DE2064590B2 - Verwendung von aluminium-legierungen als werkstoff zur herstellung von zylinderkoepfen fuer brennkraftmotoren - Google Patents

Description

a) 0,5 bis 4,5 % Kupfer, ^B) >⁴'^{5 bis 8} % ^Kupfer'
0,2 bis 3% Nickel, ^{>3 bis 4}% ^Nickd'

0,05 bis 1,7% Magnesium, ^lo >!'^{7 bis 3}% Magnesium,

0,5 bis 13% Silizium, >^{13 bis 19}'⁵°° ^Silizium'

0,3 bis 1,4% Eisen, ^>X'^{4 bis l}'⁵ % ^Elsen'

>0,l bis 1,8 % Mangan ^bis °'⁶% ^Mangan·

Rest Aluminium und übliche Verunreini- U Rest Aluminium und

gungen oder ^ubliche Verunreinigungen

(Ti, Sn, Zn, Pb, Cr, Co, Sb) und

b) >4,5 bis 8,5% Kupfer,

>3 bis 4% Nickel, C) ->4,5 bis 8% Kupfer,

>1,7 bis 3% Magnesium, ^2O > 3 bis 4% Nickel,

>13 bis 18% Silizium, >U bis 3% Magnesium,

>1,4 bis 1,5% Eisen, 19,5 bis 23% Silizium,

>0,6 bis 1,8% Mangan, >M bis 1,5% Eisen,

Rest Aluminium und übliche Verunreini- *5 bis 0,8% Mangan,

gungen, oder Rest Aluminium

und übliche Verunreinigungen

c) >4,5 bis 8,5% Kupfer, _{Ti s z pb c Co> Sb)}

>3 bis 4% Nickel,

>1,7 bis 3% Magnesium, ³° _ _r . , .. ,. . _t , , ,.

^₁₈,. .,₀° . Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die

_ 18 bis Li / bilizium, _den bekannten Legierungen eigene hohe Temperatur-

> 1,4 bis 1,5% Eisen, Wechsclbelastbarkeit wesentlich zu erhöhen, um so

>0,8 bis 1,8% Mangan, die Verwendungsbreite dieser Legierungen als thermisch

35 hoch zu belastender Werkstoff für Zylinderköpfe in Verbrennungskraftmaschinen wesentlich zu vergrößern.

Rest Aluminium und übliche Verunreini- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die

gungen, als Werkstoff zur Herstellung von Verwendung der im Patentanspruch gekennzeichneten thermisch hoch zu belastenden Zylinderköpfen in Aluminium-Legierung als Werkstoff zur Herstellung Verbrennungskraftmaschinen, mit einem derart 40 von thermisch hoch zu belastenden Zylinderköpfen in Wesentlich über dem jeweiligen unteren Grenzwert Verbrennungskraftmaschinen mit einem derart weliegenden Mangangehalt, daß die Zylinderköpfe sentlich über dem jeweiligen unteren Grenzwert eine wesentlich erhöhte Temperatur-Wcchselbelast- liegenden Mangangehalt gelöst, daß die Zylinderköpfe barkeit aufweisen. eine wesentlich erhöhte Temperatur-Wechselbclast-

45 barkeit aufweisen.

Die bewußte Erhöhung des Mangangehaltes bei allen bekannten in Werks- oder Staatsnormen festgelegten Legierungen der eingangs erwähnten Art bringt, entgegen den Erwartungen der Fachwelt, ins-50 besondere weil die Festigkeitsvergleiche keinen Auf-

Schluß geben, eine wesentliche Verbesserung der

hohen thermischen Wechselbelastbarkeit bis zum 2'/sfachen der bisherigen Werte, wie die nachstehende Tabelle zeigt. Dabei zeigen die aus dem Bereich der 55 bekannten Legierungen gewählten Beispiele 1, 3 und 5 die ermittelten Werte gegenüber den Werten, die mit den Legierungen 2, 4 und 6 nach der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Alu- erzielt werden. Man ersieht auch aus der Tabelle, daß

minium-Legierungen als Werkstoff zur Herstellung die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen bei

von Zylinderköpfen für Brennkraftmotoren. 60 entsprechender Wärmebehandlung einen erheblichen

Bisher kamen zu diesem Zweck Legierungstypen Festigkeitsanstieg, und zwar in einem Maße wie die

mit folgender Zusammensetzung zur Anwendung: bekannten Legierungen, teilweise sogar einen stärkeren

Anstieg ausweisen.

A) 0 5 bis 4 5 °/ Kupfer Man erkennt, daß die aus den erfindungsgemäß vcr-

' , . ' , " . 65 wendeten Legierungen bestehenden Werkstücke zur

υ,Ζ bis. j /_o Nickel, Erzielung bestimmter hoher Festigkeitseigenschaften

0,05 bis 1,7% Magnesium, _mjt ausgezeichnetem Erfolg einer geeigneten Wärme-

0,5 bis 13% Silizium, behandlung unterzogen werden können.

legierung Thermische Wcchsellastzahl kp/mm¹ % kp/mm²

^ ^^'""g a^ σ O₁ (HB)

Analyse: 0,29% Mg, 1,52% Si, 0,06% Mn, 3,05% Cu, 1,59% Ni, 0,18% Fe, 0,20% Ti

1 3Std. 380⁰C 2500 7,6 14,4 1,7 61

12Std. 515°C/H,O 1785 20,2 25,2 3,2 80

4-6Std. 175^QC "

Analyse: 0,40% Mg, 1,44% Si, 0,98% Mn, 2,8% Cu, 1,56% Ni, 0,22% Fe, 0,21% Ti

2 3 h 380⁰C 3000 n. b. 16,9 0,7 82

12h515°C/H,O 235Π 15,6 24,0 3,1 80

+ 6h 175 = c"

Analyse: 1,65% Mg, 0,33% Si, 0,03% Mn, 4,6% Cu, 1.81% Ni, 0,15% Fe. 0,23% Ti

3 6h515^cC/Luft 980 17,4 23,9 3,6 85 + 3h280°C

Analyse: 1,18% Mg, 1,5% Si, 0,90% Mn, 2,6% Cu, 1,47% Ni, 0.20% Fc, 0,17% Ti

4 6h515°C/Luft 2524 15,6 19,6 2,9 70 + 3 h 280⁰C

Analyse: 1,32% Mg, 12,7% Si, 0,40% Mn, 1,15% Cu, 1,46% Ni, (139% Fe, 0,23% Ti

$ 3h38O°C 642 11,1 16,9 1,3 77

12h515°C/H₂O 1335 n. b. 18,8 0,4 104

+ 6hl55'C

Analyse: 1,01 % Mg, 12,5% Si, 1,13% Mn, 0.89'% Cu, 1,35% Ni, 0,38% Fe, 0,22% Ti

6 3h380°C 1775 n. b. 13,8 0,6 78

12h515^cC/H„O 2518 η. b. 24,9 0,3 114

+ 6hl55°C "

Claims (1)

1. 0,3 bis 1,4% Eisen,

   Patentanspruch: weniger als 0,1 % Mangan,

   Rest Aluminium
   und übliche Verunreinigungen

   Verwendung einer Aluminium-Legierung, be- 5 ,_. _{c 7 PK r}_ _r. _ςκ,
   stehend aus t^Tl' ^Sn' ^Zn' ™- ^Lr· ^⁰' ^aDJ>