Aluminiumguss



Aluminiumguss nimmt in der Bedeutung als Gusskonstruktionswerkstoff hinter Gusseisen den zweiten Platz ein. Nachfolgend werden in Tabelle 1 einige wesentliche Gründe für die hohe Bedeutung und die Verwendung von Aluminium-Gusslegierungen als Konstruktionswerkstoff angeführt.

Für die Herstellung von Gussstücken steht eine breite Palette genormter Legierungen sowie zahlreicher Sonderlegierungen zur Verfügung, um gewünschte Eigenschaften zu erzielen. Die chemische Zusammensetzung der genormten Gusslegierungen und die Eigenschaften von Gussstücken - hergestellt mit den verschiedenen Standard-Gießverfahren - sind in der EN 1706:1998 enthalten (Anm.: diese Norm ersetzt die frühere nationale Norm DIN 1725, Teil 2). Die EN 1706 enthält weiterhin die Zuordnung der Legierungen zu den verschiedenen Gießverfahren sowie vergleichende Angaben über die Gießbarkeit und andere Eigenschaften, wie Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Anodisierbarkeit und Polierbarkeit, und über physikalische Eigenschaften, wie Wärmeausdehnung und elektrische bzw. Wärmeleitfähigkeit.

Die Bezeichnungsweise der Gusslegierungen und Gussstücken sowie die Definition der Wärmebehandlungszustände ist in der DIN EN 1780, Teile 1 bis 3, geregelt (siehe auch Werkstoffzustand). Die Aluminium-Gusslegierungen können in Legierungsgruppen unterteilt werden, die in Tabelle 2 mit den wichtigsten Legierungszusammensetzungen und Merkmalen dieser Gruppen aufgelistet sind. Die für den Fahrzeugbau gebräuchlichsten Legierungen betreffen die Gruppen AlSi, AlSiMg und AlSiCu. Legierungen für Sandguss, Kokillenguss (Gauss Automazione srl.) und Feinguss sind in der Zusammensetzung identisch. Demgegenüber unterscheiden sich die Druckgusslegierungen in der Regel durch einen höheren Eisengehalt.

Das wichtigste Legierungselement in Aluminiumlegierungen ist das Halbmetall Silizium, das wesentlich die Gießbarkeit begünstigt. Während die maximale Löslichkeit von Silizium im α-Mischkristall 1,65 % beträgt, enthalten Gusslegierungen Silizium-Gehalte zwischen 3 und 20 %. Die eutektische Zusammensetzung im binären Phasensystem Al-Si ist 12,5 % Si (s. Bild 1).

Je nach Si-Gehalt unterteilt man die AlSi-Legierungen in:

  • hypoeutektische (untereutektische) Legierungen mit Si < 10 %
  • eutektische Legierungen mit Si zwischen 10 und 13 %
  • hypereutektische (übereutektische) Legierungen mit Si > 13 %

 

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