Naheutektische Radgusslegierungen
Aluminium-Gussräder werden hauptsächlich nach folgenden Verfahren hergestellt:
- Niederdruckguss
- Kokillenguss
Niederdruckguss
Es wird eine Niederdruckgießmaschine verwendet, vertikal orientiert. Geschmolzenes Metall befindet sich in einem verschlossenen Gefäß, die dann durch ein Gas (normalerweise Luft) komprimiert wird, so dass das Metall "nach oben" in den Formhohlraum gedrückt wird. Weg. Dieses Verfahren wird häufig zur Herstellung von Autorädern verwendet..
Feige. 1 – Schematische Darstellung des Niederdruck-Kokillengießverfahrens [2]
Feige. 2 – Niederdruckkokille [3]
Feige. 3 – Autoräder aus Aluminiumlegierung, hergestellt durch Niederdruckguss [3]
Kokillenguss
Kokillenguss ist das einfachste Druckgussverfahren. Es ermöglicht die Herstellung von Gussteilen mit nur sehr geringem Kapitaleinsatz, aber viel harte körperliche Arbeit ist erforderlich. Gussteile von guter Qualität können hergestellt werden, wenn ausreichend darauf geachtet wird, Lauf- und Angusssysteme zu konstruieren, die Oberflächenturbulenzen im Metall minimieren, wenn es in die Form fließt [1].
Feige. 4 – Schematische Darstellung des Kokillengusses [2]
Aluminiumgusslegierungen für den Radguss
Chemische Zusammensetzung
Europäische Aluminium-Silizium-Legierung Al Si11 (44000) mit einem Siliziumgehalt knapp unterhalb des Eutektikums (ab 10,0 zu 11,8 %) wird häufig für die Herstellung von Felgen verwendet Niederdruckguss (Feige. 1). Basierend darauf, besonders zum basteln Leichtmetallräder, Legierungen wurden entwickelt [1]:
- Silumin-Kappa Sr (10,5-11,0 % Silizium) und
- Silumin-Beta Sr (9,0-10,5 % Silizium).
Tisch 1 – Chemische Zusammensetzung (alle Angaben in Gew.-%) [1]
Gießen von untereutektischen Siluminen
Diese Aluminium-Gusslegierungen:
- haben eine gute Fließfähigkeit,
- Eigenschaften thermisch härtbarer Legierungen
- gute Korrosionsbeständigkeit.
Silumin-Kappa Sr Gusslegierung weist einen optimalen Siliziumgehalt auf 10,5 zu 11,0 %. Die Silumin-Beta Sr-Legierung weist eine Reihe von Siliziumgehalten auf 9,0 zu 10,5 %.
Tisch 2 – Gießeigenschaften und andere Eigenschaften von Gussstücken [1]
Tisch 3 – Physikalische Eigenschaften [1]
Tisch 4 – Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur +20 °C [1]
Modifizierung von Siluminen mit Strontium
Allgemein, Diese Legierungen werden in der Phase der Barrenherstellung mit Strontium modifiziert, und erfordern daher diese Modifikation nicht direkt in der Gießerei. Strontiumzusätze zu diesen Legierungen reichen von 0,020 zu 0,030 %.
Modifikation von eutektischem Silizium, dh die Bildung einer modifizierten Mikrostruktur ist notwendig, um die Plastizität der gegossenen Struktur von Radscheiben zu erhöhen, die aus diesen Legierungen bestehen. Inhaltsebene Drüse und andere Verunreinigungen haben einen starken Einfluss auf die Duktilität der Gussstruktur – Indikatoren für die relative Dehnung.
Wirkung von Magnesium auf Silumine
Bei Bedarf können diese Gusslegierungen einen Magnesiumgehalt dazwischen aufweisen 0,05 und 0,45 %. Mit steigendem Magnesiumgehalt nimmt die Festigkeit der Legierung leicht zu., und die Plastizität ist ebenfalls leicht reduziert. Andererseits, Magnesiumzusätze verbessern die Bearbeitbarkeit dieser Legierungen, da sie bei der Bearbeitung von Felgen zur Spanbildung und deren Abtransport beitragen.
Dies verleiht den Felgen ein ansprechenderes Aussehen.. Außerdem, Magnesium erhöht die Korrosionsbeständigkeit der Scheibe, verringert jedoch die Haftung von Schutzlackschichten auf der Felgenoberfläche.
Wärmebehandlung von Beta- und Kappa-Siluminen
Nur einige der Legierungen vom Silumin-Beta-Typ sind wärmebehandelbar.. Thermisches Härten Felgen aus Silumin-Kappa-Legierungen sind wegen möglicher partieller Versprödung generell nicht zu empfehlen, was die Ermüdungsfestigkeit des Materials verringern kann.
Tisch 5 – Wärmebehandlung von Aluminiumguss [1]
Tisch 6 – Mechanische Eigenschaften von Kokillengussproben [1]
Silumin Al Si7Mg für Felgen
Wärmebehandelte Aluminiumfelgen bestehen aus der Aluminiumlegierung Al Si7Mg (Handelsname Pantal 7). Der Erstarrungstyp dieser Legierung ist untereutektisch.. Beim Erstarren findet ein Übergang vom flüssigen in den breiigen Zustand statt.. Beim anschließenden Erstarren wachsen Aluminiumdendriten zu einer flüssigen Schmelze heran. Sie bilden ein ineinander verschlungenes Netzwerk, und die Hohlräume dazwischen sind mit hochflüssigem eutektischem AlSi gefüllt, die dann aushärtet. Wenn die Auffüllung dieser "Leerstellen" aus irgendeinem Grund nicht ausreicht, dann gibt es Defekte wie Mikroporosität. Das Aushärteintervall beträgt ca. 35-40 ° C.
Reinigung der Siluminschmelze
Die Reinigung der Schmelze derartiger Legierungen erfolgt nur durch Spülen mit Inertgasen oder durch Vakuumbehandlung.. Schmelzverarbeitung mit Materialien, Chlor enthalten, nicht erlaubt, da hierbei Strontium aus der Schmelze ausgewaschen wird.
Tisch 7 – Typische Prozessparameter [1]
Quellen:
- Aluminium-Gusslegierungen – Aleris Recycling (Deutsche Werke) GmbH – 2011
- TALAT 3201
- Aluminiumgussverfahren // Eigenschaften von Gussteilen aus Aluminiumlegierungen, Prozesse, und Anwendungen / J. Gilbert Kaufmann, Elwin L. Rooy – 2004
was sich dann günstig auf die Qualität von stranggepressten Aluminiumprofilen auswirkt