Fachartikel

Einfluss der Legierungselemente auf die Heißrissneigung bei AlSi7MgCu-Gusslegierungen
von Thomas Pabel, Leoben, Salar Bozorgi, Leoben/Ranshofen, Christian Kneißl, Leoben, Katharina Faerber, Leoben/Kapfenberg, und Peter Schumacher, Leoben, Österreich

Das Problem der Warmrissbildung bei Aluminium-Gusslegierungen ist altbekannt, aber nur unzureichend wissenschaftlich erforscht. Bereits marginale Schwankungen in der Legierungszusammensetzung können zu einem geänderten Warmrissverhalten führen. Ziel der diesem Beitrag zugrunde liegenden Arbeit war es, die Einflüsse der Elemente Kupfer und Magnesium auf die Warmrissneigung einer AlSi7Mg(Cu)-Basislegierung zu untersuchen.

REM-Aufnahme der Bruchfläche eines Warmrisses in einer Aluminiumlegierung.
Bild: REM-Aufnahme der Bruchfläche eines Warmrisses in einer Aluminiumlegierung. (Foto: Österreichisches Gießerei-Institut)

Zur Abschätzung der ausgeschiedenen Phasen und  deren Phasenanteile wurden für fünf Legierungen thermodynamische Berechnungen mittels der Thermocalc-Classic-Software (TCC) durchgeführt. Zusätzlich wurden für diese Legierungsvarianten die Warmrisszahl (WRZ) und die Warmrissempfindlichkeit anhand von Abgüssen in eine sogenannte Warmrisskokille empirisch ermittelt. Die mit Thermocalc-Classic berechnete Terminal Freezing Range (TFR) wurde den anderen relevanten Warmrissparametern Warmrisszahl und Warmrissneigungskoeffizient (CSC) gegenübergestellt. Die Warmrissflächen wurden im Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht und der Einfluss der eutektischen Phasen auf die Warmrissbildung beurteilt.

Im Rahmen der Arbeit konnte der Einfluss der Elemente Magnesium und Kupfer auf die Warmrissneigung untereutektischer Gusslegierungen bestimmt werden. Die Ergebnisse der Gießversuche korrelieren ausgezeichnet mit den theoretischen Berechnungen zur Warmrissbildung.

Dipl.-Ing. Dr. mont. Thomas Pabel, Österreichisches Gießerei-Institut, Leoben, Dipl.-Ing. Dr. mont. Salar Bozorgi, Montanuniversität Leoben, Lehrstuhl für Gießereikunde, Leoben/LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH, Ranshofen, Dipl.-Ing. (FH) Christian Kneißl, Österreichisches Gießerei-Institut, Leoben, Dipl.-Ing. Dr. mont. Katharina Faerber, Montanuniversität Leoben, Lehrstuhl für Gießereikunde, Leoben, Pankl Drivetrain Systems Gmbh & Co. KG, Kapfenberg, Prof. Dipl.-Ing. Dr. phil. Peter Schumacher, Österreichisches Gießerei-Institut, Leoben, Montanuniversität Leoben, Lehrstuhl für Gießereikunde, Leoben, Österreich


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