Fachartikel

Eigenschaftscharakterisierung der Legierung EN AC-AlSi9Cu3(Fe)
von Andreas Kleine, Harzgerode, Hubert Koch, Essen, Christian Garthoff und Helge Pries, Braunschweig, Jean-Philippe Dellemann, Uzwil/Schweiz, und Frank Hoffmann, Viernheim

Mit den durchgeführten Untersuchungen wird der Zusammenhang zwischen der chemischen Zusammensetzung der Gusslegierung EN-AC-AlSi9Cu3(Fe) und den statischen mechanischen Eigenschaften systematisch aufgezeigt. Durch die Bandbreite der über die chemische Zusammensetzung einstellbaren Eigenschaften wird weiterhin deutlich, dass es sich bei der Gusslegierung EN-AC-AlSi9Cu3(Fe) streng genommen nicht um einen homogenen Werkstoff, sondern vielmehr um eine Werkstoffgruppe handelt. Hinsichtlich der Übertragbarkeit der Ergebnisse kommen insbesondere dünnwandige Druckgussbauteile in Betracht, da als Untersuchungsobjekt Druckgussplatten mit 3 mm Wanddicke angefertigt wurden.

Druckgussbauteil aus der Legierung  EN-AC AlSi9Cu3(Fe)
Bild: Stellvertretend für ein innovatives Druckgussbauteil aus der Legierung EN-AC AlSi9Cu3(Fe) zeigt das Bild ein Kurbelgehäuseunterteil für den Kunden BMW, das bei der Trimet Aluminium AG gegossen wird. Dieses Bauteil erhielt den 3. Preis beim internationalen Aluminium-Druckguss-Wettbewerb 2012. Foto: Trimet

Neben den statischen mechanischen Eigenschaften stellt die Ermittlung der dynamischen Viskosität zur Beschreibung des Fließverhaltens von Schmelzen einen weiteren Untersuchungsschwerpunkt dar. Für die Messung des Drehmoments und der daraus abgeleiteten dynamischen Viskosität wurde ein Rheometer mit einem Platte-Platte-Messsystem verwendet. Bezüglich der Gusslegierung  EN-AC-AlSi9Cu3(Fe) erfolgten die Untersuchungen an Proben mit einer chemischen Zusammensetzung, die dem unteren und oberen Konzentrationsbereich der Normzusammensetzung entsprechen. Diesen wurde die dynamische Viskosität von Reinaluminium gegenübergestellt.

Der eigentlichen Ergebnisdiskussion geht zunächst eine detaillierte Erläuterung des Erstarrungsverhaltens der drei o. g. Analysen voraus. Diese Vorgehensweise erweist sich als durchaus zweckmäßig, da die ermittelten Viskositätsverläufe starke Parallelen zu dem jeweiligen Erstarrungsverhalten zeigen.

Dr.-Ing. Andreas Kleine, Trimet Aluminium AG, Harzgerode, Dr.-Ing. Hubert Koch, Trimet Aluminium AG, Essen, Dipl.-Ing. Christian Garthoff und Dr.-Ing. Helge Pries, Institut für Füge- und Schweißtechnik, TU Braunschweig, M.Sc. – Dipl.-Ing. Jean-Philippe Dellemann, Bühler AG, Uzwil/Schweiz, Dipl.-Ing. (FH) Frank Hoffmann, Bühler GmbH, Viernheim


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