Verfahren zur Herstellung von Formgussstficken und nach diesem Verfahren hergestelltes Formgussstück. Bisher wurden als Zinkgusslegierungen im allgemeinen zwei Arten von Legierungen verwendet, die unter den Bezeichnungen "Zn-Al 4-Cu 1" und "Zn-Cu 4" bekannt sind. Diese Legierungen bestehen aus 3,8 bis 4,3% Aluminium, 0,9-1,20' Kupfer, 0,02 bis 0,06% Magnesium, Rest Feinzink bezw. aus 3-5 % Kupfer, 0,15-0,25 % Aluminium, Rest Feinzink.
Sie wurden zur Herstellung von Formgussstücken sowohl durch Sandguss als auch durch Kokillenguss gebraucht und erwiesen sich für diese Zwecke auch als aus reichend, solange es sich um die Herstellung von einfachen Gussstücken oder Teilen mit unkomplizierter Formgebung handelte.
Sobald aber versucht wurde, aus den be kannten Zinkgusslegierungen kompliziertere Formgussstücke herzustellen, z. B. dünnwan dige Teile oder solche mit schroffen Quer- sehnittsänderungen oder mit mehreren Kern einlagen, zeigten sich diese Legierungen eigentümlicherweise den Anforderungen nicht mehr gewachsen. Bei den Gussstücken traten Einfallstellen und ähnliche Erscheinungen auf, welche die fertigen Teile zu Ausschuss machten.
Besonders unangenehm machte sich das Versagen der bekannten Zinkgusslegie- rungen beim Kokillenguss bemerkbar, da sich die in .den Giessereien vorhandenen, für Bunt metalle benutzten Kokillen nicht für diese Zinkgusslegierungen verwenden liessen.
Dazu kommt als weiterer Nachteil, dass bei der bisher bekannten aluminiumhaltigen Zinklegierung zur Vermeidung der inter- kristallinen Korrosion ein Zusatz von Magne sium unbedingt erforderlich ist. Ein der artiger Magnesiumzusatz ruft Warmrissig keit hervor, die bei Gussstücken ohne freie Scliwindung leicht zu Ausschuss führt, bisher aber notgedrungen in Kauf genommen wer den musste.
Es wurde nun gefunden, dass es über raschenderweise gelingt, diese Nachteile der bekannten Zinkgusslegierungen durch Aus- Wahl einer bestimmten Legierungszusammen- setzung zu beseitigen.
Die Erfindung besteht in einem Verfall reu zur Herstellung von Formgussstücken aus aluminium- und kupferhaltigen Zinklegie rungen, und zwar insbesondere zur Herstel lung von komplizierten, z. B. dünnwandigen, grosse Querschnittsänderungen aufweisenden oder mehrere Kerne benötigenden Form gussstücken, bei welchem eine @inhlegierun@@ mit 6,5-7,5,',b Aluminium und 3,0-4,5 % Kupfer verwendet wird. Die Erfindung ist: für sämtliche Giessverfahren anwendbar, z. B.
für Kokillen- und Sandguss, Spritzguss oder dergleichen. Eine vorzu--,sweise Zusammen setzung der Legierung besteht aus 7.0 bis 7,05 % Aluminium, 3,8;)-4,0% Kupfer- und Feinzink mit einem 'Mindestgehalt von 99,98 % Zn.
Wünscht man 31a--nesium hinzuzufügen, so empfiehlt es sich, diesen Zusatz in den Grenzen von 0,01-(),05% zu halten. Der Zu satz von Magnesium ist ,jedoch an sich nicht erforderlich, denn -die Legierung besitzt ge rade den Vorteil, dass man Magnesium im Gegensatz zu der eingangs genannten be kannten Legierung ohne Schaden fortlassen kann, weil das Kupfer in der genannten Höhe eine ähnliche Wirkung wie das Magnesium ausübt.
Infolgedessen tritt bei Anwendung einer solchen mabnesiumfreien Legierung keine Warmrissigkeit auf.
Der durch die Erfindung erzielte tech nische Fortschritt besteht abgesehen von vor stehendem Vorteil .darin, dass bei Verwen:dung- einer Legierung der erfindungsgemässen Zu- sammensetzung die gefürchteten Einfallstei len nicht mehr auftreten.
Es hat sieh gezeigt, dass diese Erscheinungen auch bei kompli- zierten Gussstücken, bei dünnwandigen Tei len, bei schroffen Querschnittsänderungt>n wie Übergängen von starker zu dünner ZVan- dung oder bei Gussteilen, die mehrere Kerne oder Dorne erfordern, in Fortfall kommen.
Bei Uolkillenguss tritt. ein besonderer Vor teil hervor. Bei dem angestrebten Ersatz der Buntmetalle durch Zinklegierungen in den Giessereien ist es nämlich von ausschlag- gebender Bedeutung, dass die bereits vorhan denen Kokillen verwendet werden können. Bei Verwendung der bisher für diese Zwecke bekannten Zinkgusslegierungen war dies praktisch reicht möglich, zumal eine nach trägliche Änderung der Kokillen konstruktiv kaum durchführbar und abgesehen davon auch zu kostspielig sein würde.
Durch die Erfindung wird die Benutzung der vorhan denen Kokillen für die Zinklegierung der ziusgewählten Zusammensetzung ohne wei teres ermöglicht. Auch ist auf diese Weise die -Möglichkeit gegeben, genau die gleichen Kokillen wahlweise zum Guss von Buntmetal len oder Zinklegierungen zu benutzen.
Bei Z'erwendung einer 7,inkgusslegierung der erfindungsgemässen Zusammensetzung zeigen sieh auch bessere Giesseigenschaften als bisher, vor allein ein leichteres Fliessen. Ferner werden die Schrumpfungsverhältnisse günstiger. Bei Spr-itzbriss wird ein dichterer Guss erzielt.
Schliesslich erhält man als weiteren Vor teil durch die @'erweridung einer Legierung der erfindungsgemässen. Zusammensetzung bessere mecbanisehe Eigenschaften als bei den bisher verwendeten Zinkgusslegierungen. Von den bekannten, eingangs erwähnten Zinlzgusslegierun-en besitzt die Legierung "Zn- A14-Cu 1" im C)russstüclk 18-22 kgimm' Festigkeit. bei 2.>-1 % Dehnung,
die Legie rung "Zn-@'.u 4" im Gussstück l4-17 lig/mm2 Festigkeit bei 2,5-1 % Dehnung. Bei der erfindungsgemäss verwendeten Zinkgusslegie- run- kann man dagegen im Gussstiiek 30 bis 35 kg;'inm\ Festigkeit bei<B>1-3%</B> Dehnung erhalten.
Process for the production of cast molded parts and cast part produced according to this process. So far, two types of alloys known by the names "Zn-Al 4-Cu 1" and "Zn-Cu 4" have generally been used as zinc cast alloys. These alloys consist of 3.8 to 4.3% aluminum, 0.9-1.20 'copper, 0.02 to 0.06% magnesium, the remainder fine zinc or. Made of 3-5% copper, 0.15-0.25% aluminum, the remainder fine zinc.
They were used for the production of castings by sand casting as well as by permanent mold casting and were also found to be sufficient for these purposes as long as simple castings or parts with an uncomplicated shape were produced.
But as soon as an attempt was made to produce more complicated castings from the known cast zinc alloys, eg. For example, thin-walled parts or those with abrupt changes in cross-section or with several core inlays, these alloys were curiously no longer able to cope with the requirements. Sink marks and similar phenomena occurred in the castings, which made the finished parts scrap.
The failure of the known cast zinc alloys in permanent mold casting was particularly unpleasant, as the permanent molds used in the foundries for non-ferrous metals could not be used for these cast zinc alloys.
In addition, there is a further disadvantage that with the previously known aluminum-containing zinc alloy to avoid intergranular corrosion, an addition of magnesium is absolutely necessary. Such an addition of magnesium causes hot cracking, which easily leads to rejects in castings without free shrinkage, but previously had to be accepted.
It has now been found that, surprisingly, it is possible to eliminate these disadvantages of the known cast zinc alloys by selecting a specific alloy composition.
The invention consists in a decay reu for the production of castings from aluminum and copper-containing zinc alloy ments, in particular for the manufacture of complicated, z. B. thin-walled, large cross-sectional changes exhibiting or several cores required form castings, in which a @ inhlegierun @@ with 6.5-7.5, ', b aluminum and 3.0-4.5% copper is used. The invention is: applicable to all casting processes, e.g. B.
for permanent mold and sand casting, injection molding or the like. A preliminary composition of the alloy consists of 7.0 to 7.05% aluminum, 3.8;) - 4.0% copper and fine zinc with a minimum content of 99.98% Zn.
If one wishes to add 31esium, it is advisable to keep this addition within the limits of 0.01 - () .05%. The addition of magnesium is, however, not actually necessary, because the alloy has the advantage that, in contrast to the aforementioned known alloy, magnesium can be omitted without damage, because the copper has a similar effect at the specified level how the magnesium exercises.
As a result, no hot cracking occurs when such a magnesium-free alloy is used.
The technical progress achieved by the invention consists, apart from the above advantage, in the fact that when an alloy of the composition according to the invention is used, the dreaded collapse parts no longer occur.
It has shown that these phenomena do not occur even with complicated castings, with thin-walled parts, with abrupt changes in cross-section such as transitions from thick to thin Zvand or with castings that require several cores or mandrels.
When Uolkillenguss occurs. a special advantage. In the case of the desired replacement of non-ferrous metals with zinc alloys in the foundries, it is of decisive importance that the existing molds can be used. When using the zinc casting alloys previously known for this purpose, this was practically sufficient, especially since a subsequent change to the molds would hardly be feasible structurally and, apart from that, would also be too expensive.
The invention enables the use of the existing molds for the zinc alloy of the selected composition without wei teres. In this way, there is also the possibility of using exactly the same molds either for casting non-ferrous metals or zinc alloys.
When using a casting alloy of the composition according to the invention, they also show better casting properties than before, above all easier flow. Furthermore, the shrinkage ratios are more favorable. In the case of injection crack, a denser cast is achieved.
Finally, another advantage is obtained through the response to an alloy of the invention. Composition better mechanical properties than the zinc cast alloys used up to now. Of the known cast metal alloys mentioned at the outset, the alloy "Zn-A14-Cu 1" in the carbon black piece has a strength of 18-22 kg. at 2.> - 1% elongation,
the alloy "Zn-@'.u 4" in the casting 14-17 lig / mm2 strength at 2.5-1% elongation. In the case of the zinc cast alloy used according to the invention, on the other hand, 30 to 35 kg of strength can be obtained in the cast piece at <B> 1-3% </B> elongation.