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Aluminiumlegierung Die Erfindung betrifft eine aushärtbare, dekorativ
anodisch oxydierbare Aluminium-Gußlegierung.
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Bekannt und genormt ist bereits eine Aluminium-Gußlegierung für dekorative
Gußteile, die folgende Gehalte aufweist; 2,0 - 4,0 % Magnesium O - 1,3 y Silicium
0 - 0,5 % Mangan O - 0,20 % Titan, Rest Aluminium mit den zulässigen Verunreinigungen,
wie z.B.
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bis 0,5 % Eisen n o 10 % Zink n 0,05 % Kupfer.
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Bei dieser Legierung wird allerdings empfohlen, den Siliciumgehalt
möglichst niedrig zu halten, wodurch der Mangel entsteht, daß sie Legierung nicht
mehr aushärtbar ist. Dies ist in vielen Fällen nachteilig; so können z.3. nach nechanischer
Beanspruchung Korrosionsstellen entstehen, wenn das relativ welche Grundmaterial
nachgibt und die sprädere Eloxalschicht dadurch bricht. Man kann zwar die Legierung
durch Erhöhung des Siliciumgehaltes aushärtbar machen, jedoch wird dann die Oberfläche
beim Eloxieren graustichig. Die bekannte Legierung hat ferner den Nachteil, daß
höherer Glanz durch chemisches oder elektrolytisches Glänzen nicht erzielbar ist
und daß die Oberfläche beim Aufbringen dickerer Elowalschichten matt und unensehnlich
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile
zu vermeiden und eine aushärtbare Legierung zu schaffen, die beim Eloxieren nicht
graustichig wird und außerdem einen guten Glanz erzielen läßt. Dies wird erfindungsgemäß
bei einer wie eingangs erläuterten Aluminium-Gußlegierung durch folgende Zusammensetzung
erreicht: ca. 116 - 2,3 % 56 Zink ca. 0,4 - 1,6 % Magnesium ca. 0,3 - 1,2 ;s Silicium,
Rest Aluminium mit den Zusätzen bzw. Verunreinigungen: O - 0,6 % Mangan O - 0,2
% Titan O - 0,02 % Bor O - 0,1 % Blei O - 0,5 So Zirkon O - 0,5 % Cer und Seltene
Erden O - 0,5 % Beryllium O - 0,5 % Chrom O - 0,6 06 Eisen O - 0,3 X Kupfer.
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Versuche haben ergeben, daß mit einer derartig zusammengesetzten Legierung
Sand- und Kokillengußstücke erzeugt werden können, die ein einwandfreies, dekoratives
Aussehen besitzen, d.h.
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nicht graustichig sind. Da die Legierung außerdem aushärtbar ist,tritt
die oben erwahnte Beschädigung der Eloxalschicht bei nechanischer Beanspruchung
nicht auf. Das harte Material unter der spröden Eloxalschicht gibt nicht nach, wodurch
Risse in der Eloxalschicht vermieden werden können, Legierungen der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung sind kalt-und warmaushärtbar. Dabei kann die Kalt- cder Warmauslagerung
sowohl nach einer Lösungsglühung mit anschließender Wasserabschreckung als auch
dann erfolgen, wenn die Gußteile lcdi-lich unmittelbar nach dem Gießen in Wasser
abgeschreckt sind.
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Folgende Brinellhärten können erzielt werden: Nach dem Geißen in Wasser
abgeschreckt und kaltausgelagert: 60 - 70 HB Nach dem Gießen in Wasser abgeschreckt
und warmausgelagert: 70 - 85 Im Lösungsgeglüht, in Wasser abgeschreckt und kaltausgelagert;
65 - 80 HB Lösungsgeglüht, in Wasser abgeschreckt und warmausgelagert: 90 - 105
HB Geeignete Temperaturen für die Lösungsglühung liegen zwischen 520 und 570°C und
für die Warmauslagerung zwischen 120 und 200°C. Die für die Wärmebehandlung notwendigen
Zeiten richten sich nach der Legierungszusammensetzung und den Dimensionen des Gußstückes.
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Eine Ausführungsform der Legierung gemäß der Erfindung besteht in
folgender Zusammensetzung: 0,6 - 1,2 % Magnesium 0,3 - 0,6 ß Silicium 1,6 - 2,5
% Zink O - 0,2 5' Kupfer, Rest Aluminium mit folgenden Zusätzen bzw. Verunreinigungen:
bis 0,07 X Eisen 0,05 % Titan 0,03 % Mangan " 0,03 tó Chrom " 0,01 % Beryllim "
0,01 % Bor " 0,05 % Blei " 0,2 % Zirkon " 0,05 % Cer und Seltene Erden.
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Diese Legierung zeichnet sich dadurch aus, daß sie nach den bekannten
Verfahren, chemisch oder anodisch glänzbar ist* Der hierdurch erzielbare Glänzeffekt
ist durchaus dem auf entsprechenden Knetlegierungen erzielbaren verglüichbar.
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Ausführungsbeispiele I. Auf einer Kokillen-Gießmaschine wurden Stützring-Türschilder
mit einer Wandstärke von 2,5 mm aus folgenden Legierungen gegossen: Legierung h:
Bekannte Legierung, wie eingangs als Stand der Technik erwähnt, mit einem Si-Gehalt
von 0,3%, (nicht aushartbar).
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Legier':ng B: Versuschlegierung mit 1,75% Zink 1,50% Magnesium 0,64%
Silicium 0,16 ,J Eisen, Rost Aluminium mit etwaigen Verunreinigungen, jeweils unter
0,01%, sowie unter Zusatz eines handelsüblichen Kornfeinungsmittels.
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Beim Vergießen der Legierung A konnte die Temperatur der Schmelze
zwischen 720°C und 760°C und beim Vergießen der Legierung B zwischen 700 und 770°C
variiert werden, ohne daß Gußfehler auStraten. Daran zeigt sich die überlegene Gießbarkeit
der erfindungsgemäßen Legierung.
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Die gegossenen Türschilder aus den Legierungen A und B wurden im polierten
Zustand ohne Eloxalschicht zu Korrosionstests eingesetzt (Wechseltauchversuch in
3%-iger Kochsalzlösung, Schwitzwassertest, Bewitterung und Schweiß-Imitation mit
1% Kochsalz und 0,2 % Iiilchsäure). Bei diesen Versuchen konnte kein Unterschied
im Korrosionsangriff der beiden Legierungen A und B festgestellt werden, obwohl
die Legierung A als besonders korrosionsfest bekannt ist.
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Die gegossenen Türschilder aus beiden LegierunGen konnten cinwandfrei
eloxiert werden. Dabei waren die Teile aus der neuen Legierung B jedoch im Aussehen
ansprechender und wiesen nach dem Glänzen einen höheren Glanz auf, als dieser bei
der bekannten Legierung A erzielbar ist.
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Bei der Untersuchung der mechanischen Eigenschaften wurden folgende
Brinellhärten ermittelt: Legierung A: Gußzustand 55 M3 Legierung B: Gußzustand 50
Kr3 Nach dem Gießen in Wasser abgeschreckt und katausgelagert 63 HB Nach dem Gießen
in Wasser abgeschreckt und wamrausgelagert (48 h, 155 C) 81 HB Lösungsgeglüht (530°C),
in Wasser abgeschreckt und kaltausgelagert 70 HB Lösungsgeglüht (53000), in Wasser
abgeschreckt und warmausgelagert (48 h, 155°C) 95 HB Aus dem Korrosionstest und
den Härtemessunge ergibt sich eine deutlich überlegene I:orrosionsfestigkeit der
Versuchslegierung B gegenüber der bekannten Legierung A im praktischen Einsatz,
da die erfindungsgemäße Legierung ebenso korrosionsbeständig ist wie die als Stand
der Technik erwähnte Legierung, während zusätzlich mechanische Beschädigungen der
aufgebrachten Eloxalschicht durch die vor allem bei Warmaushärtung erzielbare, wesentlich
höhere Härte vermieden werden.
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II. Aus einer Legierung, bestehend aus 1,8% Zink 1,2 U Magnesium 0,4%
Silicium, Rest Aluminium mit folgenden Verunreinigungen: 0,03 % Kupfer 0,06 % Eisen
unter 0,01 % Mangan unter 0,01 % Titan sowie unter Zusatz eines handelsüblichen
Kornfeinungsmittels wurden runde Probe stücke mit einer Dicke von 5 mm genossen
und nach der unter Beispiel 1 beschriebenen Warmaushärtung poliert, elektrolytisch
geglänzt und eloxiert. Der erreichte
Glanz war demjenigen glänzbarer
Knetlegierungen vergleichbar.
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Daraus ergeben sich die Möglichkeiten, geglänzte Knetmaterialien durch
entsprechende Gußteile zu ergänzen sowie ohne Minderung des ansprechenden Ausschens
dickere Eloxalschichten aufzubringen. Die erfindungsgemäßen Lösungen @n vorzüglich
farbanodizierten und hasteloxy@@@. Sie sind auch sehr gut schweißbar.