DE602020C - Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents
Leichtmetallkolben fuer BrennkraftmaschinenInfo
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Description
- Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen Bei den Versuchen, Aluminium-Magnesium-Legierungen zur Herstellung von Kolben von Brennkraftmaschinen einzuführen, sind Eigenschaften dieser Legierungen hindernd in Erscheinung getreten. Die nachteiligen Eigenschaften bestanden unter anderem darin, daß bei niedrigem Magnesiumgehalt (bis r5°/0) der Aluminiumlegierungen der Ausdehnungskoeffizient nicht nahe genug an den der Baustoffe der Maschinenzylinder, Eisen, Stahl, auch Rotguß, herankam, wodurch sich unliebsame Störungen im Maschinenbetrieb ergaben. Bei höherem Magnesiumgehalt, der bis zu 55°4 vorgeschlagen wurde, wurde die Legierung so außerordentlich hart und spröde, daß ein Zerbrechen des aus dieser Aluminium-Magnesium-Legierung hergestellten Maschinenteils bei heftiger Stoßbeanspruchung eintreten konnte. Man nahm auch an, daß bei Zutritt von Feuchtigkeit zu der Legierung leicht eine Wasserstoffbildung und demgemäß ein allmähliches Zerfallen des Baustoffes eintreten mußte.
- Versuche haben ergeben, daß die Aluminiumlegierungen mit dem bisher vorgeschlagenen hohen Magnesiumgehalt sich für technische Zwecke überhaupt schwerlich eignen, da die binären Legierungen bei ungefähr 30°4 Magnesiumgehalt durch ein Kristallfeld gehen, das eine so vollkommene Veränderung der Eigenschaften der Legierungen hervorruft, daß von einer Eignung dieser Legierungen mit hohem Magnesiümgehalt für Maschinenkalben kaum noch gesprochen werden kann. In der Legierungsreihe liegt der kritische Punkt ungefähr bei 3o bis 35 °/o- Magnesiumgehalt, was bei den bisherigen theoretischen Vorschlägen, .den Aluminiumlegierungen Magnesium bis zu 55 °4 zuzusetzen, nicht berücksichtigt worden ist, da die über dem kritischen Punkt liegenden Aluminium-Magnesium-Legierungen für technische Zwecke schwerlich verwendbar sein dürften.
- Untersuchungen haben ergeben, daß bei einem Magnesiumgehalt von 12 bis zu a5°4 die binären Aluminiumlegierungen eine ausgezeichnete Thermohärte aufweisen, durch die diese Legierungen sich außergewöhnlich gut für die Herstellung von Kolben von Brennkraftmaschinen .verwenden lassen, da gerade bei diesen auf die Wärmehärte bei den Betriebstemperaturen außerordentlich großer Wert gelegt werden muß.
- So liegt z. B. die Härte einer Legierung mit etwa :230[, Magnesium, Rest Aluminium, bei normaler Temperatur bei 170 kg/mm nach Brinell. Als Thermohärte wurden alsdann folgende Werte gemessen: 16o leg/mm bei 1000 C; 155 kg/mm bei 1500 C. Die natürlichen Härtewerte .dieser Legierung liegen in der Nähe der Werte von Gußeisen. Die Thermohärtewerte zeigen also analoges Verhalten.
- Bei diesen binären Legierungen liegen die Ausdehnungskoeffizienten zu denjenigen der Zylinderbaustoffe der Maschine ebenso günstig wie die der meisten anderen Leichtmetalllegierungen, sodaß die ausgezeichneteThermohärte einen wesentlichen zusätzlichen Fortschritt bedeutet.
- Wird der Aluminiumlegierung unter Beibehaltung des Magnesiumgehalts ein weiteres Metall, wie Kupfer, Zinn, Zink, Antimon usw., zugesetzt, so kann unter Aufrechterhaltung der guten Thermohärte der Ausdehnungskoeffizient der Mehrstofflegierung dahingehend günstig beeinflußt werden, daß er sich demjenigen des Zylinderbaustöffes weitestgehend nähert.
- Gute Resultate werden erzielt, wenn der Aluminium-Magnesium-Legierung andere Metalle bis zu 2o% zugesetzt werden.
- Beispielsweise könnte der Aluminium-Magnesium-Legierung i bis 9% Kupfer oder 0,3 bis 50o Zinn oder o,5 bis 12% Zink oder o bis 511, Antimon zugesetzt werden. Die Aluminium-Magnesium-Legierung könnteaber auch beispielsweise 5 0o Kupfer und 5 0o Antimön enthalten. Weitere Beispiele für den Zusatz von Metallen zu der Aluminium-Magnesium-Legierung sind: Kupfer 2°/o und Zink 40J, oder Kupfer 0,3% und Mangan o,5010 und Nickel o,70/, und -Eisen 1,750/0 oder Mangan i % und Nickel 40% und Silicium 10/0 oder Mangan 2% und Nickel 4% und Eisen I,750/, und Silicium 50o.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE:. i. Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit Zylindern aus Gußeisen, Stahl o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß als Kolbenbaustoff eine an sich bekannte Legierungvon technisch reinemAluminium mit einem Magnesiumzusatz von 12 bis 25 °lo verwendet wird.
- 2. Leichtmetallkolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminium-Magnesium-Legierung andere Metalle, z. B. Kupfer, Zinn, Zink, Antimon, bis zu 2o0/, zugesetzt sind.
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|---|---|---|---|
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