DE4325864A1 - Gießtechnisches Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles, insbesondere Kolben, bestehend aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen - Google Patents
Gießtechnisches Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles, insbesondere Kolben, bestehend aus zwei unterschiedlichen WerkstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Bauteils, bestehend aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP-OS 0 353 480 ist ein Verfahren zum Einbringen
einer lokalen Verstärkung, bestehend aus einem Eisenbasis
werkstoff, in einen Aluminiumkolben bekannt. Dabei wird das
einzubringende Bauteil zunächst auf den mit Aluminium zu
kontaktierenden Flächen mit einem auch bei höheren Tempera
turen oxidationsbeständigen aus Partikeln bestehenden Mate
rial beschichtet.
Das hierzu eingesetzte Verfahren ist üblicherweise ein
Spritzverfahren, wobei Flammspritzen, Plasmaspritzen oder
Lichtbogenspritzen in Frage kommen.
Anschließend wird das Teil vorgewärmt, in eine Gießform
eingelegt und mit einer Aluminiumlegierung umgossen.
Dieses Verfahren hat mehrere Nachteile:
Spritzschichten sind nicht aus einem homogenen Material
aufgebaut, sondern aus vielen einzelnen, zunächst schmelz
flüssigen und anschließend schnell erstarrten Partikeln.
Poren und Bindefehler sowohl an der Grenzfläche als auch in
der Schicht selbst können nie vollkommen ausgeschlossen
werden. Die Beschichtung von Kanten und Ecken bereitet er
hebliche Probleme. Definierte Schichtstärken mit Abstufun
gen im Bereich von wenigen Mymeter lassen sich nicht her
stellen und es wird unter Umständen mehr Material als unbe
dingt notwendig aufgetragen.
Einen Hinweis auf die ungleichmäßige Ausbildung der Spritz
schicht liefert schon die in obengenannter Schrift enthal
tene Tabelle mit Festigkeitswerten, bei der selbst bei
gleicher Schichtstärke Unterschiede von 26% in der Festig
keit gemessen wurden. Ein so hergestellter Verbundwerkstoff
weist also lokal unterschiedliche Festigkeitswerte auf.
Ein weiterer Nachteil liegt in der Beschränkung der
Schichtwerkstoffe, die erfindungsgemäß auch bei höheren
Temperaturen oxidationsbeständig sein müssen, da sich sonst
beim Vorwärmen Oxidschichten bilden, die zu einer schlech
ten Haftung zwischen Schicht und Umgußmaterial führen.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein zu um
gießendes Teil mit einer Schicht zu versehen, die homogen
ist, keine Bindefehler oder inneren Fehler aufweist, eine
gute Schichthaftung sowohl gegenüber Eisen- bzw. Kupfer-Ba
sislegierungen als auch gegenüber Aluminiumbasislegierungen
aufweist und somit zu einer gleichmäßig hohen Belastbarkeit
des Werkstoffverbundes führt. Insbesondere soll die Festig
keit des erfindungsgemäßen Werkstoffverbundes die Festig
keit der seit ca. 40 Jahren bekannten und bis heute beim
Großteil der Kolben für Dieselmotoren in Serie produzierten
Alfin-Ringträger-Bindung weit überschreiten, da die Zünd
drücke dieser Kolben und damit die Belastungen in den letz
ten Jahren erheblich gestiegen sind.
Eine Lösung dieses Problems zeigt das kennzeichnende Merk
mal des Anspruchs 1 auf. Durch die galvanische Aufbringung
einer Chromschicht auf das eisen- oder kupferhaltige Teil
wird in Verbindung mit den weiteren Verfahrensschritten des
Alfinverfahrens eine homogene und gut haftende Verbindung
mit der Aluminiumbasislegierung geschaffen.
Die Festigkeit der Bindung nimmt, verglichen mit der Alfin
bindung, stark zu.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausfüh
rungsbeispielen näher erläutert: Ein Ni-Resist-Bauteil (Zu
sammensetzung ca. 2,6% C/2,1% Si/1,2% Mn/15% Ni/
1,3% Cr/6% Cu, Rest Fe) wird zunächst galvanisch ca. 50
Mymeter stark mit Chrom beschichtet. Das Teil wird an
schließend ca. 3 min. bei 720 Grad Celsius in einer AlSi6-
Schmelze getaucht, in die Gießform gelegt und sofort bei
noch nicht vollständig erstarrter Tauchschicht umgossen.
Die Bindungsfestigkeit von so hergestellten Proben liegt
bei 140-150 N/mm². Die Bindungsfestigkeit von entspre
chend hergestellten Proben ohne Chromschicht liegt nur bei
50-60 N/mm². Führt man beide Verfahren an einem Bauteil
aus CuNi2Si durch, so liegt beim ersten Verfahren die Bin
dungsfestigkeit bei 140-150 N/mm², beim zweiten Verfahren
bei 30-45 N/mm².
Im Schliffbild ist die Verbindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 den erfindungsgemäßen Schichtaufbau im
Querschliff:
Zwischen einem vorstehend definierten
NiResist-Werkstoff 1 und einem AlSi-
Werkstoff 4 liegt eine Bindeschicht aus
galvanisch abgeschiedenem Chrom 2, die
auf der AlSi-Seite einen Saum 3 aus
intermetallischen Phasen aufweist.
Claims (5)
1. Gießtechnisches Verfahren zur Herstellung eines Bau
teils, insbesondere Kolbens, bestehend aus zwei unter
schiedlichen Werkstoffen, von denen der eine Werkstoff
eine Legierung auf Eisen- oder Kupferbasis und der an
dere eine Legierung auf Aluminiumbasis ist mit den Ver
fahrensschritten
- a) Beschichten des eisen- bzw. kupferhaltigen Teiles,
- b) Tauchen des eisen- bzw. kupferhaltigen Tei les in einer Schmelze, bestehend aus einer Legierung auf Aluminiumbasis,
- c) Einlegen des Teiles in eine Gießform
- d) Umgießen des Teiles mit einer Legierung auf Aluminiumbasis,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf das zu beschichtende Teil galvanisch eine
chromhaltige Schicht aufgebracht wird und diese chrom
haltige Schicht bei den weiteren Verfahrensschritten
nur angelöst, nicht jedoch ganz aufgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Chromgehalt in der galvanisch erzeugten Schicht
bei mindestens 25% liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Chromgehalt in der galvanisch erzeugten Schicht
bei mindestens 50% liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Chromgehalt in der galvanisch erzeugten Schicht
bei mindestens 80% liegt.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19537848A1 (de) * | 1995-10-11 | 1997-04-17 | Mahle Gmbh | Bewehrungsteil, dessen Grundwerkstoff austenitisches Gußeisen ist |
DE10137436A1 (de) * | 2001-07-31 | 2003-02-27 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Voralfinieren von Eingußteilen |
DE10134293B4 (de) * | 2001-07-14 | 2009-06-04 | Mahle Gmbh | Gekühlter Ringträger für einen Kolben |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004013181B3 (de) | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Kolben für einen Verbrennungsmotor, Verfahren zur Herstellung eines Kolbens sowie Verwendung einer Kupferlegierung zur Herstellung eines Kolbens |
CN106435653B (zh) * | 2016-11-24 | 2018-09-04 | 昆明冶金研究院 | 一种锌电积工业用铜铝导电过渡件制备方法 |
CN106735098A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 晋宁理工恒达科技有限公司 | 一种铜铝压铸复合极板导电头及其制备方法 |
CN110788301B (zh) * | 2019-10-18 | 2022-03-15 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种适用于铜基轴瓦表面钎涂改性强化方法 |
CN110640114A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种解决电机外壳铸造疏松缺陷的方法 |
DE102020100640A1 (de) | 2020-01-14 | 2021-07-15 | Stahlzentrum Freiberg e.V. | Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Befestigungs- und/oder Bewehrungsbauteilen aus hochlegierten Stählen und Befestigungs- und/oder Bewehrungsbauteile aus hochlegierten Stählen |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE901104C (de) * | 1949-11-10 | 1954-01-07 | Fairchild Engine And Airplane | Verbundgussstueck und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE2121481A1 (de) * | 1970-04-30 | 1972-02-03 | Sumitomo Electric Industries | Gesinterte Legierung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
DE1458426C3 (de) * | 1964-04-17 | 1973-10-18 | Koerver & Nehring Gmbh, 4150 Krefeld | Austenitisches Gußeisen mit Kugelgraphit |
DE2455529A1 (de) * | 1973-12-03 | 1975-06-05 | Oxy Metal Industries Corp | Galvanische erzeugung der laufflaeche einer drehkolben-brennkraftmaschine |
EP0353480A2 (de) * | 1988-07-30 | 1990-02-07 | T&N TECHNOLOGY LIMITED | Kolben |
DE4125064A1 (de) * | 1991-07-29 | 1993-02-04 | Linde Ag | Bremsscheibe |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE444032B (sv) * | 1984-06-01 | 1986-03-17 | Kanthal Ab | Sett att tillverka kolv till forbrenningsmotor |
CA2024210A1 (en) * | 1989-11-06 | 1991-05-07 | William D. Guenther | Method of treating a ferrous component for subsequent metallurgical bonding to cast aluminum |
CH682307A5 (de) * | 1991-02-05 | 1993-08-31 | Alusuisse Lonza Services Ag |
-
1993
- 1993-08-02 DE DE19934325864 patent/DE4325864A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-07-19 WO PCT/DE1994/000830 patent/WO1995003905A1/de not_active Application Discontinuation
- 1994-07-19 JP JP7505473A patent/JPH09500831A/ja active Pending
- 1994-07-19 BR BR9406882A patent/BR9406882A/pt not_active Application Discontinuation
- 1994-07-19 EP EP94921574A patent/EP0712340B1/de not_active Revoked
- 1994-07-19 DE DE59401619T patent/DE59401619D1/de not_active Revoked
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE901104C (de) * | 1949-11-10 | 1954-01-07 | Fairchild Engine And Airplane | Verbundgussstueck und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE1458426C3 (de) * | 1964-04-17 | 1973-10-18 | Koerver & Nehring Gmbh, 4150 Krefeld | Austenitisches Gußeisen mit Kugelgraphit |
DE2121481A1 (de) * | 1970-04-30 | 1972-02-03 | Sumitomo Electric Industries | Gesinterte Legierung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
DE2455529A1 (de) * | 1973-12-03 | 1975-06-05 | Oxy Metal Industries Corp | Galvanische erzeugung der laufflaeche einer drehkolben-brennkraftmaschine |
EP0353480A2 (de) * | 1988-07-30 | 1990-02-07 | T&N TECHNOLOGY LIMITED | Kolben |
DE4125064A1 (de) * | 1991-07-29 | 1993-02-04 | Linde Ag | Bremsscheibe |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Aluminium-Taschenbuch, Aluminium-Verlag, 14.Aufl.,Düsseldorf, 1983, S.429, S.975-978 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19537848A1 (de) * | 1995-10-11 | 1997-04-17 | Mahle Gmbh | Bewehrungsteil, dessen Grundwerkstoff austenitisches Gußeisen ist |
US6063509A (en) * | 1995-10-11 | 2000-05-16 | Mahle Gmbh | Reinforcing component of which the basic material is austenitic cast iron |
DE10134293B4 (de) * | 2001-07-14 | 2009-06-04 | Mahle Gmbh | Gekühlter Ringträger für einen Kolben |
DE10137436A1 (de) * | 2001-07-31 | 2003-02-27 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Voralfinieren von Eingußteilen |
DE10137436C2 (de) * | 2001-07-31 | 2003-07-31 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Voralfinieren von Eingußteilen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0712340B1 (de) | 1997-01-15 |
JPH09500831A (ja) | 1997-01-28 |
BR9406882A (pt) | 1996-04-02 |
EP0712340A1 (de) | 1996-05-22 |
WO1995003905A1 (de) | 1995-02-09 |
DE59401619D1 (de) | 1997-02-27 |
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