Gusslegierungen Aluminium-Silizium
Aluminiumgusslegierungen abweichen von Aluminiumknetlegierungen hauptsächlich die, dass sie deutlich mehr Silizium enthalten.
Aluminiumgusslegierungen müssen neben Verstärkungselementen eine ausreichende Anzahl von Elementen enthalten, die ein Eutektikum bilden. Dies ist notwendig, um, damit Gusslegierungen eine hohe Fließfähigkeit haben, um Poren und Risse während des Schrumpfens zu versorgen und zu füllen, was zwangsläufig bei allen Gussteilen vorkommt, außer, kann sein, das einfachste.
Silumin – Aluminium-Silizium-Legierungen
Aluminium-Silizium-Legierungen, die keine Zusätze von Kupfer enthalten, dann bewerben, wenn gute Gusseigenschaften und hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert sind. Sie werden oft als Silumin bezeichnet.. Metallographische Strukturen reiner Komponenten, Aluminium und Silikon, sowie mehrere chemische Zwischenzusammensetzungen sind in der Abbildung unten gezeigt. Zwischenprodukte sind eine Mischung aus Aluminium, die ungefähr enthält 1 % gelöstes Silizium und Partikel aus fast reinem Silizium. Legierungen mit einem Siliziumgehalt von weniger als 12 % als untereutektisch bezeichnet, mit Siliziumgehalt von ca. 12 % – eutektisch, Mehr 12 % – übereutektisch.
Abbildung - Phasendiagramm von Aluminium-Silizium- und Gussmikrostrukturen aus Reinaluminium und Silizium, sowie Legierungen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung
Wenn hohe Festigkeit und Härte erforderlich sind, dann wird diesen Legierungen Magnesium zugesetzt, was sie thermisch härtbar macht. Legierungen mit niedrigem Siliziumgehalt, wie zum Beispiel 2 %, manchmal für Gussteile verwendet, aber in der Regel reicht der Siliziumgehalt in Gusslegierungen von 5 zu 10 %.
Modifizieren von Siluminen
Die Festigkeit und Duktilität dieser Legierungen, besonders reich an Silizium, kann durch Modifikation des Aluminium-Silizium-Eutektikums deutlich verbessert werden.
Änderung untereutektische Legierungen (Siliziumgehalt weniger 12 %) werden besonders häufig im Sandguss verwendet. Diese Modifikation wird durch kontrollierte Zugaben von Natrium oder Strontium in die Schmelze erreicht., die die eutektische Phase mahlen. Als modifizierende Additive werden auch Calcium und Antimon verwendet.. In übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen werden Phosphorzusätze verwendet, um Partikel aus übereutektoidem Silizium zu mahlen und die Qualität von Gussteilen zu verbessern..
Die Rolle von Silizium in Gusslegierungen
Siliziumgehalt von 4 zu 12 % reduziert Verluste durch Gussfehler, und ermöglicht auch das Gießen komplexerer Gussteile mit großen Dickenunterschieden, und sorgt zudem für eine höhere Oberflächengüte und innere Qualität des Metalls. Dies ist auf die Wirkung von Silizium auf die Erhöhung der Fließfähigkeit der Legierung zurückzuführen., Reduzieren Sie Rissbildung und verbessern Sie die Formfüllung.
Optimales Aluminium-Silizium-Eutektikum
Die erforderliche Menge an Eutektikum hängt auch von den Eigenschaften des Gießverfahrens ab.. Sandgusslegierungen haben im Allgemeinen weniger Eutektikum, als solche, die in Metallformen gegossen werden. Das liegt an der Tatsache, dass in "weichen" Sandformen die Gussteile weniger reißen, als in Hartmetall. Erhöhte Rissbeständigkeit beim Gießen trägt zu einem kleinen Erstarrungstemperaturintervall bei. Mit Silikonanteil 1 % er macht 78 ºS, unter Beibehaltung 12 % geht auf null runter.
In Aluminium-Silizium-Legierungen ohne Zusatz anderer Elemente unter Nichtgleichgewichts-Gießbedingungen steigt der Volumenanteil des Eutektikums linear von 0 zu 1 mit einer Erhöhung des Siliziumgehalts von 1 zu 12 %.
Quellen:
