12.04.2019 | Ausgabe 4/2019

Charakterisierung der Legierungen AlMg4Fe2 und AlMg4Zn3Fe2 (Castaduct®-42 und -18) für Strukturbauteile aus Aluminium

Schweißnaht AlMg4Fe2 (Castaduct-42), Gefügeaufnahme, 1000fach / Bilder: Stuart Wiesner

AlMg4Fe2 und AlMg4Zn3Fe2 (Castaduct-42 und -18) sind Druckgusslegierungen, die für Karosserie-Strukturbauteile entwickelt wurden. AlMg4Fe2 (Castaduct-42) beruht auf einer eutektischen Zusammensetzung aus ca. 4,2 % Mg und ca. 1,6 % Fe. Dadurch wird eine sehr gute, den AlSi-Legierungen ähnliche, Vergießbarkeit ermöglicht. In fast allen Al-Gusslegierungen wird Fe als eine Verunreinigung angesehen, da es zusammen mit Al und Si spröde AlFeSi-Phasen hervorruft. Wenn kein Si vorhanden ist, wird Fe zu einem Legierungselement, das keinen negativen Einfluss auf die Eigenschaften hat. Diese Legierung erfüllt die Anforderungen an Strukturbauteile ohne jede Wärmebehandlung und wurde von mehreren Gießereien und OEMs in Nordamerika und Europa getestet. AlMg4Zn3Fe2 (Castaduct-18) ist eine Weiterentwicklung der AlMg4Fe2. Diese Legierung bietet eine höhere Festigkeit und ist dadurch eine der derzeit am höchsten belastbaren Druckgusslegierungen für Strukturbauteile. Aufgrund ihres Kaltaushärtungsverhaltens bietet AlMg4Zn3Fe2 im  Gusszustand Streckgrenzwerte von bis zu 180 MPa und dabei immer noch eine Dehnung von 7 %. Diese Werte wurden bei ersten Gießversuchen in einer italienischen Gießerei erreicht. Es werden im Folgenden die mechanischen Eigenschaften, metallurgische Untersuchungen, chemische Auswirkungen auf den Formstahl, die Dauerfestigkeit, der statische und dynamische 3-Punkt-Biegeversuch, Korrosionstests und Verbindungstechniken wie zum Beispiel Nieten oder Schweißen diskutiert.

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