Zylinderblöcke für Verbrennungsmotoren werden im Automobilbau immer höheren Beanspruchungen ausgesetzt, so daß die eingesetzten Aluminiumlegierungen an die Grenze ihrer Belastbarkeit geraten. Die Verwendung von Gradientenwerkstoffen erweitert die Anwendung von Aluminiumlegierungen für Zylinderköpfe. Bei den durch Gießen hergestellten Werkstoffverbunden mit ortsabhängigen Eigenschaften ist zwischen dem Verbundguß und dem Gradientenguß zu unterscheiden. Während beim Verbundguß die zu verbindenden Legierungen A und B unmittelbar aneinandergrenzen mit einer nur sehr dünnen, zwischen den Legierungen befindlichen Kontaktschicht, weisen gradiert gegossene Werkstoffe zwischen den Legierungen A und B eine mehr oder weniger breite Übergangsschicht auf. Es bildet sich ein Gefügegradient. Vorstellung einer Gießtechnologie (Kokillenguß) für die Herstellung von Zylinderköpfen aus zwei verschiedenen Aluminiumlegierungen. Die hochfeste und temperaturbeständige Legierung AlCu5NiCoSbZr für den Brennraumbereich des Zylinderkopfs wird zuerst gegossen, und die Legierung AlSi6Cu4 mit einem guten Fließvermögen wird für den Kanalbereich des Zylinderkopfs als zweite Legierung in die Kokille gegossen. Die nach der beschriebenen Technologie hergestellten Zylinderköpfe wurden nach einer Wärmebehandlung (Aushärten) detailliert untersucht. Die Prüfung dieser Zylinderköpfe mit Gradientenwerkstoff auf dem Motorprüfstand war erfolgreich.
Entwicklung einer Technologie zur Fertigung eines Aluminium-Zylinderkopfes aus Gradientenguß
2001
108 Seiten, 57 Bilder, 18 Tabellen, 94 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Aluminiumlegierung , Aushärten (Metall) , Autoindustrie , Dieselmotor , Eigenspannung , Gradientenwerkstoff , Gusslegierung , Gussteil , Kokillenguss , Mikrogefüge , Otto-Motor , Übergangsbereich , Verfahrensparameter , Wärmebehandlung (Materialbearbeitung) , Zylinderkopf , Aluminiumsiliciumkupferlegierung
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