EP0992974A2 - Use of an highly attenuating material for a sound emitting machine-part - Google Patents

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EP0992974A2
EP0992974A2 EP99118367A EP99118367A EP0992974A2 EP 0992974 A2 EP0992974 A2 EP 0992974A2 EP 99118367 A EP99118367 A EP 99118367A EP 99118367 A EP99118367 A EP 99118367A EP 0992974 A2 EP0992974 A2 EP 0992974A2
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alloy
base material
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atomic
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Jürgen Frey
Ulrike-Christiane Huber
Jürgen Schnur
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Daimler AG
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DaimlerChrysler AG
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162Selection of materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C49/00Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/02Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
    • C22C49/04Light metals

Definitions

  • the invention relates to the use of a material with high Material damping for a component of a sound-emitting Machine, which component in or outside of the sound generating or -conducting power flow of the machine is arranged
  • the measures mentioned include a high technological and, material-side and in part also financial expenditure on. Furthermore, this measure also the total weight the machine increases, which is particularly undesirable in automotive engineering is.
  • the object of the invention is an inexpensive and simple Possibility of influencing noises specified by be blasted from a machine.
  • the task is for components that are within the sound generating or -conducting power flow are arranged, according to the invention by using a material according to the claim 1 solved.
  • the task is through the use a material according to claim 2 or 3 solved, such components only partially from these materials must be made.
  • the one for the outside of the sound generating or conducting The force flow arranged components has provided material high damping properties even with low vibration amplitudes on.
  • a material Claim 2 which is at least partially martensitic Second phase, the mechanical characteristics of the base material at most in a negligible manner, which is why this material also, as mentioned in claim 1, simultaneously as a structural material can be used.
  • the second phase is preferably an alloy.
  • a Ni-Ti alloy whose Alloy components are mixed between 48 and 52 atomic%. This alloy is particularly advantageous if the alloy 49.9 atomic% Ni and 50.1 atomic% Ti.
  • the material damping is increased if the second phase up to 25 Has atomic% additives.
  • the additives have a stabilizing effect the martensitic phase and the adaptation to the respective Operating conditions of the respective components.
  • the martensitic phase can be pre-treated the second phase, e.g. a deformation of the second phase or a homogenization of the alloy components is carried out.
  • the second phase can take the form of particles and / or wires and / or as mineral and / or carbon fibers, in particular as short fibers and / or as a layer in the base material.
  • This Design can ideally match the material to that of the each component can be adapted from specified requirements.
  • a special type of such an adaptation is achieved by that the share of the second phase in the total material - depending on desired properties of the material or the material made from it Component - preferably varies between 5 and 60 vol .-% becomes.
  • the materials of the second phase and to match the base material so that the two materials at their interfaces, at least in some areas to form a connection.
  • Base materials can also be used, that have different structures or that as composite materials have at least one additional third phase for reinforcement. As a result, a higher strength can be realized than it is possible with the material described above.
  • thermomechanical treatment tailored to the base material also leads to an advantageous increase in Strength of the base material.
  • the base material can be too any requirement placed on the component in question will be used as a structural material.
  • the material already described can except for components arranged in the power flow also for components used, which are arranged outside the power flow are and in particular have a sound-radiating property.
  • the materials according to claim 3 and associated claims it is particularly light alloys that Have Mg as the base material.
  • the solubility of these alloys used according to the invention is the alloying elements in the base material are very low.
  • such an alloy has the lattice and Intermediate grid positions of the base material at most 1%, preferred a maximum of 0.5% and particularly preferably a maximum of 0.1% other element.
  • the share of second element in the alloy is typical for Mg-Si alloys a proportion of 0.5 - 4 atomic% Si, with Mg-Zr alloys typically a content of 0.2 atomic% Zr, at Mg-Ni alloys typically contain 2 - 11 atom% Ni and typically a proportion of up to Mg-Mn alloys to 1 atomic% Mn.
  • the alloying elements of the Mg alloys react with the Mg and are present as deposits in the structure.
  • a Mg-Si alloy for example, Mg 2 Si is precipitated, and with a Mg-Ni alloy, for example, Mg 2 Ni.
  • the materials according to the invention can in particular used in the following machines: aircraft, Helicopters, locomotives and / or railroad cars, with Motor-driven motor vehicles, preferably cars or trucks.
  • the material is according to claim 1 and associated claims in particular for the manufacture of a Pleuls and / or a cylinder and a crankcase Engine blocks and / or a cylinder head and / or a transmission and / or an automatic housing and / or one Coupling housing and / or a subframe and / or one Motor carrier and / or a seat rail and / or one Seat cover on which seats lie and / or a seat frame and / or a differential, in particular one Differential housing used.
  • a material according to claim 2 or 3 and associated claims for preferably motor vehicles and here, especially in the case of cars or trucks, is the material in particular for the production of a control housing, a valve cover, an oil pan, an intake manifold or module, one Fan blade, a steering wheel, a tubular casing of a steering wheel, an operating element such as a pedal and the like, a cladding element, like a body sheet, etc., a differential, in particular a differential case, one Casing tube and / or other cladding of a drive shaft, and / or a pulley.

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Abstract

A material made of a metallic base material and a metallic second phase with a partially martensitic structure is used for a component of a sound-producing and/or emitting machine. The material consists of 48-52 at.% Ni or Ti, preferably 49.9 at.% Ni and 50.1 at.% Ti. The base material is a light metal and/or light metal alloy.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine, welches Bauteil im oder außerhalb des schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses der Maschine angeordnet istThe invention relates to the use of a material with high Material damping for a component of a sound-emitting Machine, which component in or outside of the sound generating or -conducting power flow of the machine is arranged

Die hohe Beschleunigung mechanisch bewegter Teile verursacht in einem breiten Frequenzspektrum unerwünschte Schwingungen. Insbesondere ist dies bei Maschinen mit rotierenden Teilen und hierbei ganz besonders bei Brennkraftmaschinen festzustellen. Um derartige Geräusche zumindest zu verringern, werden unterschiedliche Lösungsansätze vorgeschlagen. So werden bspw. insbesondere im Fahrzeugbau vielfach passive Maßnahmen wie Dämmatten, Schwingungstilger usw. verwendet. Weiterhin werden auch aktive Maßnahmen wie bspw. eine Beeinflussung des Luftschalls in einem Fahrgastraum (activ-noise-control) mittels akustischer Interferenzen zur Verringerung eines wahrgenommenen Störgeräusches eingesetzt.The high acceleration of mechanically moving parts causes in a wide frequency spectrum undesirable vibrations. In particular this is for machines with rotating parts and particularly in the case of internal combustion engines. In order to at least reduce such noises, different ones Proposed solutions. For example, in particular in vehicle construction, passive measures such as insulation mats Vibration damper etc. used. Furthermore, too active measures such as influencing airborne noise in a passenger compartment (activ-noise-control) using acoustic Interference to reduce perceived noise used.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE-P 198 26 175 ist eine weitere Maßnahme bekannt, nach der es sich als günstig erweist, in eine Übertragungsstrecke des Schalls - also dem Kraftfluß zwischen einem erregenden Bauteil und einem Bauteil, das diese Erregung an ein den Schall insbesondere als Störgeräusch abstrahlendes Element weiterleitet - eine Einrichtung einzubringen, mittels der die Stärke bzw. die Intensität des Kraftflusses zwischen dem Bauteil, von dem der Kraftfluß kommt und dem Bauteil, an das der Kraftfluß weitergeleitet wird, zumindest verringert wird. Another is from the unpublished DE-P 198 26 175 Measure known, after which it proves to be favorable in a transmission path of sound - that is, the flow of force between an exciting component and a component that excites this to a sound radiating in particular as a disturbing noise Element forwards - to bring in a facility by means of the strength or the intensity of the power flow between the component from which the power flow comes and the component, to which the power flow is forwarded, at least reduced becomes.

Die genannten Maßnahmen weisen u.a. einen hohen technologischen und, materialseitigen und zum Teil auch finanziellen Aufwand auf. Desweiteren wird durch diese Maßnahme auch das Gesamtgewicht der Maschine erhöht, was insbesondere im Automobilbau unerwünscht ist.The measures mentioned include a high technological and, material-side and in part also financial expenditure on. Furthermore, this measure also the total weight the machine increases, which is particularly undesirable in automotive engineering is.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine preiswerte und einfache Möglichkeit zur Beeinflussung von Geräuschen anzugeben, die von einer Maschine abgestrahlt werden.The object of the invention is an inexpensive and simple Possibility of influencing noises specified by be blasted from a machine.

Die Aufgabe wird bei Bauteilen, die innerhalb des schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses angeordnet sind, erfindungsgemäß durch die Verwendung eines Werkstoffes gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Bei Bauteilen, die außerhalb des schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses angeordnet sind und als Membran für den Schall wirken, wird die Aufgabe durch die Verwendung eines Werkstoffes gemäß dem Anspruch 2 bzw. 3 gelöst, wobei derartige Bauteile nur bereichsweise aus diesen Werkstoffen gefertigt sein müssen.The task is for components that are within the sound generating or -conducting power flow are arranged, according to the invention by using a material according to the claim 1 solved. For components that are outside of the sound-generating or -conducting power flow are arranged and as Membrane for the sound, the task is through the use a material according to claim 2 or 3 solved, such components only partially from these materials must be made.

Der aus der nicht vorveröffentlichten DE-P 197 41 019 bekannte metallische Werkstoff weist trotz seiner für Metalle typisch hohen Zugfestigkeit und ebenso hohen Bruchdehnung eine für Metalle ungewöhnlich hohe Materialdämpfung auf. Durch die Materialeigenschaften des aus der DE-P 197 41 019 bekannten Werkstoffes wird die Intensität des endseitig abgestrahlten Schalls bzw. der Kraftfluß der Körperschallleitung zumindest verringert. Mit der Verringerung des Kraftflusses ist eine ebensolche Verringerung des endseitig abgestrahlten Schalls und damit des Störgeräusches verbunden. Die Verringerung des Kraftflusses basiert darauf, daß zunächst der Kraftfluß verzögert wird, weshalb bei einer harmonischer Anregung der resultierende Kraftfluß verringert wird.The known from the unpublished DE-P 197 41 019 metallic material, despite its typical for metals high tensile strength and just as high an elongation at break for metals unusually high material damping. Due to the material properties of the material known from DE-P 197 41 019 becomes the intensity of the sound emitted at the end or the force flow of the structure-borne sound line is at least reduced. With the decrease in the flow of power is just the same Reduction of the end-emitted sound and thus the Noise connected. The reduction in power flow is based on the fact that the flow of force is delayed, which is why with a harmonic excitation the resulting flow of force is reduced.

Der für die außerhalb des schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses angeordneten Bauteile vorgesehene Werkstoff weist schon bei geringen Schwingungsamplituten hochdämpfende Eigenschaften auf. Insbesondere beeinflußt bei einem Werkstoff gemäß Anspruch 2 die zumindest teilweise martensitisch vorliegende Zweitphase die mechanischen Kennwerte des Basismaterials allenfalls in vernachlässigbarer Weise, weshalb dieser Werkstoff auch, wie in Anspruch 1 genannt, gleichzeitig als Strukturwerkstoff verwendet werden kann.The one for the outside of the sound generating or conducting The force flow arranged components has provided material high damping properties even with low vibration amplitudes on. In particular influenced by a material Claim 2 which is at least partially martensitic Second phase, the mechanical characteristics of the base material at most in a negligible manner, which is why this material also, as mentioned in claim 1, simultaneously as a structural material can be used.

Durch diese beiden Eigenschaften dieses Werkstoffes können also mechanisch stabile Bauteile mit hochdämpfenden Eigenschaften konzipiert werden, wodurch auf einfache Weise ein einfacher, billiger und hochwirksamer Beitrag zur Verringerung einer von einer Maschine ausgehenden Geräuschkulisse realisiert ist.Because of these two properties of this material mechanically stable components with high damping properties be conceived, which in a simple way a simple, cheaper and highly effective contribution to reducing one of a background noise emanating from a machine is realized.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Zweitphase um eine Legierung. Als günstig hat sich eine Ni-Ti Legierung erwiesen, deren Legierungsbestandteile zwischen 48 und 52 Atom-% gemischt sind. Von besonderem Vorteil ist diese Legierung, wenn die Legierung 49.9 Atom-% Ni und 50.1 Atom-% Ti aufweist.The second phase is preferably an alloy. A Ni-Ti alloy, whose Alloy components are mixed between 48 and 52 atomic%. This alloy is particularly advantageous if the alloy 49.9 atomic% Ni and 50.1 atomic% Ti.

Die Materialdämpfung wird erhöht, wenn die Zweitphase bis zu 25 Atom-% Zusätze aufweist. Die Zusätze bewirken eine Stabilisierung der martensitischen Phase und der Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen der jeweiligen Bauteile.The material damping is increased if the second phase up to 25 Has atomic% additives. The additives have a stabilizing effect the martensitic phase and the adaptation to the respective Operating conditions of the respective components.

Besonders hervorzuhebende Zusätze sind im einzelnen Zirkon und/oder Hafnium und/oder Kupfer und/oder Niob und/oder Mangan und/oder Palladium und/oder Platin und/oder Eisen. Die Stabilisierung der martensitischen Phase kann durch eine Vorbehandlung der Zweitphase erfolgen, indem z.B. eine Deformation der Zweitphase oder eine Homogenisierung der Legierungsbestandteile durchgeführt wird.Additions that are particularly noteworthy are zircon and / or hafnium and / or copper and / or niobium and / or manganese and / or palladium and / or platinum and / or iron. The stabilization The martensitic phase can be pre-treated the second phase, e.g. a deformation of the second phase or a homogenization of the alloy components is carried out.

Die Zweitphase kann als Partikel und/oder als Drähte und/oder als mineralische und/oder Kohlefasern, insbesondere als Kurzfasern und/oder als Lage im Basismaterial vorliegen. Durch diese Ausgestaltung kann der Werkstoff in idealer Weise an die an das jeweilige Bauteil von vorgegebenen Anforderungen angepaßt werden.The second phase can take the form of particles and / or wires and / or as mineral and / or carbon fibers, in particular as short fibers and / or as a layer in the base material. Through this Design can ideally match the material to that of the each component can be adapted from specified requirements.

Eine besondere Art einer derartigen Anpassung erfolgt dadurch, daß der Anteil der Zweitphase an dem Gesamtwerkstoff - je nach gewünschten Eigenschaften des Werkstoffes bzw. des daraus gefertigten Bauteils - bevorzugt zwischen 5 und 60 Vol.-% variiert wird.A special type of such an adaptation is achieved by that the share of the second phase in the total material - depending on desired properties of the material or the material made from it Component - preferably varies between 5 and 60 vol .-% becomes.

Des weiteren ist es zweckmäßig die Materialien der Zweitphase und des Basismaterials derart aufeinander abzustimmen, daß die beiden Materialien an ihren Grenzflächen zumindest bereichsweise eine Verbindung ausbilden.Furthermore, it is expedient to use the materials of the second phase and to match the base material so that the two materials at their interfaces, at least in some areas to form a connection.

Durch die metallische Zweitphase mit zumindest teilweise martensitischem Gefüge innerhalb des Basismaterials gelingt es, die Anforderungen, die von seiten der Dämpfung an den Werkstoff gestellt werden, zumindest weitgehend, insbesondere allein durch die Zweitphase zu erfüllen.Due to the metallic second phase with at least partially martensitic Structures within the base material succeed the requirements on the part of the damping on the material be made, at least largely, especially alone through the second phase.

Aufgrund der geringen Dichte bzw. seines geringen Gewichtes wird als Basiswerkstoff ein Leichtmetall und/oder eine Leichtmetall-Legierung verwendet. Als besonders günstig hat sich hierbei die Al-Legierungen mit der Bezeichnung EN AW-6061 gemäß DIN EN 573 herausgestellt.Because of the low density or its low weight a light metal and / or a light metal alloy is used as the base material used. Has proven to be particularly cheap here the Al alloys with the designation EN AW-6061 according to DIN EN 573 highlighted.

Des weiteren können auch Basismaterialien eingesetzt werden, die verschieden Gefüge aufweisen oder die als Verbundwerkstoffe mindestens eine weitere Drittphase zur Verstärkung besitzen. Hierdurch kann eine höhere Festigkeit realisiert werden, als sie mit dem vorangehend beschriebenen Material möglich ist.Base materials can also be used, that have different structures or that as composite materials have at least one additional third phase for reinforcement. As a result, a higher strength can be realized than it is possible with the material described above.

Eine auf das Basismaterial abgestimmte thermomechanische Behandlung führt ebenfalls zu einer vorteilhaften Erhöhung der Festigkeit des Basismaterials. A thermomechanical treatment tailored to the base material also leads to an advantageous increase in Strength of the base material.

Forderungen betreffend die Zugfestigkeit und der Bruchfestigkeit werden vor allem durch das Basismaterial erfüllt bzw. bestimmt. Insbesondere aus diesem Grund kann das Basismaterial zu jeder Anforderung, die an das betreffende Bauteil gestellt wird, als Strukturwerkstoff verwendet werden.Requirements regarding tensile strength and breaking strength are mainly fulfilled or determined by the base material. For this reason in particular, the base material can be too any requirement placed on the component in question will be used as a structural material.

Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Werkstoffes gemäß Anspruch 1 bzw.2, sowie der dazugehörigen Ansprüche kann der nicht vorveröffentlichten DE-P 197 41 019 entnommen werden.A method for producing the used according to the invention Material according to claim 1 or 2, and the associated claims can be found in the unpublished DE-P 197 41 019 become.

In günstiger Weise kann der Werkstoff gemäß Anspruch 1 und zugehörigen Ansprüchen insbesondere auch für Bauteile verwendet werden, die nicht nur im Kraftfluß liegen, sondern gleichzeitig in der Art einer Membran für die Schallabstrahlung wirken. Dies kann bspw. bei einer Ölwanne der Fall sein.In an advantageous manner, the material according to claim 1 and associated Claims used especially for components that are not only in the flow of power, but at the same time act in the manner of a membrane for sound radiation. This can be the case with an oil pan, for example.

Wie schon erwähnt, kann der bereits beschriebene Werkstoff außer für im Kraftfluß angeordnete Bauteile auch für Bauteile verwendet werden, die außerhalb des Kraftflusses angeordnet sind und insbesondere eine schallabstrahlende Eigenschaft aufweisen.As already mentioned, the material already described can except for components arranged in the power flow also for components used, which are arranged outside the power flow are and in particular have a sound-radiating property.

Weitere Werkstoffe, die erfindungsgemäß ebenso zur Herstellung für Bauteile verwendet werden können, die außerhalb eines schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses angeordnet sind und insbesondere eine schallabstrahlende Eigenschaft aufweisen, sind dem Anspruch 3 und zugeordneten Ansprüchen entnehmbar.Other materials according to the invention also for production can be used for components outside of a sound generating or conducting force flow are arranged and in particular have a sound-radiating property, can be found in claim 3 and associated claims.

Bei den Werkstoffen gemäß Anspruch 3 und zugehörigen Ansprüchen handelt es sich insbesondere um Leichtmetall-Legierungen, die Mg als Grundwerkstoff aufweisen. Als besonderes günstig haben sich hierbei Mg-Si-Legierungen und/oder Mg-Zr-Legierungen und/oder Mg-Ni-Legierungen und/oder Mg-Mn-Legierungen erwiesen. Bei diesen erfindungsgemäß verwendeten Legierungen ist die Löslichkeit der Legierungselemente im Grundwerkstoff sehr gering. Insbesondere weist eine derartige Legierung an den Gitter- und Zwischengitterplätzen des Grundwerkstoffes maximal 1 %, bevorzugt maximal 0.5 % und besonders bevorzugt maximal 0.1 % ein anderes Element auf.In the materials according to claim 3 and associated claims it is particularly light alloys that Have Mg as the base material. Have been particularly cheap Mg-Si alloys and / or Mg-Zr alloys and / or Mg-Ni alloys and / or Mg-Mn alloys. The solubility of these alloys used according to the invention is the alloying elements in the base material are very low. In particular, such an alloy has the lattice and Intermediate grid positions of the base material at most 1%, preferred a maximum of 0.5% and particularly preferably a maximum of 0.1% other element.

Die erwähnten Mg-Legierungen weisen allesamt einen Mindestanteil von Mg auf, der größer als 67 Atom-% ist. Der Anteil des zweiten Elements in der Legierung ist bei Mg-Si-Legierungen typischerweise ein Anteil von 0,5 - 4 Atom-% Si, bei Mg-Zr-Legierungen typischerweise ein Anteil von 0,2 Atom-% Zr, bei Mg-Ni-Legierungen typischerweise ein Anteil von 2 - 11 Atom-% Ni und bei Mg-Mn-Legierungen typischerweise ein Anteil von bis zu 1 Atom-% Mn.The Mg alloys mentioned all have a minimum proportion of Mg, which is larger than 67 atomic%. The share of second element in the alloy is typical for Mg-Si alloys a proportion of 0.5 - 4 atomic% Si, with Mg-Zr alloys typically a content of 0.2 atomic% Zr, at Mg-Ni alloys typically contain 2 - 11 atom% Ni and typically a proportion of up to Mg-Mn alloys to 1 atomic% Mn.

Die Legierungselemente der Mg-Legierungen reagieren mit dem Mg und liegen als Ausscheidungen im Gefüge vor. Bei einer Mg-Si-Legierung wird bspw. Mg2Si, und bei einer Mg-Ni-Legierung bspw. Mg2Ni ausgeschieden.The alloying elements of the Mg alloys react with the Mg and are present as deposits in the structure. With a Mg-Si alloy, for example, Mg 2 Si is precipitated, and with a Mg-Ni alloy, for example, Mg 2 Ni.

Weitere mögliche Werkstoffe gemäß Anspruch 3 sind bspw. neben weiteren binären Mg-Legierungen wie Mg-N, Mg-Sb, Mg-Sr und Mg-Cu auch Kombinationen der Legierungselemente wie bspw. Mg-Mn-Si.Other possible materials according to claim 3 are, for example other binary Mg alloys such as Mg-N, Mg-Sb, Mg-Sr and Mg-Cu also combinations of the alloying elements such as Mg-Mn-Si.

Des weiteren sind auch Al-Legierungen mit Legierungselementen geeignet, die sich kaum im Grundwerkstoff Al lösen.Furthermore, there are also aluminum alloys with alloying elements suitable that hardly dissolve in the base material Al.

In der nachfolgenden Tabelle sind einige Werkstoffangaben zu den genannten Mg-Legierungen angegeben, wobei folgende Symbole verwendet wurden:

Rρ0,2:
für die Dehngrenze in MPa
Rm:
für die Zugfestigkeit in MPa und
η:
für den Verlustfaktor.
Rρ0,2 Rm η Mg - 0,6 Atom-% Si 52 93 0,09 Mg - 1,2 Atom-% Si 60 107 0,07 Mg - 0,2 Atom-% Zr 47 152 0,1 Mg - 0,4 Atom-% Mn 17 93 0.09 Mg - 0,6 Atom-% Mn 74 0,1 Mg - 7,1 Atom-% Ni 0,003 Mg - 2,5 Atom-% Ni 0,006 The table below shows some material information for the Mg alloys mentioned, using the following symbols:
R ρ0.2 :
for the proof stress in MPa
R m :
for tensile strength in MPa and
η:
for the loss factor.
R ρ0.2 R m η Mg - 0.6 atomic% Si 52 93 0.09 Mg - 1.2 atomic% Si 60 107 0.07 Mg - 0.2 atomic% Zr 47 152 0.1 Mg - 0.4 atomic% Mn 17th 93 0.09 Mg - 0.6 atomic% Mn 74 0.1 Mg - 7.1 atomic% Ni 0.003 Mg - 2.5 atomic% Ni 0.006

Trotz der gegenüber dem Werkstoff gemäß Anspruch 1 schlechteren Zugfestigkeit können die eben genannten Werkstoffe dennoch zur Herstellung Bauteilen verwendet werden, die außerhalb eines schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses einer Maschine angeordnet sind. Auch bei diesen Werkstoffen beruht die Verringerung der Intensität des abgestrahlten Schalls auf einer Eigendämpfung des verwendeten Werkstoffes.Despite the worse compared to the material according to claim 1 The materials just mentioned can still provide tensile strength Manufacturing components are used outside of a sound generating or conducting power flow of a machine are arranged. The reduction is also based on these materials the intensity of the emitted sound on an internal damping of the material used.

Insgesamt können die Werkstoffe erfindungsgemäß insbesondere bei den nachgenannten Maschinen verwendet werden: Flugzeuge, Hubschrauber, Lokomotiven und/oder Waggons einer Eisenbahn, mit Kraftmaschinen betriebene Kraftfahrzeuge, vorzugsweise Pkw's oder Lkw's.Overall, the materials according to the invention can in particular used in the following machines: aircraft, Helicopters, locomotives and / or railroad cars, with Motor-driven motor vehicles, preferably cars or trucks.

Bei der Verwendung der Erfindung bei Kraftfahrzeugen, vorzugsweise bei Pkw's oder Lkw's, wird der Werkstoff gemäß Anspruch 1 und zugehörigen Ansprüchen insbesondere zur Herstellung eines Pleuls und/oder eines ein Zylinder- und ein Kurbelgehäuse aufweisenden Motorblocks und/oder eines Zylinderkopfes und/oder eines Getriebe- und/oder eines Automatikgehäuses und/oder eines Kupplungsgehäuses und/oder eines Aggregateträgers und/oder eines Motorträgers und/oder einer Sitzschiene und/oder einer Sitzauflage, auf der Sitze aufliegen, und/oder eines Sitzrahmens und/oder eines Ausgleichsgetriebes, insbesondere eines Differentialgehäuses verwendet. When using the invention in motor vehicles, preferably for cars or trucks, the material is according to claim 1 and associated claims in particular for the manufacture of a Pleuls and / or a cylinder and a crankcase Engine blocks and / or a cylinder head and / or a transmission and / or an automatic housing and / or one Coupling housing and / or a subframe and / or one Motor carrier and / or a seat rail and / or one Seat cover on which seats lie and / or a seat frame and / or a differential, in particular one Differential housing used.

Bei der Verwendung eines Werkstoffes gemäß Anspruch 2 bzw. 3 und zugehörigen Ansprüchen für vorzugsweise Kraftfahrzeuge und hierbei insbesondere bei Pkw's oder Lkw's, wird der Werkstoff insbesondere zur Herstellung eines Steuergehäuses, einer Ventilhaube, einer Ölwanne, eines Saugrohrs bzw. -moduls, eines Lüfterblattes, eines Lenkrads, eines Mantelrohrs eines Lenkrads, eines Bedienelements wie einem Pedal und dgl., eines Verkleidungselements, wie einem Karosserieblechs usw., eines Ausgleichsgetriebes, insbesondere eines Differentialgehäuses, eines Mantelrohrs und/oder einer sonstigen Verkleidung einer Antriebswelle, und/oder einer Riemenscheibe verwendet.When using a material according to claim 2 or 3 and associated claims for preferably motor vehicles and here, especially in the case of cars or trucks, is the material in particular for the production of a control housing, a valve cover, an oil pan, an intake manifold or module, one Fan blade, a steering wheel, a tubular casing of a steering wheel, an operating element such as a pedal and the like, a cladding element, like a body sheet, etc., a differential, in particular a differential case, one Casing tube and / or other cladding of a drive shaft, and / or a pulley.

Claims (20)

Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit, wobei der Werkstoff aus einem metallischen Basismaterial sowie einer metallischen Zweitphase mit zumindest teilweise martensitischem Gefüge besteht, wobei die Legierung jeweils zwischen 48 und 52 Atom-% Ni oder Ti, bevorzugt etwa 49,9 Atom-% Ni und etwa 50,1 Atom-% Ti aufweist und wobei das Basismaterial ein Leichtmetall und/oder eine Leichtmetall-Legierung ist, für ein Bauteil einer schallerzeugenden bzw. -emittierenden Maschine, welches Bauteil im schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftfluß der Maschine angeordnet ist.Use of a material with high material damping and tensile strength, the material being made of a metallic Base material and a metallic second phase with at least partially martensitic structure, the alloy each between 48 and 52 atomic% Ni or Ti, preferably about 49.9 atomic% Ni and about 50.1 atomic% Ti and where Base material is a light metal and / or a light metal alloy is for a component of a sound generating or -emitting machine, which component in the sound generating or -conductive power flow of the machine is arranged. Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit, wobei der Werkstoff aus einem metallischen Basismaterial sowie einer metallischen Zweitphase mit zumindest teilweisem martensitischen Gefüge besteht, wobei die Legierung jeweils zwischen 48 und 52 Atom-% Ni oder Ti, bevorzugt etwa 49,9 Atom-% Ni und etwa 50,1 Atom-% Ti aufweist und wobei das Basismaterial ein Leichtmetall und/oder eine Leichtmetall-Legierung ist, für ein Bauteil einer schallerzeugenden bzw. -emittierenden Maschine, welches Bauteil außerhalb des schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses der Maschine angeordnet ist.Use of a material with high material damping and Tensile strength, the material being made of a metallic base material and a metallic second phase with at least partial martensitic structure, the alloy each between 48 and 52 atomic% Ni or Ti, preferably about 49.9 atomic% Ni and about 50.1 atomic% Ti and where Base material is a light metal and / or a light metal alloy is for a component of a sound generating or -emitting machine, which component outside the sound generating or -conducting power flow of the machine arranged is. Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit, wobei der Werkstoff eine Legierung ist, deren Legierungselemente eine sehr geringe Löslichkeit im Grundwerkstoff aufweisen, für ein Bauteil einer schallerzeugenden bzw. -emittierenden Maschine, welches Bauteil außerhalb des schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftflusses der Maschine angeordnet ist.Use of a material with high material damping and Tensile strength, the material being an alloy whose Alloy elements have a very low solubility in the base material have, for a component of a sound generating or -emitting machine, which component outside the sound generating or -conducting power flow of the machine arranged is. Verwendung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
Use according to claim 3,
characterized by
Verwendung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff eine Leichtmetall-Legierung mit Aluminium als Grundwerkstoff ist, wobei ein zugehöriges Legierungselement eine sehr geringe Löslichkeit im Aluminium aufweist,
Use according to claim 3,
characterized by
that the material is a light metal alloy with aluminum as the base material, an associated alloy element having a very low solubility in aluminum,
Verwendung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff faserverstärkt ist, insbesondere mit mineralischen Fasern und/oder Kohlefasern.
Use according to claim 1, 2 or 3,
characterized by
that the material is fiber-reinforced, especially with mineral fibers and / or carbon fibers.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase ist eine Legierung ist.
Use according to claim 1 or 2,
characterized by
that the second phase is an alloy.
Verwendung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase bis zu 25 Atom-% Zusätze aufweist.
Use according to claim 7,
characterized by t,
that the second phase has up to 25 atomic percent additives.
Verwendung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusätze aus der nachfolgenden Gruppe von Elementen entnommen sind: Zirkon und/oder Hafnium und/oder Kupfer und/oder Niob und/oder Mangan und/oder Palladium und/oder Platin und/oder Eisen.
Use according to claim 8,
characterized by
that the additives are taken from the following group of elements: zirconium and / or hafnium and / or copper and / or niobium and / or manganese and / or palladium and / or platinum and / or iron.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase aus Partikeln und/oder aus Drähten und/oder aus Kurzfasern gebildet ist und/oder daß die Zweitphase lagenweise angeordnet ist.
Use according to claim 1 or 2,
characterized by
that the second phase is formed from particles and / or from wires and / or from short fibers and / or that the second phase is arranged in layers.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der Zweitphase am Gesamtwerkstoff zwischen 5 und 60 Vol.-% beträgt.
Use according to claim 1 or 2,
characterized by
that the proportion of the second phase in the total material is between 5 and 60 vol .-%.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basismaterial eine Al-Legierung, vorzugsweise die Al-Legierung EN AW-6061 gemäß DIN EN 573 ist.
Use according to claim 1 or 2,
characterized by
that the base material is an Al alloy, preferably the Al alloy EN AW-6061 according to DIN EN 573.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basismaterial verschiedene Gefüge aufweist.
Use according to claim 1 or 2,
characterized by
that the base material has different structures.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basismaterial ein Verbundwerkstoff mit mindestens einer Drittphase ist.
Use according to claim 1 or 2,
characterized by
that the base material is a composite material with at least a third phase.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase an zumindest einigen Grenzfläche zum Basismaterial hin Verbindungen mit diesem aufweist.
Use according to claim 1 or 2,
characterized by
that the second phase has connections to the base material at at least some interface.
Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Art einer Membran für die Schallabstrahlung wirkt, insbesondere für eine Ölwanne.
Use according to claim 1,
characterized by
that acts in the manner of a membrane for sound radiation, especially for an oil pan.
Verwendung nach Anspruch 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Legierung maximal 1 %, bevorzugt maximal 0,5 % und besonders bevorzugt maximal 0,1 % aller Gitter- und/oder Zwischengitterplätze des Grundwerkstoffes durch ein anderes Element der Legierung ersetzt sind.
Use according to claim 3, 4 or 5,
characterized by
that in the alloy a maximum of 1%, preferably a maximum of 0.5% and particularly preferably a maximum of 0.1% of all grid and / or interlattice positions of the base material are replaced by another element of the alloy.
Verwendung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Maschine ein Flugzeug, ein Hubschrauber, eine Lokomotive und/oder ein Waggon einer Eisenbahn, oder ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Pkw oder ein Lkw ist.
Use according to claim 1, 2 or 3,
characterized by
that the machine is an airplane, a helicopter, a locomotive and / or a railroad car, or a motor vehicle, preferably a car or a truck.
Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauteil ein Pleul, ein ein Zylinder- und ein Kurbelgehäuse aufweisender Motorblock, ein Zylinderkopf, ein Getriebe-und/oder Automatikgehäuse, ein Kupplungsgehäuse, ein Aggregateträger, ein Motorträger, eine Sitzschiene, eine Sitzauflage, auf der Sitze aufliegen, ein Sitzrahmen, ein Ausgleichsgetriebe, insbesondere ein Differentialgehäuse ist.
Use according to claim 1,
characterized by
that the component comprises a connecting rod, an engine block having a cylinder and a crankcase, a cylinder head, a transmission and / or automatic housing, a clutch housing, an assembly carrier, an engine carrier, a seat rail, a seat cover, on which seats rest, a seat frame, is a differential, in particular a differential case.
Verwendung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauteil ein Steuergehäuse, eine Ventilhaube, eine Ölwanne, ein Saugrohr bzw. -modul, ein Lüfterblatt, ein Lenkrad, ein Mantelrohr eines Lenkrads, ein Bedienelement, wie ein Pedal oder dgl., ein Verkleidungselement, ein Ausgleichsgetriebe, insbesondere ein Differntialgehäuse, ein Mantelrohr und/oder eine sonstige Verkleidung einer Antriebswelle oder eine Riemenscheibe ist.
Use according to claim 2 or 3,
characterized by
that the component is a control housing, a valve cover, an oil pan, an intake manifold or module, a fan blade, a steering wheel, a casing tube of a steering wheel, an operating element such as a pedal or the like, a cladding element, a differential, in particular a differential housing, is a casing tube and / or other cladding of a drive shaft or a pulley.
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