neue Legierungsentwicklungen mittechnischen Fortschritten nach derDrucklegung werden in nachfolgendenAuflagen berücksichtigt.Ausgabe 6 3.Auflage 05/2003

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