Dauerveredelung



Veredelung von eutektischen und naheutektischen Aluminium-Silizium-Gusslegierungen (s. z. B. Aluminium-Kokillengusslegierungen) durch die Zugabe von abbrand- und langzeitbeständigen Veredelungsmitteln zur Schmelze.

Die Veredelungswirkung bleibt - gegenüber dem rasch abklingenden Natrium - über einen langen Zeitraum (i. d. R. 2 bis 12 Stunden, siehe Bild 1) erhalten. Als Dauerveredelungsmittel dient vorzugsweise Strontium, das in Formgießereien meist als AlSr-Vorlegierung, üblicherweise AlSi10 in Stangen- oder Waffelform (seltener auch AlSr90), der Schmelze zugegeben wird.

Auch nach lägerem Abstehen oder Warmhalten der Schmelze und möglicherweise mehrmaligem Umschmelzen, besitzen diese so "veredelten" oder besser "langzeitveredelten" Legierungen noch ein veredeltes Gefüge, d. h. ein feines (Al+Si)-Eutektikum, aufweisen (Bild 2).

Die Zugabemenge richtet sich vor allem nach der Art des Gießverfahrens und der Wanddicke des Gussteiles. Anhaltswerte für die konventionellen Gießverfahren werden in der Tabelle 1 wiedergegeben.

Die Sr-Veredelung hat mittlerweile große Verbreitung im Sandguss und Kokillenguss, aber auch im Druckguss, insbesondere den duktilen Druckgusslegierungen, gefunden.

Bei der Anwendung im Sandguss sollte, bedingt durch die höhere Wasserstoffaufnahme von Sr-veredelten Al-Schmelzen, der Wassergehalt des Formsandes nicht mehr als 3 % betragen. Der Sr-Abbrand kann pro Umschmelzung mit ca. 5 % vom Ausgangswert angenommen werden. Bei Einsatz von dauerveredeltem Blockmaterial kann der Sr-Verlust beim erstmaligen Aufschmelzen aber durchaus 20 % betragen, wobei als Hauptursache die Oxidation zu nennen ist.

Als Nachteile gegenüber einer Natrium-Veredelung sind die etwas geringere Veredelungswirkung und eine erhöhte Wasserstoffaufnahme der Schmelze zu nennen. Eine Überveredelung mit Sr tritt erst bei höheren Gehalten über 400 ppm auf, wobei das Strontium meist in Al2Si2Sr-Phasen abgebunden und damit nicht mehr veredelungswirksam wird. Die Kontrolle der Schmelze in Bezug auf ihren Veredelungszustand erfolgt sinnvollerweise mittels der thermischen Analyse.

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