DE1458095B1 - Verfahren zum Angiessen von Leichtmetall an Sinterk¦rper aus Aluminiumpulver - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Angießen von Leichtmetall an Sinterkörper aus Aluminiumpulver unter Verwendung einer Zwischenschicht. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Angießverfahren unter Verwendung einer gespritzten Zwischenschicht aus Eisen oder Aluminiumoxid.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Verbundgußstücken bekannt (deutsche Patentschrift 754152), in welchem der Anguß an den Sinterkörper über eine aufgespritzte Zwischenschicht erfolgt. Das Metall der Zwischenschicht begünstigt die Legierungsbildung zwischen den zu verbindenden Teilen, die vorzugsweise aus harten, spröden oder verschleißfesten Legierungen bestehen. Ferner ist es bekannt, an für den Anguß von Leichtmetall vorgesehenen Aluminium-Sinterkörpern nach Entfernung der Oxidschicht eine metallische Schutzschicht aufzubringen und hieran den Anguß vorzunehmen, wobei das Metall der Schutzschicht im Angußmetali gelöst und ein oxidfreier Anguß erzielt wird (schweizerische Patentschrift 318 530).

Schließlich ist von gespritzten Metallüberzügen bekannt, daß sie im Zustand unmittelbar nach dem Auftrag keine Verwachsung mit dem Haftgrund besitzen (R e i η i η g e r, »Gespritzte Metallüberzüge«, München, 1952, S. 67 bis 72).

Die Erfindung liat sich die Aufgabe gestellt, ein Angußverfahren für Leichtmetall an Aluminium-Sinterkörper bereitzustellen, das technisch einfach und in nicht aufwendiger Weise durchzuführen ist und zu einem Verbundguß hoher Haftfestigkeit führt. Derartige Verbundgußstücke aus Leichtmetall und Aluminium-Sinterkörpern sind in der Praxis wünschenswert, weil ein solcher Sinterkörper infolge seiner höheren Warmfestigkeit thermischer Beanspruchung, die nur an bestimmten Stellen auftritt, besser gewachsen ist.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Angießen von Leichtmetall an Sinterkörper aus Aluminiumpulver, wobei auf dem Sinterkörper eine Zwischenschicht aufgebracht ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß auf den Sinterkörper eine Zwischenschicht aus Eisen oder Aluminiumoxid aufgespritzt und daran das Leichtmetall haftfest angegossen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die Fälle besonders geeignet, in denen das Leichtmetallwerkstück aus Druckguß hergestellt wird und daher das Leichtmetall an den Sinterkörper ebenfalls durch Druckguß angegossen wird.

Bei dem Al-Sinterkörper handelt es sich um einen nach den herkömmlichen pulvermetallurgischen Verfahren aus den üblichen hierzu verwendeten Aluminiumpulvern hergestellten Pulverkörper, dessen Herstellung und Zusammensetzung kein wesentliches Merkmal der Erfindung bildet. Die Zusammensetzung des Pulverkörpers braucht demgemäß nicht nur aus Aluminiumpulver zu bestehen, sondern das Pulver kann Legierungsbestandteile oder andere Zusätze enthalten.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Zwischenschicht besteht zweckmäßigerweise aus Eisen. Hierfür kommen in erster Linie die üblichen in der Metallspritztechnik verwendeten Eisenwerkstoffe in Betracht. Ferner hat sich aber auch Aluminiumoxid als geeignet erwiesen, das ebenfalls aus der Spritztechnik bekannt ist. Die Auswahl des für die Zwischenschicht verwendeten Werkstoffs richtet sich nach dem beabsichtigen Verwendungszweck. In Fällen, in denen besonders Wert auf einen guten Wärmeübergang gelegt wird, kommen Werkstoffe mit guter Wärmeleitfähigkeit in Betracht. Wenn eine gute Wärmeleitfähigkeit eine weniger bedeutsame Rolle spielt, kann die Auswahl des Werkstoffes nach anderen Gesichtspunkten, z. B. mit Rücksicht auf besondere Haftfestigkeit, vorgenommen werden. Ähnliches gilt für die Dicke der aufzubringenden Zwischenschicht, die nach den technischen und wirtschaftlichen Erwägungen des Einzelfalles bestimmt wird und die im allgemeinen 100 μ nicht überschreiten soll. In vielen Fällen ist es ausreichend, daß der Sinterkörper von der Zwischenschicht nicht vollständig bedeckt wird, sondern es genügt eine nur teilweise Bedeckung, die aber 50% nicht unterschreiten soll.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, Verbundkörper aus Aluminiumsinterwerkstoff und Leichtmetall, vorzugsweise Aluminiumlegierungen, herzustellen, die bei guter Wärmeleitfähigkeit eine ausgezeichnete Haftfestigkeit zwischen beiden Werkstoffen aufweisen, z. B. warmfeste Kolbenboden am Kolbenschaft aus üblichen Aluminiumlegierungen, warmfeste Büchsen in Aluminiumdruckgußteilen.

In der nachstehenden Tabelle werden die Haftfestigkeiten zwischen einem Sinterkörper und einer Aluminiumlegierung, die im Druckguß angegossen worden ist, angegeben. Der Sinterkörper ist aus blättchenförmigen Aluminiumpulver auf der Strangpresse in üblicher Weise hergestellt worden. Die Oberfläche des Sinterkörpers wurde in den Versuchen jeweils in verschiedener Weise für den Anguß hergerichtet.

An den Sinterkörper mit jeweils in verschiedener Weise hergerichteten Oberfläche wurde sodann im Druckguß eine Leichtmetallegierung der Zusammensetzung AlSi6Cu3 angegossen. Die verschiedenen Proben ergaben die in der Tabelle aufgeführten Haftfestigkeitswerte bei Scherbeanspruchung.

Probe	Oberflächenbehandlung	Haftfestigkeit
	des Sinterkörpers	in Kp/mrcr
1	abgedreht	0,7
2	abgestrahlt mit Stahlkies	1 bis 2
3	30 μ Spritzschicht aus Stahl
	der Zusammensetzung
	0,3 bis 0,4% C,
	0,3 bis 0,6% Mn, "
	>0,35% Si,
	Rest Eisen	>5,9
4	20 μ Spritzschicht aus AI2O3	2,9

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Angießen von Leichtmetall an Sinterkörper aus Aluminiumpulver, wobei auf dem Sinterkörper eine Zwischenschicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Sinterkörper eine Zwischenschicht aus Eisen oder Aluminiumoxid aufgespritzt und daran das Leichtmetall haftfest angegossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall im Druckguß angegossen wird.