DE730198C - Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden aus siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen Es ist bekannt, daß Aluminium-Silizium-Legierungen eine ausgezeichnete Gußqualität aufweisen. Dies gilt besonders dann, wenn sie durch Zusatz von Alkalimetallen, wie z. B. Natrium, veredelt sind. Diese - Legierungen haben jedoch, abgesehen von guten Festigkeits- und Dehnungseigenschaften, leider nicht immer eine genügend hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Dauerschwingungsbean= spruchungen. Man hat aus diesem Grunde vorgeschlagen, diesen Legierungen Zusätze von z. B. Kupfer, Kobalt, Magnesium, Mangan in kleinen Mengen, d. h. bis etwa 3 % insgesamt, zu geben, wodurch die Schwingungsfestigkeit gehoben wird. Man hat diese Legierungen auch bereits nach dem Spritzgußverfahren vergossen, wobei man jedoch nur Werte für Schwingungsfestigkeit erzielt, die etwa denen des gewöhnlichen Gießverfahrens entsprechen. Es wurde nun gefunden, daß die Schwingungsfestigkeit sich noch Weitersteigern läßt, wenn derartige Legierungen unter Druck gegossen werden.
• Man hat auch schon erkannt, daß Aluminiumlegierungen mit 120;o Silizium porenfrei zu erhalten sind, wenn die Erstarrung unter Druck erfolgt. Ferner ist auch bekanntgeworden, - da.ß Aluminium-Silizium-Legierungen beim Erstarren unter Druck mit zunehmendem Druck dichter werden, wobei jedoch von einer gewissen Höhe des Druckes ab nur noch eine geringe Erhöhung der Dichtigkeit zu beobachten ist. Diese bei Laboratoriumsversuchen an kleinen Proben gewonnene Erkenntnis hat in der Gießpraxis noch keinen Eingang gefunden. Die im Laboratorium angewendete Ausführungsweise bestand darin, daß man die Gießform in einen Autoklaven setzte, der dann bis auf eine kleine Eingußöftnung verschlossen wurde, worauf das flüssige Metall durch die Eingußöffnung in die Form gegossen wurde. Die Eingußöfinung wurde dann schnell geschlossen und mittels einer durch Hahn verschließbaren seitlichen Gaszuführung Druckgas eingeführt und auf diese Weise das noch-flüssige Metall unter einen bestimmten Druck gesetzt. Bei kleinen Laboratoriumsproben war es auf diese Weise möglich, den Druck vor beginnender Erstarrung herzustellen.- Es ist aber für jeden Gießereifachmann ohne weiteres ersichtlich, daß ein solches Verfahren im Großbetrieb nicht anwendbar ist, da besonders bei ausgedehnteren Gußstücken, wie z. B. Flugzeügmotorengeh,äusen, bei denen die Formfüllung eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt und verschiedene Gußquerschnitte vorhanden sind, eine solche Verfahrensweise versagen muß.
• Es war auch bekannt, daß, bei Gußstücken aus Kupfersilumin Teile aus der Nähe der Schreckschalen besonders dicht erschienen und gute Werte der Zugfestigkeit und Dauerfestigkeit aufwiesen. Diese guten Werte wurden jedoch der Abschreckwirkung der Schreckschalen zugeschrieben, während der Einfluß selbst größerer Gußporen auf die Festigkeitseigenschaften als auffallend gering bezeichnet wurde. Es waren auch mit Aluminiumlegierungen Versuche durchgeführt worden und diese bei mehreren tausend Atmosphären Druck erstarren gelassen. Es wurde bei diesen Versuchsreihen, die mit steigendem Druck kristallisierten, festgestellt, daß die erzielten Wirkungen etwa proportional dem angewandten Druck sind, daß aber bei Drucken von nur einigen hundert Atmosphären noch keine Eigenschaftsveränderungen auftraten, sondern diese erst bei mehreren tausend Atmosphären meßbar wurden.
• Es wurde nun gefunden, daß die Schwingungsfestigkeit von siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen, die noch geringe Zusätze an Kupfer, Kobalt, Magnesium oder Mangan enthalten, dadurch verbessert werden kann, daß sie unter einem Druck von 5 bis 2o Atm. vergossen werden, wobei Schmelztiegel und Gießform in einer Druckkammer angeordnet «erden, in der durch Einleiten von Preßluft der überdruck erzeugt wird.
• In beiliegender Abbildung sind z. B. die Wöhlerkurven von zwei Proben aus einer Schmelze wiedergegeben, die einmal bei gewöhnlichem Druck, einmal unter einem Druck von 5 Atm. vergossen sind, im übrigen jedoch gleich zusammengesetzt waren. Diese Legierung bestand aus i 2, 5 0'o Silizium, o,3 ü o Alagnesium, o, 5 0 o Mangan, Rest Aluminium. Sie entstanunten 4o mm starken Gußkörpern. die mit -Natrium veredelt und in Sand vergossen waren. Das Gießen unter Druck erfolgte in, der Weise, daß Schmelztiegel und Gießform in eine Druckkammer gebracht u-urden und in der gesamten Druckkammer durch Einleiten von Preßluft ein überdruck von 5 Attn. erzeugt wurde. Aus den Ergebnissen geht die deutliche überlegenheit der unter Druck vergossenen Probe hervor. Diese Legierungen eignen sich daher besonders zur Herstellung von Gußstücken, bei denen es auf Schwingungsfestigkeit ankommt, wie z. B. Flugzeugmotarengehäuse.

Claims (1)

1. PATLtT_1NSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die hohe Schwingungsfestigkeit besitzen müssen, aus siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen, die noch geringe Zusätze an Kupfer, Kobalt, Magnesium oder Mangan enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen unter einem Druck von 5 bis aoAtm. erfolgt, wobei Schmelztiegel und Gießform in einer Druckkammer angeordnet werden, in der durch Einleiten von Preßluft der überdruck erzeugt wird.