DE1483229C2 - Use of AlMgSi-GuB alloy for cylinder heads - Google Patents

Use of AlMgSi-GuB alloy for cylinder heads

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DE1483229C2
DE1483229C2 DE1483229A DEH0057070A DE1483229C2 DE 1483229 C2 DE1483229 C2 DE 1483229C2 DE 1483229 A DE1483229 A DE 1483229A DE H0057070 A DEH0057070 A DE H0057070A DE 1483229 C2 DE1483229 C2 DE 1483229C2
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    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von AlMgSi-Guß-Legierungen für Zylinderköpfe.The present invention relates to the use of AlMgSi cast alloys for cylinder heads.

Als Folge der höheren Anforderungen an die verschiedensten Konstruktionen in der Gegenwart werden auch die metallischen Werkstoffe stärker beansprucht. Diese größeren Belastungen der Werkstoffe treten bei niedrigen und höheren Temperaturen auf. Änderungen in der Zusammensetzung der Legierungen wurden daher notwendig. Einige Legierungen, darunter die warmfesten Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen, stellen eine Ausnahme dar. Sie werden seit Jahrzehnten mit der gleichen früheren Zusammensetzung vergossen.As a result of the higher demands on the In the most diverse constructions in the present, the metallic materials are also becoming stronger claimed. These greater loads on the materials occur at low and high temperatures on. Changes in the composition of the alloys were therefore necessary. Some alloys, including the heat-resistant aluminum-magnesium-silicon alloys, are an exception. They will shed for decades with the same previous composition.

Versuche zur Verbesserung der AIuminium-Magnesium-Silizium-Legierungen sind vor fast drei Jahrzehnten durchgeführt worden. Diese Untersuchungen betrafen besonders die Verbesserung der Aushärtbarkeit von Legierungen mit 3% Magnesium und 0,8% Silizium. Durch einen Zusatz von Cer konnte das Magnesiumsilizid verfeinert werden. Mit weiteren Zusätzen von 0,8% Zink und 0,8% Mangan, die gemeinsam mit Cer legiert wurden, gelang eine weitere Verbesserung, die allerdings nicht so deutlich wie die durch den Zusatz von Cer war. Diese Legierung fand bis in die jüngste Zeit keine Verwendung.Attempts to improve aluminum-magnesium-silicon alloys were carried out almost three decades ago. These investigations concerned especially the improvement of the hardenability of alloys with 3% magnesium and 0.8% silicon. The magnesium silicide could be refined by adding cerium. With further additions of 0.8% Zinc and 0.8% manganese, which were alloyed together with cerium, achieved a further improvement, but it did not as noticeable as that by the addition of cerium. This alloy has not been found until recently Use.

An anderer Stelle sind später umfangreiche Untersuchungen über die Verwendung von gepreßten Aluminium-Magnesium-Silizium- Legierungen durchgeführt worden, um sowohl die quasibinären als auch ternären und untereutektischen Zusammensetzungen für warmfeste Zwecke nutzbar zu machen. Diese Versuche sind nicht fortgesetzt worden, obgleich auch hier die den Aluminium-Magnesium-Legierungen eigene hoheLater extensive studies on the use of pressed aluminum-magnesium-silicon- Alloys have been carried out to make both the quasi-binary and ternary and hypoeutectic compositions useful for heat-resistant purposes. These attempts are not continued, although here too the high level inherent in aluminum-magnesium alloys

3535 Zahlentafel 1Number board 1 Si-GehalteSi contents Nicht an Si
gebundenes
Magnesium
Not on Si
bound
magnesium
Ungefährer
Soliduspunkt
im System
AIMe
Approximately
Solidus point
in the system
AIMe
Gesamt-MgTotal mg (°/o)(° / o) (%)(%) CQCQ 4040 (0/0)(0/0) 0,6
1,0
1,5
0.6
1.0
1.5
2,97
2,27
1,41
2.97
2.27
1.41
604
617
635
604
617
635
4
4
4
4th
4th
4th
0,6
1,0
1,5
0.6
1.0
1.5
3,77
3,07
2,21
3.77
3.07
2.21
592"
603
615
592 "
603
615
4545 4,8
4,8
4,8
4.8
4.8
4.8
0,6
1,0
1,5
0.6
1.0
1.5
4,47
3,77
2,91
4.47
3.77
2.91
580
592
605
580
592
605
5050 5,5
5,5
5,5
5.5
5.5
5.5
0,6
1,0
1,5
0.6
1.0
1.5
5,97
5,27
4,41
5.97
5.27
4.41
557
568
581
557
568
581
7,0 außer.
7,0 halb
7,0 DIN 1725
7.0 except.
7.0 half
7.0 DIN 1725

Die nicht genormte Legierung mit 7% Magnesium wurde für nachfolgende Vergleiche mit aufgeführt.The non-standardized alloy with 7% magnesium was included for the following comparisons.

Zur Verbesserung des genannten Legierungstyps wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt. Diese Untersuchungen stützen sich auf die Arbeitshypothese, daß die Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen für hohe Beanspruchungen, insbesondere thermischen Wechselbeanspruchungen, aufeinander abgestimmte Magnesium- und Siliziumgehalte besitzen müssen und die nicht an Silizium gebundenen freien Magnesium-Gehalte die Löslichkeit des Magnesiums im Aluminium bei Raumtemperatur nicht unbegrenzt überschreiten dürfen. Numerous studies have been carried out to improve this type of alloy. These Investigations are based on the working hypothesis that the aluminum-magnesium-silicon alloys for high loads, especially thermal alternating loads, coordinated Must have magnesium and silicon contents and the free magnesium contents not bound to silicon the solubility of the magnesium in the aluminum at room temperature must not be exceeded indefinitely.

Besonders die Verwendung dieses Legierungstyps für Zylinderköpfe gab Anlaß zur Überlegung, daß eine Rißbildung durch die im Verbrennungsraum vorherrschenden Temperaturen bei höheren Magnesiumgehalten früher einsetzt, weshalb eine Herabsetzung des Magnesiumgehaltes auf niedrigere Konzentrationen auch für eine Heraufsetzung des Soliduspunktes der Legierungen von Vorteil sein mußte.In particular, the use of this type of alloy for cylinder heads gave rise to the consideration that a Crack formation due to the temperatures prevailing in the combustion chamber with higher magnesium contents starts earlier, which is why the magnesium content is reduced to lower concentrations also had to be advantageous for raising the solidus point of the alloys.

Zahlreiche Untersuchungen wurden gleichzeitig neben der Untersuchung vom Einfluß der Magnesiumgehalte zur Ermittlung der Einflüsse verschiedener Legierungselemente durchgeführt. Die Schmelzen wurden vor dem Vergießen einer intensiven Entgasung unterzogen und zusätzlich nur solche Elemente zulegiert, durch deren Zusatz nach bekannten Untersuchungen die Löslichkeit für Wasserstoff nicht erhöht wurde. Die Soliduspunkte im System Aluminium - Magnesium — Silizium sollten außerdem nicht maßgeblichNumerous investigations were carried out at the same time as the investigation of the influence of the magnesium content carried out to determine the influences of various alloying elements. The melts were subjected to intensive degassing before casting and only such elements added, the addition of which, according to known studies, does not increase the solubility for hydrogen became. The solidus points in the aluminum-magnesium-silicon system should also not be decisive

Zahlentafel 2Number board 2

erniedrig ind zusätzlich die Gefügefeinung verbessert werden.lower and the structure refinement is also improved will.

Es wurde gefunden, daß beim Vergießen der Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen in 3000C warmen Kokillen gemäß der Luftfahrt-Norm LN 29 531, eine um so feinere Verteilung des Mg2Si erhalten wird, je kleiner der nicht an Silizium gebundene Magnesium-Gehalt der Legierung ist, und durch einen erhöhten Mangan-Gehalt in Abwesenheit von Cer undIt has been found that when the aluminum-magnesium-silicon alloys are cast in molds at 300 ° C. in accordance with aviation standard LN 29 531, the smaller the magnesium not bound to silicon, the finer the Mg 2 Si is obtained -Content of the alloy, and by an increased manganese content in the absence of cerium and

ίο Zink ein noch feineres Mg2Si erhalten wird, das bei niedrigem Mg-Gehalt erst bei sehr hoher Vergrößerung mikroskopisch als feinste Ausscheidung erkannt wird. Der Einfluß von Mangan auf die mechanischen Werte ist demzufolge bei Raumtemperatur und höheren Temperaturen überragend. Die Zerreißproben wurden vorher in der bekannten Weise einer Stabilisierungsglühung unterzogen.ίο Zinc an even finer Mg 2 Si is obtained, which with a low Mg content is only recognized microscopically as the finest precipitate at very high magnification. The influence of manganese on the mechanical values is therefore outstanding at room temperature and higher temperatures. The tensile specimens were previously subjected to a stabilization annealing in the known manner.

Chargen- Analyse in %Batch analysis in%

MgMg

SiSi

MnMn

FeFe

Prüfung bei 20" C kp/mm2 c Test at 20 "C kp / mm 2 c

ÖO,2 öS i ÖO, 2 öS i

Prüfung bei 300° C
kp/mm2 kp/mm2 0A
Test at 300 ° C
kp / mm 2 kp / mm 2 0 A

HB pö,2 tfff="- *δ: HB pö, 2 tfff = "- * δ:

Prüfung bei 400° C
kp/mm2 —%"
Test at 400 ° C
kp / mm 2 -% "

. 00,2 OB <5s. 00.2 OB <5s

3,63.6

3,23.2

5,25.2

5,45.4

6,56.5

6,66.6

1,041.04 0,22 0,310.22 0.31 7,67.6 17,917.9 7,47.4 5555 6,16.1 8,48.4 78,078.0 2,82.8 4,34.3 46,046.0 7,97.9 16,316.3 4,84.8 5353 6,16.1 8,98.9 63,863.8 2,82.8 4,74.7 84,084.0 5,55.5 8,48.4 44,444.4 MittelwertAverage 7,77.7 17,117.1 6,16.1 5454 5,95.9 8,68.6 62,162.1 2,82.8 4,54.5 65,065.0 0,930.93 0,98 0,30.98 0.3 6,96.9 20,820.8 14,314.3 5757 6,46.4 9,79.7 42,442.4 4,14.1 6,26.2 78,078.0 7,17.1 20,720.7 14,914.9 5555 4,94.9 9,19.1 36,436.4 5,65.6 9,09.0 35,435.4 MittelwertAverage 7,07.0 20,720.7 14,614.6 5656 5,65.6 9,39.3 38,138.1 4,14.1 6,26.2 78,078.0 1,021.02 0,93 0,30.93 0.3 10,310.3 22,222.2 7,17.1 6464 8,28.2 11,711.7 30,630.6 4,14.1 6,26.2 84,084.0 10,010.0 21,021.0 6,06.0 6464 6,46.4 11,011.0 25,825.8 7,67.6 10,510.5 25,425.4 MittelwertAverage 10,110.1 21,621.6 6,56.5 6464 7,47.4 11,111.1 27,327.3 4,14.1 6,26.2 84,084.0 1,021.02 0,93 0,380.93 0.38 12,912.9 26,526.5 8,58.5 6969 9,79.7 13,613.6 71,471.4 5,35.3 7,87.8 konntecould nicht b.not b. werd.will. 12,112.1 26,926.9 10,810.8 7272 10,710.7 13,413.4 33,233.2 5,35.3 7,87.8 83,483.4 6,26.2 11,011.0 41,241.2 MittelwertAverage 12,512.5 26,726.7 9,69.6 7070 8,98.9 12,712.7 48,648.6 5,35.3 7,87.8 83,483.4 1,101.10 0,22 0,230.22 0.23 12,912.9 23,223.2 5,15.1 7272 8,78.7 14,114.1 konntecould 4,14.1 6,76.7 85,285.2 nicht b.not b. werd.will. 13,113.1 23,523.5 5,35.3 7272 10,1
9,9
9,6
10.1
9.9
9.6
14,7
12,7
13,8
14.7
12.7
13.8
25,6
ion
25.6
ion
MittelwertAverage 13,013.0 23,323.3 5,25.2 7272 9,99.9 13,913.9 lo,U
21,8
lo, U
21.8
4,14.1 6,76.7 85,285.2
1,171.17 0,9 0,360.9 0.36 13,713.7 23,223.2 4,04.0 7474 9,29.2 14,614.6 24,824.8 5,15.1 7,97.9 97,097.0 13,713.7 24,224.2 4,94.9 7676 9,49.4 13,613.6 18,018.0 9,59.5 14,014.0 18,618.6 MittelwertAverage 13,713.7 23,523.5 4,44.4 7575 20,520.5 5,15.1 7,97.9 97,097.0

Der Zusatz von Mangan soll nicht über die im System Aluminium—Mangan bekannte maximale feste Löslichkeit hinaus erfolgen, aber auch nicht unter 0,6% liegen.The addition of manganese should not exceed the maximum solid solubility known in the aluminum-manganese system in addition, but also not below 0.6%.

Die Verfeinerung des Mg2Si durch Mangan hat keine Gemeinsamkeit mit der Einformung der spießigen, nadeligen Eisenaluminide durch Mangan in Aluminium-Silizium-Legierungen mit geringen Magnesium-Gehalten von Null bis zu etwa 0,6%. Zwar kann in Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen mit Fe-Gehalten von 1,25%, derartige Gehalte treten in solchen Gußlegierungen üblicherweise dann als Verunreinigungen auf, wenn Schrott mit zwangsläufig hohen Beimengungen zugegeben wird, und die zu den zulässigen Verunreinigungen nach DIN 1725 vom Juni 1959, Druckguß-Legierungen, Blatt 2, Seite 8, zählen, nach der die Legierungen GD-AlMg 9 und GD-AlMg 8 (Cu) 0,6 bis 1,2% Eisen enthalten können, durch höhere Mangan-Gehalte das Mg2Si verfeinert werden, nicht aber wie bei Aluminium-Silizium-Legierungen eine so Einformung des Eisenaluminids zu einer Mehrstoff-Verbindung erfolgen. Die Legierungen haben niedrigere Dehnungs- und Festigkeitswerte, wie die Zahlentafel 3 zeigt.
Die bei Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen nach Zahlentafel 3 gefundene spießige Ausbildung des Eisenaluminids wird auch bei den ternären Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierungen mit etwa 13% Silizium und 6% Magnesium durch einen erhöhten Zusatz von Mangan nicht aufgehoben. Diese Untersuchungen
The refinement of the Mg 2 Si by manganese has nothing in common with the molding of the stuffy, needle-like iron aluminides by manganese in aluminum-silicon alloys with low magnesium contents from zero to about 0.6%. It is true that in aluminum-magnesium-silicon alloys with Fe contents of 1.25%, such contents usually occur as impurities in such cast alloys when scrap with inevitably high admixtures is added, and these are among the permissible impurities according to DIN 1725 from June 1959, Die-Cast Alloys, sheet 2, page 8, count, according to which the alloys GD-AlMg 9 and GD-AlMg 8 (Cu) can contain 0.6 to 1.2% iron, due to higher manganese contents Mg 2 Si can be refined, but not, as with aluminum-silicon alloys, such molding of the iron aluminide into a multi-substance compound. The alloys have lower elongation and strength values, as the number table 3 shows.
The narrow-minded formation of iron aluminide found in aluminum-magnesium-silicon alloys according to table 3 is not canceled out by an increased addition of manganese in the ternary aluminum-silicon-magnesium alloys with around 13% silicon and 6% magnesium. These investigations

bo zeigen bezüglich der Festigkeitswerte ebenfalls keinen herausragenden technischen Fortschritt bei einer Kombination mit Mangan, aber auch, daß bei einer Anwendung desselben in Gegenwart großer Mengen Silizium und größerer Mengen Magnesium die Wirkung des Mangans nicht derjenigen in Aluminium-Silizium-Legierungen mit bis zu 0,6% oder ohne Magnesium vergleichbar ist. Siehe Zahlentafel 4.bo also do not show any outstanding technical progress in terms of strength values Combination with manganese, but also that when it is used in the presence of large quantities Silicon and larger amounts of magnesium have the effect of manganese not that of those in aluminum-silicon alloys with up to 0.6% or without magnesium is comparable. See number table 4.

Analyse in °/o
Mg Si
Analysis in ° / o
Mg Si
1,351.35 13,5713.57 55 Mn FeMn Fe 1414th 16,1
18,8
17,4
16.1
18.8
17.4
16,9
17,0
16,9
16.9
17.0
16.9
8383 229229 Prüfung bei 300c
kp/mm2
00,2 OB
Exam at 300 c
kp / mm 2
00.2 OB
9,5
8,9
9,2
9.5
8.9
9.2
7,6
7,6
7.6
7.6
66th Prüfung bei 400°
kp/mm2
00,2 OB
Test at 400 °
kp / mm 2
00.2 OB
4,8

5,0
4.8

5.0
5,0
5,0
5.0
5.0
C
%
ÖS
C.
%
ÖS
3,853.85 1,101.10 13,1113.11 0,21 0,29
Mittelwert
0.21 0.29
Average
17,1
15,4
16,2
17.1
15.4
16.2
16,8
17,2
17,0
16.8
17.2
17.0
5,3
5,3
5,3
5.3
5.3
5.3
10,7
9,9
10,3
10.7
9.9
10.3
9,2
9,2
9.2
9.2
3,1
2,8
2,9
3.1
2.8
2.9
6,5
6,5
6.5
6.5
4,2
4,2
4.2
4.2
79,0
81,0
80,0
79.0
81.0
80.0
Zahlentafel 3Number board 3 3,83.8 1,051.05 12,9512.95 Mn FeMn Fe 0,75 0,2
Mittelwert
0.75 0.2
Average
Prüfung bei 20°
kp/mm2
00,2 Ob
Test at 20 °
kp / mm 2
00.2 Ob
22,7
22,5
22,6
22.7
22.5
22.6
12,2
11,6
11,9
12.2
11.6
11.9
C
°/o
C.
° / o
kp/mm2
HB
kp / mm 2
HB
6,3
4,8
5,5
6.3
4.8
5.5
12,6
11,6
12,1
12.6
11.6
12.1
8,8
8,8
8.8
8.8
C
%
'h
C.
%
'H
3,6
3,6
3.6
3.6
6,7
6,7
6.7
6.7
6,4
6,4
6.4
6.4
65,0
65,0
65.0
65.0
Chargen-
Nr.
Batch
No.
5,35.3 1,14 .1.14. 12,6212.62 0,25 1,25
Mittelwert
0.25 1.25
Average
0,22 1,3
Mittelwert
0.22 1.3
Average
8,8
8,9
8,8
8.8
8.9
8.8
18,5
18,5
18,5
18.5
18.5
18.5
13,7
14,8
14,2
13.7
14.8
14.2
2,8
4,3
3,6
2.8
4.3
3.6
57
58
57
57
58
57
8,4
8,5
8,3
8.4
8.5
8.3
13,1
11,6
12,3
13.1
11.6
12.3
8,4
8,4
8.4
8.4
41,8
47,2
44,5
41.8
47.2
44.5
4,1
4,1
4.1
4.1
7a7a
7a7a
5,8
5,8
5.8
5.8
98,2
98,2
98.2
98.2
851851 5,55.5 0,920.92 0,9 1,25
Mittelwert
0.9 1.25
Average
0,83 1,3
Mittelwert
0.83 1.3
Average
9,4
9,3
9,3
9.4
9.3
9.3
19,2
22,8
21,5
19.2
22.8
21.5
3,0
2,1
2,5
3.0
2.1
2.5
64
62
63
64
62
63
9,4
7,6
8,5
9.4
7.6
8.5
14,2
13,8
14,0
14.2
13.8
14.0
12,2
8,6
10,4
12.2
8.6
10.4
4,2
4,2
4.2
4.2
ea
6,2
ea
6.2
73,4
73,4
73.4
73.4
857857 6,856.85 1,061.06 0,22 1,14
Mittelwert
0.22 1.14
Average
10,8
10,5
10,6
10.8
10.5
10.6
18,8
17,8
18,3
18.8
17.8
18.3
4,8
5,0
4,9
4.8
5.0
4.9
71
71
71
71
71
71
9,4
9,4
9,4
9.4
9.4
9.4
14,7
14,5
14,2
14.7
14.5
14.2
42,0
33,8
37,9
42.0
33.8
37.9
3,6
3,6
3.6
3.6
7,9
7,9"
7.9
7.9 "
64,6
64,6
64.6
64.6
.853.853 7,07.0 0,82 1,00
Mittelwert
0.82 1.00
Average
10,3
10,6
10,4
10.3
10.6
10.4
3,1
2,9
3,0
3.1
2.9
3.0
67
72
69
67
72
69
9,2
9,2
9,2
9.2
9.2
9.2
7,8
8,8
7,3
7.8
8.8
7.3
4,1
4,1
4.1
4.1
83,2
83,2
83.2
83.2
859859 Zahlentafel 4Number board 4 Analyse in %
Mg Si
Analysis in%
Mg Si
0,22 1,12
Mittelwert
0.22 1.12
Average
12,4
12,4
12,4
12.4
12.4
12.4
Prüfung bei 20°
kp/mm2
Ö0.2 OB
Test at 20 °
kp / mm 2
Ö0.2 OB
2,4
4,5
3,4
2.4
4.5
3.4
76
76
76
76
76
76
Prüfung bei 300°
kp/mm2
Oq2 OB
Test at 300 °
kp / mm 2
Oq 2 OB
12,8
17,0
14,9
12.8
17.0
14.9
Prüfung bei 400°
kp/mm2
002 0B
Test at 400 °
kp / mm 2
002 0 B
855855 Chargen-
Nr.
Batch
No.
6,06.0 0,87 1,20
. Mittelwert
0.87 1.20
. Average
14,1
13,9
14,0
14.1
13.9
14.0
9,6
9,5
9,5
9.6
9.5
9.5
1,8
1,3
1,5
1.8
1.3
1.5
84
90
87 *
84
90
87 *
3,8
3,8
3.8
3.8
4,2
3,2
4,9
4.2
3.2
4.9
2,4
2,4
2.4
2.4
C
%
<5s
C.
%
<5s
861861 888888 6,56.5 __ 10,9
10,5
10,7
10.9
10.5
10.7
5,6
5,6
5.6
5.6
2,7
2,7
2.7
2.7
20,0
20,0
20.0
20.0
886886 5,255.25 10,9
10,6
10,7
10.9
10.6
10.7
C
o/o
<5s
C.
o / o
<5s
kp/mm2
HB
kp / mm 2
HB
3,0
3,0
3.0
3.0
C
%
C.
%
2,9
2,9
2.9
2.9
20,0
20,0
20.0
20.0
889889 5,65.6 10,8
10,5
10,6
10.8
10.5
10.6
3,0
2,8
2,9
3.0
2.8
2.9
60
58
59
60
58
59
6,3
6,3
6.3
6.3
11,6
11,6
11.6
11.6
3,2
3,2
3.2
3.2
3,0
3,0
3.0
3.0
887887 2,0
2,4
2,2
2.0
2.4
2.2
66
69
67
66
69
67
11,2
11,2
11.2
11.2
τατα
τατα
1,1
0,8
0,9
1.1
0.8
0.9
71
69
70
71
69
70
1,8
1,8
1.8
1.8
1,4
1,8
1,6
1.4
1.8
1.6
71
72
71
71
72
71
3,4
3,4
3.4
3.4

Nach diesen Untersuchungen war daher überraschend, daß bei sehr hohen Magnesium-Gehalten von etwa 9 bis 10% und Silizium-Gehalten von etwa 3% bei nicht an Silizium gebundenen freien Magnesium-Gehalten zwischen 3 und 4% auch bei höheren Eisen-Gehalten von 1,20%, wie sie häufig nach der üblichen Zuführung von Schrott auftritt, keine Eisennadeln mehr auftraten, sofern höhere Mangan-Gehalte zugesetzt wurden.According to these investigations it was therefore surprising that with very high magnesium contents of about 9 to 10% and silicon contents of about 3% with free magnesium contents not bound to silicon between 3 and 4% even with higher iron contents of 1.20%, as is often the case after the usual Feeding of scrap occurs, iron needles no longer occurred, provided higher manganese contents were added became.

Allerdings sind in Gegenwart hoher Mengen Eisen von 1,20% keine wesentlichen Änderungen der Festigkeitswerte verursacht worden. Bei den Legierungen mit niedrigen Eisen-Gehalten wird durch die Mangan-Gattierung neben einer starken Gefügefeinung ein damit in Zusammenhang stehender beachtlicher Anstieg der Festigkeitswerte verzeichnet. Die Zahlentafel 5 zeigt die Verbesserung der Festigkeitswerte durch Mangan an Legierungen, die etwa auf der Schmelzrinne zwischen den ternären magnesium- und siliziumreichen Eutektika des Systems Aluminium - Silizium - Magnesium und vorzugsweise auf der magnesiumreichen Seite liegen und Silizium-Gehalte unter dem des quasibinären Eutektikums mit 13% Mg2Si enthalten. Vorzugsweise sind Silizium-Gehalte zwischen 2,5 und 4% und höchstens 11% Magnesium in Gegenwart von Mangan zu legieren.However, in the presence of high levels of iron of 1.20%, there are no significant changes in the Strength values have been caused. In the case of alloys with a low iron content, the Manganese species, in addition to a strong structure refinement, is a considerable one associated with it Increase in strength values recorded. The number table 5 shows the improvement in strength values by Manganese in alloys, which are found on the melt channel between the ternary magnesium and silicon rich Eutectics of the system aluminum - silicon - magnesium and preferably on the magnesium-rich side and contain silicon contents below that of the quasi-binary eutectic with 13% Mg2Si. Preferably are silicon contents between 2.5 and 4% and a maximum of 11% magnesium in the presence of manganese to alloy.

Die Untersuchungen wurden auf Legierungen mit Magnesium in der Legierung enthalten. Die Bearbeitbarkeit von Gußteilen aus diesen Legierungen ist schlechter.The investigations were carried out on alloys with magnesium contained in the alloy. The machinability of castings made from these alloys is worse.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird deshalb die Verwendung von AlMgSi-Guß-Legierungen, bestehend aus 0,6 bis 4,5% Silizium, 2,5 bis 11% Magnesium, Rest Al mit den üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen mit der Maßgabe, daß im Rahmen der angegebenen Bereiche das Verhältnis von Magnesium zu Silizium so aufeinander abgestimmt ist, daß 1 bis 4,5% des Magnesiums nicht an Silizium gebunden vorliegen, 0,6 bis 1,8% Mangan, Rest Aluminium mit den Silizium-Gehalten von 2% und Magnesium-Gehalten von 4% ausgedehnt. Die starke Verfeinerung des Mg2Si durch Mangan wird ebenfalls erzielt (s. Zahlentafel 6).To solve the problem, the use of AlMgSi cast alloys, consisting of 0.6 to 4.5% silicon, 2.5 to 11% magnesium, the remainder Al with the usual production-related impurities with the proviso that within of the specified ranges, the ratio of magnesium to silicon is coordinated so that 1 to 4.5% of the magnesium is not bonded to silicon, 0.6 to 1.8% manganese, the remainder aluminum with silicon contents of 2% and Magnesium contents extended from 4%. The strong refinement of the Mg 2 Si by manganese is also achieved (see table of figures 6).

Bei etwa 4% Magnesium und 2% Silizium ist nur noch eine Menge von 0,55% nicht an Silizium gebundenes üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen, sowie bis zu 0,6% Kupfer als zulässige Beimengung als hochfester, im Bestandteil Mg2Si gefeinter Werkstoff für thermisch wechselbeanspruchte Zylinderköpfe, vorgeschlagen, die bei einer thermischen Wechselbeanspruchung zwischen 100 bis 3000C binnen 120 Sekunden mehr als 1050 Lastwechsel bis zum Durchriß aushalten und gut bearbeitbar sein müssen.With around 4% magnesium and 2% silicon, there is only 0.55% of the usual production-related impurities not bonded to silicon, and up to 0.6% copper as a permissible admixture as a high-strength material for thermal use with a refined Mg 2 Si component alternately stressed cylinder heads are proposed, which with a thermal alternating stress between 100 to 300 0 C withstand more than 1050 load changes within 120 seconds up to the crack and must be easily machinable.

Weitere Ergebnisse wurden erhalten bei der Nachprüfung des Einflusses von Nickel, das ähnlich wie dasFurther results were obtained from the verification the influence of nickel, which is similar to that

Mangan bei Gehalten von etwa 1% im Aluminium im Schmelzfluß die niedrigste Wasserstofflöslichkeit zeigt und deshalb ebenfalls für Legierungsversuche ausgewählt wurde. Es wurde gefunden, daß im Gegensatz zum Kupfer durch 1,5% Nickel ein sehr feines Magnesiumsi- 5 lizid erhalten wird und der das Magnesiumsilizid vergröbernde Einfluß des Kupfers in Gegenwart von Nickel aufgehoben wird. Die Untersuchung der Festigkeitseigenschaften im Zerreißversuch zeigte, daß die stabilisierten Legierungen bei Überschreitung der ioManganese shows the lowest hydrogen solubility at contents of about 1% in the aluminum in the melt flow and was therefore also selected for alloy tests. It has been found that in contrast to the 1.5% nickel gives copper a very fine magnesium silicide and that of the magnesium silicide The coarse influence of copper in the presence of nickel is canceled. Investigating the Strength properties in the tensile test showed that the stabilized alloys when the io

Zahlentafel 5Number board 5

Mg-Gehalte von 4% nur noch niedrige Dehnungswerte besitzen und die Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen in Gegenwart von Nickel und/oder größeren Mengen als 0,2% Kupfer unter 4% Magnesium besitzen müssen (s. Zahlentafel 7).Mg contents of 4% only have low elongation values and the aluminum-magnesium-silicon alloys have less than 4% magnesium in the presence of nickel and / or greater amounts than 0.2% copper must (see number table 7).

Es wird deshalb weiterhin vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Verwendung einer AlMgSi-Legierung in der vorstehenden Zusammensetzung mit der Maßgabe, daß diese bis 2% Ni enthält.It is therefore also proposed to use an AlMgSi alloy according to the invention in the above composition with the proviso that it contains up to 2% Ni.

Chargen- Analyse in %Batch analysis in% MgMg SiSi MgMg SiSi Si MnSi Mn MnMn FeFe 0,240.24 0,300.30 0,320.32 1,201.20 1,121.12 NiNi Prüfung bei 20s Check at 20 s CuCu OBIF FeFe 0,420.42 0,40.4 0,340.34 0,370.37 0,290.29 0,290.29 'C'C o/oo / o kp/mm2 kp / mm 2 obif OBIF CC. Prüfung bei 300°Test at 300 ° obif CC. Prüfung bei 400° CTest at 400 ° C OBIF 002002 o/oo / o OBIF o/oo / o OBIF o/oo / o Nr.No. 9,79.7 3,13.1 3,953.95 2,02.0 1,17 0,271.17 0.27 0,280.28 0,20.2 kp/mm2 kp / mm 2 26,026.0 0,410.41 Ö5Ö5 HBHB 20,820.8 17,817.8 kp/mm2 kp / mm 2 12,812.8 %% kp/mm2 kp / mm 2 6,16.1 4,14.1 <55 <5 5 7,77.7 0505 5,85.8 0505 MittelwertAverage MittelwertAverage MittelwertAverage MittelwertAverage MittelwertAverage 00,200.2 22,922.9 MittelwertAverage MittelwertAverage MittelwertAverage MittelwertAverage MittelwertAverage 3,43.4 9,29.2 20,720.7 17,617.6 O02O02 13,613.6 0505 002002 43,443.4 74,874.8 89,489.4 871871 MittelwertAverage 0,320.32 0,880.88 0,300.30 1,031.03 14,914.9 24,424.4 MittelwertAverage 1,451.45 1,21.2 1,251.25 2,12.1 9292 20,720.7 17,717.7 8,48.4 13,213.2 27,427.4 3,63.6 6,16.1 4,44.4 31,831.8 7,77.7 5,85.8 9,449.44 2,72.7 4,24.2 1,91.9 1,15 0,251.15 0.25 0,850.85 14,914.9 27,527.5 - 2,72.7 9292 23,023.0 18,618.6 9,29.2 16,216.2 24,024.0 8,58.5 4,94.9 37,437.4 7,57.5 74,874.8 6,56.5 89,489.4 14,914.9 27,227.2 2,82.8 9595 22,122.1 18,618.6 8,88.8 15,615.6 25,725.7 3,63.6 28,028.0 61,661.6 7,37.3 n.b.n.b. 873873 MnMn 18,118.1 27,327.3 FeFe 2,42.4 9898 22,522.5 18,618.6 12,212.2 15,915.9 35,435.4 4,84.8 8,58.5 4,94.9 27,227.2 7,57.5 6,96.9 96,096.0 - 8,6- 8.6 3,33.3 Zahlentafel 7Number board 7 1,0 0,241.0 0.24 0,240.24 18,218.2 19,819.8 0,390.39 2,62.6 9696 22,322.3 11,211.2 132=--132 = - 13,613.6 27,627.6 -61.6 —-61.6 - 8,08.0 96,096.0 Char-Char- Analyse in %Analysis in% 18,118.1 20,320.3 1,81.8 8080 21,821.8 lt,7lt, 7 11,711.7 24,524.5 4,84.8 Prüfung bei 300° CTest at 300 ° C 16,816.8 34,634.6 947947 gen-
Nr.
gene-
No.
• 11,9• 11.9 20,020.0 MittelwertAverage 2,02.0 7878 22,022.0 %% 9,29.2 12,812.8 25,0 .25.0. -- kp/mm2 kp / mm 2 8,68.6 8,08.0
8,88.8 3,63.6 MgMg 1,03 0,231.03 0.23 1,001.00 12,112.1 25,325.3 1,91.9 7979 20,420.4 Ö5Ö5 8,28.2 13,913.9 30,030.0 002 Ob002 Ob 12,712.7 -- 5,95.9 34,634.6 862862 3,73.7 12,012.0 25,425.4 3,03.0 8383 20,420.4 4,14.1 8,78.7 13,113.1 27,527.5 -- 5,8 10,55.8 10.5 49,649.6 87,687.6 948948 14,014.0 25,325.3 2,62.6 8787 20,420.4 5,05.0 9,29.2 13,513.5 19,619.6 -- 5,8 10,15.8 10.1 44,044.0 5,95.9 9,259.25 3,13.1 1,08 0,231.08 0.23 13,813.8 24,224.2 2,82.8 8585 24,024.0 4,54.5 9,69.6 14,314.3 23,623.6 7,47.4 5,8 10,35.8 10.3 46,846.8 -- 6,56.5 87,687.6 863863 5,55.5 13,913.9 25,825.8 3,53.5 101101 23,423.4 4,44.4 9,49.4 14,314.3 21,821.8 - 8,2 12,48.2 12.4 40,840.8 83,683.6 100,0100.0 872872 16,016.0 25,025.0 3,13.1 9191 23,723.7 4,84.8 9,49.4 14,614.6 26,626.6 4,14.1 7,47.4 9,4 13,49.4 13.4 33,833.8 6,56.5 9,79.7 2,752.75 1,12 0,251.12 0.25 CuCu 15,615.6 23,523.5 3,33.3 9696 24,824.8 4,64.6 9,29.2 17,617.6 15,215.2 8,18.1 8,6 12,98.6 12.9 37,337.3 83,683.6 7,27.2 100,0100.0 864864 7,07.0 1,51.5 15,815.8 24,824.8 2,32.3 108108 25,525.5 2,62.6 9,39.3 14,914.9 19,719.7 4,14.1 9,9 14,39.9 14.3 21,621.6 65,265.2 131,2131.2 874874 18,418.4 24,124.1 2,42.4 9898 1,91.9 13,513.5 16,216.2 5,25.2 5,15.1 8,18.1 9,6 13,89.6 13.8 21,421.4 Zahlentafel 6Number board 6 17,917.9 2,32.3 103103 2,22.2 8,18.1 6,66.6 9,8 14,19.8 14.1 65,265.2 Chargen- Analyse in %Batch analysis in% 865865 3,43.4 1,351.35 18,118.1 8,08.0 10,810.8 5,95.9 5,15.1 Prüfung bei 300° CTest at 300 ° C 6,7 10,66.7 10.6 Nr.No. Prüfung bei 20°Test at 20 ° 8,98.9 kp/mm2 kp/mm2 kp / mm 2 kp / mm 2 5,8 10,15.8 10.1 kp/mm2 kp / mm 2 8,48.4 HBHB 6,2 10,36.2 10.3 o/oo / o 940940 866866 5,65.6 1,51.5 00,200.2 5,65.6 %% 5454 8,9 12,78.9 12.7 0505 8,28.2 6,06.0 •5?• 5? 5555 8,9 13,68.9 13.6 39,239.2 8,18.1 5,85.8 5,55.5 5454 8,9 13,18.9 13.1 944944 867867 7,17.1 ' ' 8,18.1 3,83.8 5,45.4 5858 9,9 15,29.9 15.2 39,239.2 8,68.6 4,14.1 5,45.4 6262 10,1 14510.1 145 52,052.0 8,88.8 5,05.0 6060 .. 8,78.7 4,84.8 52,052.0 4,94.9 Prüfung bei 20° CTest at 20 ° C Prüfung bei 400° CTest at 400 ° C kp/mm2 kp / mm 2 kp/mm2 kp / mm 2 ' 002 ' 002 kp/mm2 kp / mm 2 002002 10,210.2 HBHB 3,33.3 10,110.1 6767 10,110.1 6969 3,33.3 11,411.4 6868 3,53.5 11,711.7 7272 3,73.7 11,511.5 7474 3,63.6 14,414.4 7373 4,84.8 14,214.2 8080 14,314.3 8383 4,84.8 8,68.6 8181 3,13.1 8,68.6 6161 8,68.6 6060 3,13.1 11,111.1 6060 3,83.8 10,910.9 7676 11,011.0 7474 3,83.8 14,414.4 7575 4,14.1 14,414.4 8585 8787

030 216/2030 216/2

14 ÖJ 914 ÖJ 9

Die vorliegenden Ergebnisse wurden auf die Verwendung dieser AlMgSi-Legierungen für Zylinderköpfe übertragen, die auf einem Prüfstand wechselnden Erwärmungen und Abkühlungen in ihren hochbeanspruchten Partien unterworfen wurden, bis eine Rißbildung auftrat. Die thermische Wechselbelastung zwischen 100 und 3000C bis zur Rißbildung und Durchriß galt als Gradmesser für die Belastbarkeit der Legierungen.The present results were transferred to the use of these AlMgSi alloys for cylinder heads, which were subjected to alternating heating and cooling in their highly stressed areas on a test stand until cracking occurred. The thermal cycle load between 100 and 300 0 C to cracking and through crack was regarded as a measure of the resilience of the alloys.

Die Abbildung gibt unter anderem die thermische ι ο Wechselbelastungs-Prüfung von Zylinderköpfen aus der gebräuchlichen Legierung AlMg 5 Si 1 Cu 0,5 gemäß Zahlentafel 8 wieder. Diese Zylinderköpfe sind einer sich über mehrere Monate erstreckenden Zeit der normalen Produktion entnommen worden. Es wurde eine mittlere Zahl der thermischen Wechselbelastungen von 716 bis zum Anriß bzw. eine von 769 bis zum Durchriß gefunden.The figure shows, among other things, the thermal ι ο alternating load test of cylinder heads from the Usual alloy AlMg 5 Si 1 Cu 0.5 according to number table 8 again. These cylinder heads are one taken from normal production over a period of several months. It was an average number of thermal alternating loads from 716 to the crack or from 769 to Breach found.

Üblicherweise wurde bisher eine Legierung nach DINUsually an alloy according to DIN has been used up to now

1010

1725 (1959), Blatt 2, verwendet. Demgegenüber kamen Zylinderköpfe, die aus einem Werkstoff gemäß der Erfindung gegossen wurden und ein feines Gefüge zeigten, wobei das Gefüge der Legierungen mit niedrigen und höheren Magnesium-Gehalten, ähnlich wie in den Kokillengußprobestäben nach LN 29 531 ausgebildet war, in gleicher Weise zur Prüfung. Die Abbildung und Zahlentafel 9 enthält die thermischen Wechselbelastungszahlen. Den Untersuchungen kann entnommen werden, daß mit gegenüber der gebräuchlichen Legierung vergleichbarem Silizium-Gehalt und der üblichen Beimengung von 0,5% Cu die Legierungen mit hohen Magnesium-Gehalten eine wesentlich geringere Laufzeit auch bei zusätzlicher Mangan-Gattierung besitzen und bei einem Vergleich mit den Ergebnissen zur gebräuchlichen Legierung, siehe Abbildung und Zahlentafel 8 und 9, die höher manganhaltigen Legierungen eine deutliche Verbesserung aufweisen.1725 (1959), sheet 2, used. In contrast, there were cylinder heads made of a material according to Invention were cast and showed a fine structure, the structure of the alloys with lower and higher magnesium contents, similar to the die cast test rods according to LN 29 531 was trained in the same way for the examination. The figure and number table 9 contains the thermal Fluctuating numbers. From the investigations it can be seen that with compared to the usual Alloy with comparable silicon content and the usual admixture of 0.5% Cu the alloys With a high magnesium content, a significantly shorter running time, even with an additional manganese compound and when comparing the results with the conventional alloy, see figure and Number tables 8 and 9, the alloys with a higher manganese content show a clear improvement.

=3= 3

•ng• ng

H cH c

IUIU

-C-C

16001600

15001500

14001400

13001300

12001200

11001100

10001000

900900

800800

700700

600600

500500

400400

300300

200200

100100

\ O
\o
\ O
\O
XX -^- - - ·- ^ - - - · \ 0\ 0
T \ % Mg gesamt 5,5
% Mg gesamt 4,55 \ I
T \% Mg total 5.5
% Mg total 4.55 I
II. o\O\
% Mg gesamt 5,14
DIN 1725:4—5,5%
% Mg total 5.14
DIN 1725: 4-5.5%
% Mg gesamt 7,4% Mg total 7.4
o\O\ OO O MittelwertO mean \\

OO

0,98—1,00% Si 0,89—0,92% Mn 0,50—0,55% Cu 0,15% Ti 0,33—0,45% Fe 0,004% Be Rest AI % Mg nicht an Si gebunden
Sonstige Legierungsbestandteile:
0.98-1.00% Si 0.89-0.92% Mn 0.50-0.55% Cu 0.15% Ti 0.33-0.45% Fe 0.004% Be remainder Al % Mg not an Si bound
Other alloy components:

Xhach DIN 1725Xhach DIN 1725

0,94—0,99% Si0.94-0.99% Si

0,36% Mn
0,52—0,55% Cu
0.36% Mn
0.52-0.55% Cu

n.b.%Ti
0,43—0,45% Fe
nb% Ti
0.43-0.45% Fe

n.b.% Ben.d.% Be

Rest AIRest all inclusive

DIN 1725DIN 1725

0,5—1,5% Si0.5-1.5% Si

0—0,5% Mn0-0.5% Mn

0—0,6% Cu
0—0,20% Ti
0-0.6% Cu
0-0.20% Ti

—0,5% Fe-0.5% Fe

— Be- Be

Rest AlRemainder Al

Der Diagrammverlauf in der Abbildung zeigt eine fast lineare Abhängigkeit zwischen thermischer Lastwechselzahl und Magnesium-Gehalten und daß eine max. Verbesserung gemäß Erfindung um 100% möglich ist. Die Legierung Nr. 3 in Zahlentafel 9 und in der Abbildung besitzt einen freien Magnesium-Gehalt von etwa 5,7%, die Legierung Nr. 2 einen solchen von 3,77% und die Legierung Nr. 1 nur 2,85%. Die Legierungen Nr. 4 und 5 in Zahlentafel 9 enthalten nur etwa 0,9% freies Magnesium. Die Legierung 5 zeigt nach Zulegieren von Mangan eine wesentlich höhere thermische Belastbarkeit, der Vergleich mit den Legierungen der Zahlentafel 8 gibt Aufschluß über die nach Erniedrigung des freien Magnesium-Gehaltes erzielte hohe thermische Belastbarkeit Der freie Magnesium-Gehalt der Legierungen 4 und 5 liegt mit 0,9% sehr niedrig. DieThe diagram in the illustration shows an almost linear dependency between the number of thermal load cycles and magnesium content and that a max. Improvement according to the invention by 100% is possible. Alloy No. 3 in number table 9 and in the Figure has a free magnesium content of around 5.7%, alloy No. 2 has a content of 3.77% and Alloy No. 1 only 2.85%. Alloys 4 and 5 in number table 9 contain only about 0.9% free magnesium. Alloy 5 shows a significantly higher thermal rating after adding manganese Resilience, the comparison with the alloys of the number table 8 provides information about the after degradation of the free magnesium content achieved high thermal resistance The free magnesium content of the Alloys 4 and 5 are very low at 0.9%. the

Zahlentafel 8Number board 8

Bearbeitbarkeit dieser Legierungen war auf einer Taktstraße schlechter. Die freien Magnesium-Gehalte sollen 1% nicht unterschreiten.Machinability of these alloys was poor on a production line. The free magnesium content should not fall below 1%.

Sämtliche Untersuchungen zeigen, daß die freien Magnesium-Gehalte der Aluminium-Magnesium-Legierungen zur Erzielung einer hohen Belastbarkeit, besonders einer thermischen Wechselbelastung, zwischen 1 und 4,5, vorzugsweise 1 bis 3,0% liegen sollen.All the tests show that the free magnesium content of the aluminum-magnesium alloys to achieve a high load capacity, especially a thermal alternating load, between 1 and 4.5, preferably 1 to 3.0% should be.

Bei Verwendung einer Legierung im Sinne vorliegender Erfindung soll der Silizium-Gehalt mindestens 1% betragen, wobei der Herstellungsablauf einen Knetvorgang einschließt.When using an alloy within the meaning of the present invention, the silicon content should be at least 1% amount, the manufacturing process including a kneading process.

Vorteilhaft ist bei erfindungsgemäßer Verwendung der AlMg-Si-Legierungen, diese vor dem Vergießen intensiv zu entgasen.When using the AlMg-Si alloys according to the invention, it is advantageous to use them before casting intensive degassing.

Versuchs-Nr. Trial no.

Analyse in °/oAnalysis in ° / o

Mg SiMg Si

MnMn

FeFe

Thermische Wechselbelastung Anriß DurchrißThermal alternating stress

1 .1 . 5,065.06 22 33 44th 55 5,195.19 66th 77th 88th 99 5,165.16 1010 1111th 1212th 1313th 1414th 1515th 1616 MittelwertAverage 5,145.14

0,940.94

0,990.99

0,950.95

0,360.36

0,360.36

0,360.36

0,45 -—rr-. _.0.45 -—rr-. _.

0,440.44

0,430.43

n.b.n.b. 709709 639*639 * 670670 894894 960960 940940 10501050 450450 640640 775775 877877 707707 872872 574574 736736 640640 663663 n.b.n.b. 760760 830830 880880 n.b.n.b. 650650 n.b.n.b. 720720 n.b.n.b. 660660 n.b.n.b. 671671 n.b.n.b. 800800

0,960.96

0,360.36

0,440.44

-716-716

-769-769

(n.b.= Nicht genau bestimmbar.)(n.b. = cannot be precisely determined.)

Zahlentafel 9Number board 9

Nr. Analyse in %Analysis in%

Mg SiMg Si

MnMn

CuCu

Fe TiFe Ti

BeBe

Thermische Wechselbelastung Anriß DurchrißThermal alternating stress

11 4,554.55 0,990.99 0,910.91 0,500.50 0,420.42 0,150.15 0,0040.004 1450
1350
1450
1350
1600
1500
1600
1500
22 5,55.5 1,001.00 0,920.92 0,500.50 0,320.32 0,150.15 0,0040.004 800
1200
800
1200
890
1224
890
1224
33 7,47.4 038038 0,890.89 0,550.55 0,330.33 . 0,15. 0.15 0,0030.003 n.b.
n.b.
nb
nb
168
335
168
335
44th 4,44.4 2,082.08 0,020.02 0,170.17 0,200.20 0,150.15 0,0040.004 1040
930
n.b.
1040
930
nb
1160
1030
1100
1160
1030
1100
55 4,34.3 1,881.88 0,780.78 0,150.15 0,21
*
0.21
*
0,150.15 0,0040.004 1380
1380
1360
1380
1380
1360
1590
1420
1410
1590
1420
1410

(n. b. r= Nicht genau bestimmbar.)(n. d. r = cannot be precisely determined.)

Claims (4)

14 Patentansprüche:14 claims: 1. Verwendung von AlMgSi-Guß-Legierungen, bestehend aus 0,6 bis 4,5% Silizium, 2,5 bis 11% Magnesium, mit der Maßgabe, daß im Rahmen der angegebenen Bereiche das Verhältnis von Magnesium zu Silizium so aufeinander abgestimmt ist, daß 1 bis 4,5% Magnesium nicht an Silizium gebunden vorliegen, 0,6 bis 1,8% Mangan, Rest Aluminium mit den üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen, sowie bis zu 0,6% Kupfer als zulässige Beimengung, als hochfester, im Bestandteil Mg2Si gefeinter Werkstoff für thermisch wechselbeanspruchte Zylinderköpfe, die bei einer thermischen Wechselbeanspruchung zwischen 100 bis 3000C binnen 120 Sekunden mehr als 1050 Lastwechsel bis zum Durchriß aushalten und gut bearbeitbar sein müssen.1. Use of AlMgSi cast alloys, consisting of 0.6 to 4.5% silicon, 2.5 to 11% magnesium, with the proviso that the ratio of magnesium to silicon is coordinated within the specified ranges that 1 to 4.5% magnesium is not bound to silicon, 0.6 to 1.8% manganese, the remainder aluminum with the usual production-related impurities, and up to 0.6% copper as a permissible addition, as a high-strength, in the component mg 2 Si gefeinter material for thermal cycle stressed cylinder heads, the more than 1050 to withstand load change and at a thermal cycling test between 100 to 300 0 C within 120 seconds to the through crack must be easy to machine. 2. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, die bis 2% Nickel enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.2. Use of an alloy of the composition according to claim 1, which contains up to 2% nickel, for the purpose of claim 1. 3. 'Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 und 2 mit der Maßgabe, daß der Siliziumgehalt mindestens 1% beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1, wobei der Herstellungsablauf einen Knetvorgang einschließt.3. 'Use of an alloy of the composition according to claim 1 and 2 with the proviso, that the silicon content is at least 1%, for the purpose according to claim 1, wherein the production sequence includes a kneading process. 4. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 3, die vor dem Vergießen intensiv entgast worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.4. Use of an alloy of the composition according to claim 1 to 3, which before Potting has been intensively degassed for the purpose of claim 1. Warmfestigkeit festgestellt wurde, die durch andere Legierungselemente noch verbessert werden konnte.Heat resistance was determined, which could be improved by other alloy elements. Diese und andere zahlreiche Untersuchungen haben zur Verwendung von Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen geführt, die 2 bis 5,5% Magnesium, 0 bis 1,5% Silizium, 0 bis 0,5% Mangan und 0 bis 0,20% Titan enthalten. Für warmfeste Zwecke, hauptsächlich Zylimlerköpfe,·., kam eine Aluminium-Legierung mit der vorfüllen Gießereien -gewählten, fast gleichartigen Zusammensetzung 4,8 bis 5,5% Magnesium, 0,8 bis 1,2% Silizium, 0 bis 0,6% Kupfer und den obigen Mangan-Gehalten zur Auslieferung. Je nach Vereinbarung mit dem Verbraucher sind diesen Legierungen zur Hintanhaltung der Oxydation noch geringe Mengen Beryllium zugesetzt worden. Diese Legierungen sind in der DIN 1725 vom Juni 1959, Blatt 2, vorgeschlagen.These and other numerous studies have resulted in the use of aluminum-magnesium-silicon alloys led to the 2 to 5.5% magnesium, 0 to 1.5% silicon, 0 to 0.5% manganese and 0 to 0.20% titanium contain. For heat-resistant purposes, mainly cylinder heads, ·., An aluminum alloy came with the pre-fill foundries -selected, almost identical Composition 4.8 to 5.5% magnesium, 0.8 to 1.2% silicon, 0 to 0.6% copper and the above manganese contents for delivery. Depending on the agreement with the consumer, these alloys are for restraint Small amounts of beryllium have been added to the oxidation. These alloys are in the DIN 1725 from June 1959, sheet 2. Aus der deutschen Patentschrift 7 47 355 sind Legierungen, bestehend aus 4 bis 12% Magnesium, 0,5 bis 5% Silizium, je 0,2 bis 5% Kupfer und/oder Nickel, Rest Aluminium, bekannt, die weiterhin Eisen, Kobalt, Mangan, Chrom, Molybdän, Titan und Cer einzeln bis zu 3,5%, insgesamt bis 7%, enthalten können. From the German patent 7 47 355 are alloys consisting of 4 to 12% magnesium, 0.5 up to 5% silicon, each 0.2 to 5% copper and / or nickel, the remainder aluminum, known, which also contain iron, cobalt, Manganese, chromium, molybdenum, titanium and cerium can individually contain up to 3.5%, in total up to 7%. Die anmelduBgsgemäße Verwendbarkeit gezielt ausgewählter Legierungen 1st daraus jedoch nicht zu entnehmen.Targeted usability in accordance with the registration selected alloys cannot be taken from it. Sowohl die Toleranz für die Magnesium- als auch Siliziumgehalte dieser Legierungen erlauben die verschiedensten Kombinationen, so daß recht unterschiedliche Mengen Magnesiumsilizid gebildet werden können und nicht an Silizium gebundenes Magnesium in den Legierungen angetroffen wird, wie durch die Zahlentafel 1 gezeigt ist.Both the tolerance for the magnesium and silicon contents of these alloys allow the most varied Combinations so that quite different amounts of magnesium silicide can be formed and magnesium not bonded to silicon is found in the alloys, as indicated by the number table 1 is shown.
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