DE19721988A1

DE19721988A1 - Bauteil aus einer Aluminiumlegierung mit einem Einsatz

Info

Publication number: DE19721988A1
Application number: DE19721988A
Authority: DE
Inventors: Nozumo Kageyama; Akichika Itoh; Etsuroh Tamura; Koki Kanno; Takahito Aoki; Terushige Sato
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp; Proterial Ltd
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: GB9711226D0; US5976709A; DE19721988C2; GB2313564B; GB2313564A

Description

Die Erfindung betrifft ein Formguß-Produkt aus einer Alumini umlegierung, insbesondere mit einem Durchgangsloch zum Unter stützen der Lager eines Getriebegehäuses oder dergleichen für Kraftfahrzeuge und insbesondere ein Bauteil aus einer Alumini umlegierung mit einem Einsatz, der eine erhöhte Schwingungs dämpfungsfähigkeit hat und kein signifikantes Geräusch erzeugt beziehungsweise durchläßt.

In den letzten Jahren wurde versucht, das Gewicht von Kraft fahrzeugen unter dem Gesichtspunkt der Einsparung von Ressour cen und Energie zu verringern.

Um das Kraftfahrzeuggewicht zu verringern, wurde eine Verände rung der Konstruktion und der Werkstoffe für verschiedene Kom ponenten der Kraftfahrzeuge enthusiastisch verfolgt. Insbeson dere wurde eine Werkstoffänderung von schwerem Eisen zu einer leichten Legierung wie einer Aluminiumlegierung vorgenommen, weil hierdurch eine Gewichtsverringerung einfach erreicht wer den kann.

Bauteile, deren Werkstoffe von Eisen zu einer Aluminiumlegie rung geändert wurden, überstreichen einen Bereich von Kompo nenten der Maschine, welche etwa 20% des Fahrzeuggewichtes ausmachen, bis hin zu Komponenten des Antriebsstranges und der Aufhängung. Beispielsweise wurde das Getriebegehäuse bisher aus Gußeisen hergestellt. Jedoch wurde die Verwendung einer leichteren Legierung zur Herstellung des Getriebegehäuses aus den oben beschriebenen Gründen untersucht. Das Getriebegehäuse umschließt das Äußere eines Getriebeabschnittes enthaltend eine Anzahl Zahnräder, welche zum Übertragen der Ausgangslei stung einer Maschine zu einer Antriebswelle und zum Verändern von deren Drehzahl dienen. Ein rückwärtiger Deckel muß ein La gerabstützloch zum Unterstützen der Antriebswelle haben und kann geringe Stärke haben, weil die mechanische Festigkeit des Getriebegehäuses nicht sehr hoch sein muß.

Eine Erhöhung von Leistung und Qualität der Kraftfahrzeuge in den letzten Jahren hat zu einem zunehmendem Bedarf nach einer Reduzierung des Schwingungs- und Geräuschniveaus geführt. In diesem Fall führt die Planung eines Getriebegehäuses enthal tend mehrere Zahnräder, welche mit hohen Drehzahlen rotieren, und eines rückwärtigen Deckels für das Getriebegehäuse aus einer Aluminiumlegierung zu der Schwierigkeit eines durch Schwingungen verursachten Geräusches. Im Falle eines üblichen Getriebegehäuses aus Gußeisen stellt dies kein ernsthaftes Problem dar, weil die Dämpfungsfähigkeit des Werkstoffes per se hoch ist, während die Verwendung einer Aluminiumlegierung anstatt von Gußeisen zu der oben beschriebenen Schwierigkeit aufgrund geringer Dämpfungsfähigkeit des Werkstoffes (Alumini umlegierung) per se führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil aus ei ner Aluminiumlegierung mit einem darin integrierten Einsatz zu schaffen, das weniger zu einem durch Schwingungen verursachten Geräusch neigt.

Diese Aufgabe ist durch Anspruch 1 gelöst. Das Graphitgußeisen des Einsatzes ist vorzugsweise ein Schuppen- oder Flockengra phitgußeisen mit einem bevorzugten Gehalt in Gewichtsprozent von 2,5 bis 4,5% C; 2,0 bis 3,5, % Si; 0,1 bis 0,8 Mn und min destens einem Bestandteil aus der Gruppe 0,1 bis 2,0% Cu; 0,1 bis 2,0 Ni und 0,05 bis 0,5% Mo, Rest Fe und unvermeidliche Verunreinigungen. Die Aluminiumlegierung, in welche das Gra phitgußeisenteil eingebettet ist, umfaßt vorzugsweise einen Gehalt in Gewichtsprozent von 2,0 bis 4,0% Cu; 7 bis 12% Si und nicht mehr als 0,3% Mn, Rest Al und unvermeidliche Verun reinigungen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung zeichnet sich ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einer Aluminiumle gierung mit einem darin vorgesehenen Einsatz durch folgende Verfahrensschritte aus: Umgießen eines zwischenvergüteten Gra phitgußeisenteils mit einer geschmolzenen Aluminiumlegierung und Abkühlen des Graphitgußeisenteils auf eine Temperatur von 400°C oder weniger innerhalb von 10 s nach dem Vergießen der Aluminiumlegierung. Als Umgießen oder Einsatzgießen kann ein Gießen unter Hochdruck, insbesondere ein Formgießen vorgesehen werden.

Gemäß der Erfindung können trotz der Verwendung einer Alumini umlegierung, die geringes Gewicht und geringe Dämpfungsfähig keit aufweist, Automobilkomponenten hergestellt werden, die keine durch Vibrationen verursachten Geräusche erzeugt. Ins besondere können dünnwandige Automobilkomponenten, wie Getrie begehäuse, durch Formgießen mit exzellenter Massen-Produktivi tät hergestellt werden.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnun gen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Fig. 1 ist eine fotographische Mikroaufnahme der metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes in einem nicht einge tauchten Abschnitt nach Eintauchen in geschmolzenes Aluminium für 5 s gemäß einem Beispiel der Erfindung, wobei Fig. 1a eine Mikroaufnahme mit einer 100fachen Vergrößerung und Fig. 1b eine Mikroaufnahme mit einer 400fachen Vergrößerung darstel len.

Fig. 2 ist eine fotographische Mikroaufnahme der metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes in eingetauchtem Zu stand nach dem Eintauchen in eine geschmolzenen Aluminiumle gierung für 5 s gemäß einem Beispiel der Erfindung, wobei Fig. 2a eine Mikroaufnahme mit 100facher Vergrößerung und Fig. 2b eine Mikroaufnahme mit 400facher Vergrößerung darstellen.

Fig. 3 ist eine fotographische Mikroaufnahme der metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes in einem nicht einge tauchten Abschnitt nach dem Eintauchen in eine geschmolzene Aluminiumlegierung für 10 s gemäß einem Beispiel der Erfin dung, wobei Fig. 3a eine Mikroaufnahme mit einer 100fachen Vergrößerung und Fig. 3b eine Mikroaufnahme mit einer 400fa chen Vergrößerung darstellen.

Fig. 4 ist eine fotographische Mikroaufnahme der metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes in einem eingetauchten Abschnitt nach dem Eintauchen in geschmolzenes Aluminium für 10 s gemäß einem Beispiel der Erfindung, wobei Fig. 4a eine Mikroaufnahme mit 100facher Vergrößerung und Fig. 4b eine Mikroaufnahme mit 400facher Vergrößerung darstellen.

Fig. 5 ist eine fotographische Mikroaufnahme einer metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes in einem nicht einge tauchten Abschnitt nach dem Eintauchen in eine geschmolzene Aluminiumlegierung für 30 s gemäß einem Vergleichsbeispiel, wobei Fig. 5a eine Mikroaufnahme mit einer 100fachen Vergrö ßerung und Fig. 5b eine Mikroaufnahme mit einer 400fachen Vergrößerung darstellen.

Fig. 6 ist eine fotographische Mikroaufnahme einer metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes in einem eingetauchten Abschnitt nach dem Eintauchen in eine geschmolzene Aluminium legierung für 30 s gemäß einem Vergleichsbeispiel, wobei Fig. 6a eine Mikroaufnahme mit 100facher Vergrößerung und Fig. 6b eine Mikroaufnahme mit 400facher Vergrößerung darstellen.

Fig. 7 ist eine fotographische Mikroaufnahme einer metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes in einem nicht einge tauchten Abschnitt nach dem Eintauchen in eine geschmolzene Aluminiumlegierung für 60 s gemäß einem Vergleichsbeispiel, wobei Fig. 7a eine Mikroaufnahme mit 100facher Vergrößerung und Fig. 7b eine Mikroaufnahme mit 400facher Vergrößerung darstellen.

Fig. 8 ist eine fotographische Mikroaufnahme einer metallogra phischen Struktur eines BA-Werkstoffes. In einem eingetauchten Abschnitt nach dem Eintauchen in eine geschmolzene Aluminium legierung für 60 s gemäß einem Vergleichsbeispiel, wobei Fig. 8a eine Mikroaufnahme mit 100facher Vergrößerung und Fig. 8b eine Mikroaufnahme mit 400facher Vergrößerung darstellen.

Fig. 9 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Eintauchzeit einer Probe eines BA-Werkstoffes in eine ge schmolzene Aluminiumlegierung und der Härte H_RC darstellt;

Fig. 10 ist ein Querschnitt durch ein Getriebe gemäß einer Ausführung der Erfindung;

Fig. 11 ist ein Querschnitt durch einen rückwärtigen Deckel eines Getriebegehäuses gemäß einer Ausführung der Erfindung und

Fig. 12 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem abgestrahlten Schallniveau eines rückwärtigen Deckels für ein Getriebegehäuse darstellt.

Es ist bekannt, daß Geräusch der Ausbreitung von Schwingungen einer Maschine von den Lagern zum Abstützen einer Antriebswel le und einem Lagerabstützlochabschnitt in einem Getriebegehäu se zuzuschreiben ist. Die Erfinder strebten den Einsatz eines Gußeisenteils mit exzellenten Dämpfungseigenschaften in das Lageraufnahmeloch durch Gießen an, um das oben beschriebene Problem zu lösen und gleichzeitig das Lageraufnahmeloch zu verstärken. Als Ergebnis fanden sie, daß ein Gußeisen mit Gra phit einer besonderen Form einzigartige, herausragende Dämp fungseigenschaften hat.

Allgemein erzeugt ein zwischenvergütetes Graphitgußeisenteil nach Erhitzung auf etwa den Umwandlungspunkt zum Zeitpunkt des Einsatzgießens eine Umwandlung von Bainit in Perlit, was zu einem Aufbrechen des gebildeten BA-Gefüges, d. h. einem Gefüge führt, welches beibehaltenes Austenit, Rest Bainit aufweist. Die Erfinder haben gefunden, daß selbst bei Erwärmung des Gra phitgußeisenteiles auf eine Temperatur oberhalb 400°C ein Ab kühlen des Graphitgußeisenteils auf 400°C oder darunter inner halb von 10 s nach dem Erreichen einer Temperatur des Graphit gußeisenteils von mehr als 400°C im wesentlichen keine Umwand lung des Bainit-Gefüges in ein Perlit-Gefüge nach sich zieht. Ferner haben die Erfinder gefunden, daß ein Hochdruckgießen, wie ein Formgießen oder Quetschgießen für das Einsatzgießen bevorzugt ist, wobei das Formgießen besonders vorteilhaft ist.

Das Aluminiumlegierungsteil, welches einen Einsatz mit verbes serter Dämpfungsfähigkeit enthält, umfaßt ein zwischenvergüte tes Graphitgußeisenteil, welches in eine Aluminiumlegierung eingebettet ist, wobei ein wesentlicher Abschnitt eine Dicke von nicht mehr als 6 mm aufweist. Eine bessere Dämpfungsfähig keit kann erreicht werden, wenn das Graphitgußeisenmaterial Schuppen- oder Flockengraphitgußeisen ist.

Das Graphitgußeisen, welches als Einsatz für die Aluminiumle gierung dient, ist vorzugsweise eine auf Fe basierende Legie rung mit einem Gehalt in Gewichtsprozent an 2,5 bis 4,0% C; 2,0 bis 3,5% Si; 0,1 bis 0,8% Mn und mindestens einem Be standteil aus der Gruppe von 0,1 bis 2,0% Cu; 0,1 bis 2% Ni und 0,05 bis 0,5% Mo, Rest Fe und unvermeidliche Verunreini gungen. Vorzugsweise liegt der Graphit in Gestalt eines zwi schenvergüteten Schuppen- oder Flockengraphits gemäß JIS-A- Norm vor. Das Graphitgußeisenteil hat vorteilhafterweise ein Gefüge umfassend 5,0 bis 14,0% zurückbehaltenes Austenit, Rest Bainit. Die Aluminiumlegierung, in welche das Graphitguß eisenteil einzusetzen ist, umfaßt vorzugsweise einen Gehalt in Gewichtsprozent von 2,0 bis 4,0% Cu; 7 bis 12% Si; und nicht mehr als 0,3% Mg, Rest Al. In dem Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einer Aluminiumlegierung mit einem darin enthaltenen Einsatz ist ein Hochdruckgießen, wie Formgießen oder Quetschgießen bevorzugt, wobei besonders bevorzugt das Formgießen ist.

Ein Aluminiumlegierungsteil mit einem darin vorgesehenen Ein satz kann bei Anwendung als Kraftfahrzeugkomponente hervorra gende Eigenschaften entfalten. In diesem Zusammenhang bevor zugte Kraftfahrzeugkomponenten umfassen Getriebegehäuse und hintere Deckel für ein Getriebe.

Die Gründe für die Beschränkung auf die beanspruchten Merkmale gemäß der Erfindung seien nun beschrieben.

Wenn die Stärke des wesentlichen produktbildenden Bestandtei les eines Aluminiumlegierungsteiles mit einem darin vorgesehe nen Einsatz klein ist und nicht mehr als 6 mm beträgt, tritt das oben beschriebene Schwingungsproblem auf. Wenn anderer seits die Stärke größer als 6 mm ist, ist die Dämpfungsfähig keit des Aluminiumlegierungsteiles aufgrund der günstigen Wir kung der erhöhten Stärke des Bauteiles hoch, was die Notwen digkeit zur Anwendung der Erfindung bei diesem Bauteil er übrigt. Bei der Erfindung betrifft die Ausdrucksweise "Stärke des wesentlichen Teils oder Hauptteils eines Aluminiumlegie rungsteiles mit einem darin vorgesehenem Einsatz" die Stärke von dünnen Querschnitten, nämlich andere Querschnitte als durch Augen oder Rippen in dünnwandigen Bauteilen.

Das Graphitgußeisenteil sollte ein Mindestmaß an mechanischer Festigkeit aufweisen, welches zum Halten von einer Antriebs welle abstützenden Lagern zweckdienlich ist. Gemäß der Erfin dung führt eine zwischenvergütete, Graphit enthaltende Gußei senlegierung zur Bildung eines Gefüges mit aufrechterhaltenem Austenit, Rest Bainit, d. h. zu einem BA-Gefüge mit dem Ergeb nis von erhöhter Festigkeit und Ermüdungsgrenze. Ferner bietet das Bainit enthaltende Gefüge eine höhere Dämpfungsfähigkeit als ein Gefüge mit ausschließlich Graphit. Wenn insbesondere das Graphitgußeisen ein Schuppengraphitgußeisen ist, wird eine höhere Dämpfungsfähigkeit als bei sphärischem Graphitgußeisen bereitgestellt, was eine bessere Wirkung erwarten läßt.

Die Gründe für Beschränkung der chemischen Zusammensetzung des Graphitgußeisenbauteils seien nun erläutert.

Kohlenstoff wie auch Silizium sind wesentliche Bestandteile von Gußeisen. Wenn der Kohlenstoffgehalt kleiner als 2,5% ist, tritt leicht ein "Einfrieren" auf, während bei einem Überschreiten von 4,0% leicht Ausfällungen auftreten. Der Kohlenstoffgehalt ist deshalb auf 2,5 bis 4,0% beschränkt.

Silizium ist ebenso wie Kohlenstoff ein wichtiger Bestandteil von Gußeisen. Wenn der Siliziumgehalt kleiner als 2,0% ist, ist die Fließfähigkeit der in die Form fließenden Schmelze unbefriedigend. Wenn andererseits der Siliziumgehalt 3,5% überschreitet, führt dies zu einer Verschlechterung der Zähig keit. Daher wird der Siliziumgehalt auf 2,0 bis 3,5% be schränkt.

Mangan ist ein zum Erhöhen der Härtbarkeit notwendiges Ele ment. Wenn der Mangangehalt kleiner als 0,1% ist, ist der gewünschte Effekt unbefriedigend. Wenn andererseits der Man gangehalt 0,8% überschreitet führt dies zu einer Verschlech terung der Zähigkeit. Aus diesem Grunde ist der Mangangehalt auf 0,1 bis 0,8% beschränkt.

Kupfer ist ein sinnvoller Bestandteil mit der Wirkung, die Umwandlung in Bainit zu beschleunigen. Wenn der Kupfergehalt kleiner als 0,1% ist, ist der gewünschte Effekt unbefriedi gend. Wenn andererseits der Kupfergehalt 2,0% überschreitet, führt dies zu einer Verschlechterung der Zähigkeit. Der Kup fergehalt ist daher auf 0,1 bis 2,0% beschränkt.

Nickel ist ein sinnvoller Bestandteil mit der Wirkung, die Umwandlung in Bainit zu beschleunigen. Wenn der Nickelgehalt kleiner als 0,1% ist, ist der angestrebte Effekt unbefriedi gend. Wenn andererseits der Nickelgehalt 2,0% überschreitet, führt dies zu einer Verschlechterung der Zähigkeit. Der Nic kelgehalt ist daher auf 0,1 bis 2,0% beschränkt.

Molybdän ist ein sinnvoller Bestandteil mit der Wirkung, die Umwandlung in Bainit zu beschleunigen. Wenn der Molybdängehalt kleiner als 0,05% ist, ist der angestrebte Effekt unbefriedi gend. Wenn andererseits der Molybdängehalt 0,5% überschrei tet, führt dies zu einer Verschlechterung der Zähigkeit. Aus diesem Grunde ist der Molybdängehalt auf 0,05 bis 0,5% be schränkt.

Kupfer, Nickel und Molybdän können entweder einzeln oder in beliebiger Kombination eingesetzt werden.

Das Graphitgußeisen wird vorzugsweise durch Zwischenvergüten derart wärmebehandelt, daß das gegossene Produkt bei einer Temperatur von 820 bis 950°C für 0,5 bis 5 h gehalten wird, um ein austenitisiertes Produkt zu erhalten, was unmittelbar an schließend bei einer Temperatur von 280°C oder darüber für 0,5 h oder mehr gehalten wird.

Vorzugsweise umfaßt das Gefüge des Graphitgußeisens 5,0 bis 14,0% zurückbehaltenen Austenits, Rest Bainit. Wenn der zu rückbehaltene Austenit eine Menge von 5,0% unterschreitet, wird die Bearbeitbarkeit, wie die Schneidbarkeit erheblich verschlechtert. Wenn andererseits der Austenit-Gehalt 14% überschreitet, wird die Vibrationsdämpfungsfähigkeit herabge setzt.

Die Zusammensetzung der Aluminiumlegierung, welche einen Ein satz enthält, sei nun beschrieben.

Vorzugsweise umfaßt die Aluminiumlegierung 2,0 bis 4,0% Kup fer, 7 bis 12% Silizium und nicht mehr als 0,3% Magnesium, Rest Aluminium und unvermeidliche Verunreinigungen.

Es wird Kupfer hinzugefügt, um die mechanische Festigkeit des Produktes zu erhöhen. Wenn der Kupfergehalt kleiner als 2,0% ist, wird der angestrebte Effekt nur unbefriedigend erreicht, während bei Überschreiten eines Kupfergehaltes von 4,0% die Dehnbarkeit bemerkenswert herabgesetzt wird, was zu einer er höhten Rißbildungsempfindlichkeit führt.

Silizium dient zum Verbessern des Schmelzflusses und gleich zeitig zum Vermindern der Schrumpfung. Wenn der Siliziumgehalt kleiner als 7% ist, wird der angestrebte Effekt unbefriedi gend. Wenn andererseits der Siliziumgehalt 12% übersteigt, wird die Anzahl der Primärkristalle von Silizium erhöht, was zu verminderter mechanischen Festigkeit, Bearbeitbarkeit, Fließfähigkeit und Schrumpfungsresistenz führt.

Magnesium wird zum Verbessern der mechanischen Festigkeit ein gesetzt. Wenn die zugefügte Magnesiummenge 0,3% überschrei tet, wird die Zähigkeit vermindert.

Beschreibung bevorzugter Ausführungen Beispiel 1

Es wurde ein Versuch durchgeführt, um zu prüfen, ob oder ob nicht das Erhöhen der Temperatur eines BA-Materials die Um wandlung des Gefüges des BA-Materials verursacht. Eine ge schmolzene Eisenlegierung enthaltend in Gewichtsprozent 3,04% C; 2,27% Si; 0,76% Mn; 0,31% Mo und 0,51% Cu; Rest Fe wur de in eine Sandform bei einer Gießtemperatur von 1380°C gegos sen, um ein Schuppen- oder Flockengraphitgußeisenteil herzu stellen.

Das Schuppengraphitgußeisenteil wurde durch Halten auf einer Temperatur von 850°C über 2 h und unmittelbar danach Ab schrecken in einem Salzbad von 390°C zwischenvergütet. Das Gefüge dieses Teiles enthielt Schuppengraphit und zurückgehal tenen Austenit, Rest Bainit, wobei der Austenit-Gehalt des Gefüges bei 8,6% lag. Das Teil wurde dann zum Herstellen von Proben aus BA-Material mit Abmessungen von 10 mm × 10 mm × 20 mm bearbeitet.

Die Proben wurden dann in eine geschmolzene Aluminiumlegierung einer Temperatur von 580°C enthaltend in Gewichtsprozent 2,3% Cu; 10,5% Si; 0,11% Mg; 0,8% Fe; 0,71% Zn und 0,23 Mn; Rest Al jeweils für Zeiträume von 5, 10, 30 und 60 s getaucht. Dabei wurde jede Probe in die geschmolzene Aluminiumlegierung nur halb eingetaucht, wobei die andere Hälfte nicht einge taucht blieb. Danach wurden die behandelten Proben in Luft abgekühlt und auf eine Gefügeänderung hin untersucht.

Die Fig. 1 bis 8 zeigen metallographische Mikroaufnahmen der Proben. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 Mikroaufnahmen der in eine geschmolzene Aluminiumlegierung 5 s lang eingetauchten Probe; die Fig. 3 und 4 Mikroaufnahmen der in die geschmolzene Aluminiumlegierung 10 s lang eingetauchten Probe; die Fig. 5 und 6 Mikroaufnahmen der in die geschmolzene Aluminiumlegie rung 30 s lang eingetauchten Probe und die Fig. 7 und 8 Mikro aufnahmen der in die geschmolzene Aluminiumlegierung 60 s lang eingetauchten Probe. Die Fig. 1, 3, 5 und 7 sind Mikroaufnah men der nicht eingetauchten Abschnitte der betreffenden, in die Aluminiumlegierung eingetauchten Proben, und die Fig. 2, 4, 6 und 8 sind Mikroaufnahmen der eingetauchten Abschnitte der in die Aluminiumlegierung eingetauchten Proben. Mit a ist eine Mikroaufnahme mit 100facher Vergrößerung und mit b eine Mi kroaufnahme mit 400facher Vergrößerung bezeichnet.

Das Verhältnis zwischen der Eintauchzeit jeder Probe in die geschmolzene Aluminiumlegierung und der Härte H_RC ist in Fig. 9 gezeigt. Aus den metallographischen Mikroaufnahmen ist er sichtlich, daß ein Eintauchen bis zu 10 s keine Änderung des Bainit-Gefüges hervorrief (siehe Fig. 2 und 4 ) während ein Eintauchen für 30 s und 60 s eine Teilumwandlung des Bainit- Gefüges in ein Perlit-Gefüge hervorrief (siehe Fig. 6 und 8).

Wie die Ergebnisse gemäß Fig. 9 zeigen, wurde eine Härte H_RC von 32 bis 35 im Falle einer Eintauchzeit bis zu 10 s erhal ten, während ein Eintauchen für einen Zeitraum von nicht weni ger als 30 s zu einer rapiden Herabsetzung der Härte auf 25 H_RC führte.

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß ein Eintauchen für etwa 10 s, das bei dem aktuellen Formgießen stattfindet, weder eine Umwandlung in ein Bainit-Gefüge noch eine Veränderung der Här te des BA-Materials hervorruft und folglich erlaubt, die Funk tion des BA-Materials beizubehalten.

Beispiel 2

Der Schnitt eines Getriebes ist in Fig. 10 dargestellt. Gemäß Fig. 10 wird die Ausgangsleistung einer Maschine von einem Antriebsübertragungsabschnitt 4 über eine Abtriebswelle 5 in einen Getriebeabschnitt 6 übertragen. Um ein Lager 8 zum Un terstützen einer Antriebswelle 7 zu erhalten, auf welche die Leistung von dem Getriebeabschnitt 6 zu übertragen ist, ist ein Lagerstützteil 3 in einen rückwärtigen Deckel 2 eines Ge triebegehäuses 1 eingesetzt. Der Getriebeabschnitt 6 ist voll ständig von dem Getriebegehäuse 1 umschlossen. Fig. 11 zeigt einen detaillierten Schnitt des Lagerabstützteils 3 im rück wärtigen Deckel 2 des Getriebegehäuses. Dieser Deckel 2 wurde durch Einbetten des Lagerstützteils 3 in eine Aluminiumlegie rung geschaffen.

Das den Einsatz bildende Gußeisenmaterial enthielt in Ge wichtsprozent 3,04% C; 2,27% Si; 0,76% Mn; 0,307% Mo und 0,51 Cu; Rest Fe, wobei das Gefüge ein Schuppengraphit mit beibehaltenem Austenit, Rest Bainit war und der Anteil des Austenits in dem Gefüge 8,6% betrug. Dieses Graphitgußeisen teil wurde dazu verwendet, ein Lagerstützteil 3 mit einem Au ßendurchmesser von 80 mm, einem Innendurchmesser von 70 mm und einer Stärke von 5 mm herzustellen. Darauf wurde das Lager stützteil in eine Gußform eingesetzt und mit einer geschmolze nen Aluminiumlegierung bei einer Temperatur von 690°C bei ei nem Einspritzgießdruck von 700 kg/cm² um das Lagerstützteil herum umgossen. Somit wurde ein rückwärtiger Deckel (B) für ein Getriebegehäuse mit einem 4 mm starken Abschnitt aus Alu miniumlegierung hergestellt. Die Aluminiumlegierung, in welche das Gußeisenmaterial eingebettet war, hatte einen Gehalt in Gewichtsprozent von 2,3% Cu; 10,5% Si und 0,11% Mg; Rest Al.

Zu Vergleichszwecken wurde der gesamte Deckel des Getriebege häuses durch Formgießen ohne Einsetzen des Lagerstützteils aus Graphitgußeisen in einer Gußform gegossen. Mit anderen Worten wurde die Aluminiumlegierung allein vergossen, um den Deckel (A) für das Getriebegehäuse herzustellen.

Die Deckel A und B wurden einem Maschinen-Prüfstandstest un terworfen, wobei die abgestrahlten Schallpegel bei jeder Ge schwindigkeit mit dem. Getriebegehäuse montiert in einem Kraft fahrzeug gemessen wurden. Die Ergebnisse sind in Fig. 12 dar gestellt. In dem Diagramm repräsentiert die Kurve A die Meß ergebnisse bei dem Vergleichsbeispiel und die Kurve B die Meß ergebnisse für das Beispiel gemäß der Erfindung.

Aus den Ergebnissen nach Fig. 12 ist ersichtlich, daß der mit einem Deckel B eines Getriebegehäuses des Beispiels nach der Erfindung erzeugte Schallpegel niedriger lag als derjenige mit einem Deckel A gemäß dem Vergleichsbeispiel. Insbesondere war der bei 85 km/h und in einem Gebiet oberhalb von 95 km/h von dem Deckel des Getriebegehäuses abgestrahlte Schallpegel gemäß Beispiel nach der Erfindung niedriger als derjenige des Dec kels des Vergleichsbeispiels.

Claims

1. Bauteil aus einer Aluminiumlegierung mit einem Einsatz, der eine erhöhte Dämpfungsfähigkeit besitzt, gekennzeichnet durch ein zwischenstufenvergütetes Gra phitgußeisenteil (3), welches in das Aluminiumlegier ungsbauteil (2) eingesetzt ist, wobei ein wesentlicher Abschnitt des Bauteils eine Stärke von nicht mehr als 6 mm aufweist.

2. Bauteil nach Anspruch 1, bei dem das Graphitgußeisen teil (3) aus Schuppengraphitgußeisen besteht.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Graphitguß eisenteil einen Gehalt in Gewichtsprozent von 2,5 bis 4.0% C; 2,0 bis 3,5% Si und 0,1 bis 0,8% Mn; Rest Fe und unvermeidliche Verunreinigungen, enthält, wobei der Graphit als ein zwischenvergüteter Schuppengraphit nach JIS-A-Norm vorliegt.

4. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Graphitguß eisenteil in Gewichtsprozent 2,5 bis 4,0% C; 2,0 bis 3,5% Si; 0,1 bis 0,8% Mn und mindestens einen Be standteil aus der Gruppe 0,1 bis 2,0% Cu; 0,1 bis 2,0% Ni und 0,05 bis 0,5 Mo; Rest Fe und unvermeidli che Verunreinigungen, enthält, wobei der Graphit als ein zwischenvergüteter Schuppengraphit nach JIS-A-Norm vorliegt.

5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Graphitgußeisenteil ein Gefüge umfassend 5,0 bis 14,0% aufrechterhaltenen Austenits, Rest Bainit, auf weist.

6. Bauteil nach Anspruch 1, bei dem die Aluminiumlegierung in Gewichtsprozent 2,0 bis 4,0% Cu; 7 bis 12% Si und nicht mehr als 0,3% Mn, Rest Al und unvermeidliche Verunreinigungen, umfaßt.

7. Bauteil nach Anspruch 1, welches eine Komponente eines Kraftfahrzeuges bildet.

8. Bauteil nach Anspruch 1 oder 7, bei dem das Graphitguß eisenteil ein Lagerstützteil ist, welches ein in einen hinteren Deckel (2) aus einer Aluminiumlegierung eines Getriebegehäuses (1) eingesetztes Graphitgußeisenbau teil (3) darstellt.

9. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einer Alu miniumlegierung mit einem darin vorgesehenen Einsatz, der erhöhte Dämpfungsfähigkeit besitzt, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritte: Umgießen eines zwi schenvergüteten Graphitgußeisenteils (3) mit einer Alu miniumlegierung und Abkühlen auf eine Temperatur des Graphitgußeisenteils (3) von 400°C oder weniger inner halb von 10 Sekunden nach dem Gießen der Aluminiumle gierung.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Umgießen des Einsatzes in einer Form geschieht.