[0001] Viele Komponenten von Kraftfahrzeugen werden aus einem Stahl oder Gusseisen gefertigt.
Stähle oder Gusseisen weisen den Vorteil einer sehr hohen Festigkeit auf und sind
zudem billige Grundwerkstoffe. Nachteilig bei Stählen oder auch Gusseisen ist allerdings,
dass ein Gussprozess in der Regel aufwendig ist, eine Korrosionsbeständigkeit gering
sein kann und grundsätzlich im Vergleich mit Aluminiumlegierungen ein höherer Herstellungsaufwand
gegeben ist. Daneben weisen Stähle und Gusseisen auch eine höhere Dichte auf, was
sich nachteilig auf ein Gewicht einer Fahrzeugkomponente auswirkt und oftmals im Hinblick
auf einen vergleichsweise höheren Kraftstoffverbrauch nicht gewünscht ist.
[0002] Man ist daher bestrebt, Fahrzeugkomponenten aus Leichtmetalllegierungen, insbesondere
Aluminiumlegierungen, herzustellen. Diesbezüglich stehen verschiedene Legierungssysteme
zur Verfügung, die jeweils spezifische Vorteile aufweisen, aber auch mit Nachteilen
behaftet sind. So sind Legierungen des Legierungssystems Aluminium-Silicium-Magnesium
leicht zu gießen, relativ einfach mechanisch zu bearbeiten und in der Regel korrosionsbeständig,
weisen allerdings oftmals eine geringe Festigkeit auf. Legierungen des Legierungssystems
Aluminium-Kupfer-Titan können eine hohe theoretische Festigkeit erreichen, sind allerdings
oftmals nicht korrosionsbeständig und in der Regel auch schlecht zu gießen.
[0003] EP 1 215 295 A1 offenbart eine Aluminium-Gusslegierung mit 5 bis 10 % Silicium.
[0004] EP 1136 581 offenbart eine Aluminium-Legierung mit 1.5-2.2 Fe.
[0005] Im Legierungssystem Aluminium-Silicium-Magnesium werden je nach Bauteil und Bauteilgeometrie
häufig Gusslegierungen mit 7 bis 17 Gewichtsprozent und bis zu 0,7 Gewichtsprozent
Magnesium oder Knetlegierungen mit weniger als 1 Gewichtsprozent Silicium und weniger
als 1 Gewichtsprozent Magnesium eingesetzt. Beispielsweise werden Legierungen mit
den Bezeichnungen AlSi7Mg0,6 bzw. AC72 oder AlSi0,5Mg bzw. AC04 zur Herstellung von
Fahrzeugkomponenten verwendet. Die Gusslegierung mit der Bezeichnung AlSi7Mg0,6, die
im Wesentlichen aus etwa 7 Gewichtprozent Silicium, etwa 0,6 Gewichtsprozent Magnesium,
Rest Aluminium besteht, weist eine hohe Festigkeit auf, allerdings ist eine Bruchdehnung
für einige Anwendungen zu gering. Darüber hinaus weist diese Legierung eine lediglich
geringe Warmfestigkeit auf. Die Knetlegierung mit der Bezeichnung AlSi0,5Mg, die gelegentlich
auch als Gusslegierung eingesetzt wird und im Wesentlichen aus etwa 0,5 Gewichtsprozent
Silicium, etwa 0,5 Gewichtsprozent Magnesium, Rest Aluminium besteht, weist hingegen
eine hohe Bruchdehnung auf, allerdings auf Kosten einer Festigkeit, die lediglich
gering und daher für viele Zwecke nicht zufriedenstellend ist.
[0006] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aluminiumlegierung
anzugeben, die eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Bruchdehnung und guter
Warmfestigkeit aufweist, ohne dass eine Korrosionsbeständigkeit unzureichend ist.
[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Aluminiumlegierung, enthaltend (in Gewichtsprozent)
0,3 bis zu 1,5 % Cobalt
1,0 bis zu 2,5 % Nickel
mehr als 0 bis zu 1,5 % Magnesium
mehr als 0 bis zu 1,5 % Silicium
optional mehr als 0 bis zu 1,0 % Silber
optional mehr als 0 bis zu 0,20 % Titan und/oder Bor
optional mehr als 0 bis zu 0,003 % Beryllium
Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, wobei ein Eisengehalt maximal
bis zu 0,5 % beträgt.
[0008] Die mit einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung erzielten Vorteile sind insbesondere
darin zu sehen, dass die Legierung eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Bruchdehnung
aufweist, eine hohe Warmfestigkeit der Legierung gegeben ist und darüber hinaus die
Legierung äußerst korrosionsbeständig ist.
[0009] In der erfindungsgemäßen Legierung löst Cobalt Eisen, das im Aluminium vorhanden
ist, in gebildeten intermetallischen Cobalt-Aluminium-Phasen. Dies führt zu einer
guten Duktilität der Aluminiumlegierung, weil keine oder lediglich geringe Anteile
von nadelförmigen Aluminium-Eisen-Phasen vorhanden sind. Darüber hinaus trägt Cobalt
zur Festigkeitssteigerung bei. Cobalt ist zwingend vorgesehen, und zwar in Gehalten
von 0,3 bis zu 1,5 %. Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Cobaltgehalt 0,30 bis 0,80
%, besonders bevorzugt 0,40 bis 0,60 %, insbesondere 0,45 bis 0,55 %, beträgt.
[0010] Die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung enthält als zwingenden Bestandteil weiter
Nickel, wobei ein Nickelgehalt grundsätzlich 1,0 bis zu 2,5 % beträgt, bevorzugt jedoch
in einem Bereich von 1,0 bis 2,0 % liegt. Nickel trägt zur Erhöhung der Festigkeit
der Aluminiumlegierung sowohl bei Raumtemperatur als auch Hochtemperatur, das ist
bei mehr als 200 °C, durch Bildung einer intermetallischen Aluminium-Nickel-Phase
bei. Diesbezüglich kann es günstig sein, dass ein Nickelgehalt 1,2 bis 1,6 %, insbesondere
1,4 bis 1,5 %, beträgt.
[0011] Magnesium ist bei einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung mit einem Gehalt von
mehr als 0 bis zu 1,5 % zwingend vorgesehen. Magnesium dient in Verbindung mit dem
ebenfalls vorgesehenen Silicium einer Festigkeitssteigerung im wärmebehandelten Zustand,
wobei ein Gehalt an Magnesium an einer maximalen Löslichkeit bei einer Glühtemperatur
orientiert ist, die grundsätzlich im Bereich von etwa 570 °C liegt. Günstig ist es,
wenn ein Magnesiumgehalt 0,8 bis 1,2 %, insbesondere 1,0 bis 1,1 %, beträgt.
[0012] Silicium ist in Gehalten von mehr als 0 bis zu 1,5 % vorgesehen. Wie bereits erwähnt,
ist ein Gehalt an Silicium im Zusammenhang mit einem Gehalt an Magnesium zu sehen,
damit die gewünschte Festigkeitssteigerung im wärmebehandelten Zustand erreicht wird.
Ein Siliciumgehalt ist daher auf einen Magnesiumgehalt abgestimmt, wobei jedoch in
Bezug auf Magnesium ein Überschuss an Silicium verwendet wird. In der Regel wird ein
Überschuss von Silicium im Ausmaß etwa eines Viertels des Eisengehaltes der Legierung
vorgesehen, um durch das überschüssige Silicium das Ausscheidungspotenzial voll ausnutzen
zu können bzw. eine Aktivitätsverringerung durch das vorhandene Eisen hintanzuhalten,
das in der Regel mit einem Gehalt von bis zu 0,2 %, insbesondere 0,1 bis 0,2 % vorliegt,
und als Verunreinigung des eingesetzten Aluminiums in die Legierung eingebracht wird.
Ein Gehalt von Eisen kann bis zu 0,5 % betragen. Zweckmäßig ist es, wenn die Aluminiumlegierung
0,20 bis 0,80 %, insbesondere 0,55 bis 0,70 %, Silicium enthält, jeweils bezogen auf
die vorstehend angegebenen bevorzugten Magnesiumgehalte.
[0013] Ein weiterer Bestandteil, der bei einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung vorgesehen
sein kann, ist Silber, und zwar in einem Gehalt von mehr als 0 bis zu 1,0 %. Silber
sorgt ähnlich wie Magnesium und Silicium für eine hohe Festigkeit im wärmebehandelten
Zustand, ist jedoch nicht so temperaturempfindlich wie Mg
2Si-Phasen.
[0014] Im Vergleich mit Kupfer als Legierungselement erweist sich Silber darüber hinaus
als besser in Bezug auf eine Korrosionsbeständigkeit. Günstig ist es, wenn ein Silbergehalt
0,05 bis 0,70 %, insbesondere 0,10 bis 0,55 %, beträgt.
[0015] Eine erfindungsgemäße Aluminiumlegierung kann darüber hinaus optional auch Titan
und/oder Bor sowie Beryllium aufweisen. Ein Titan- und/oder Borgehalt kann in Summe
bis zu 0,20 % betragen, liegt jedoch bevorzugt im Bereich von 0,001 bis 0,15 %, besonders
bevorzugt im Bereich von 0,001 bis weniger als 0,02 %. Titan und Bor wirken als Kornfeinungselemente
und können bei der Herstellung der Aluminiumlegierung beispielsweise durch eine Vorlegierung
des Typs AlTi5B1 zugesetzt werden, welche Vorlegierung 5 Gewichtsprozent Titan, 1
Gewichtsprozent Bor, Rest Aluminium aufweist. Beryllium dient dazu, ein Abdampfen
von Magnesium während der Herstellung einer Aluminiumlegierung möglichst hintanzuhalten.
Ein Berylliumgehalt kann bis zu 0,003 % betragen.
[0016] Die erfindungsgemäße Legierung ist mit Vorteil im Wesentlichen kupferfrei und weist
einen Kupfergehalt von weniger als 0,005 % auf, da Kupfer zu nachteiligen, niedrig
schmelzenden Phasen führen kann.
[0017] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend
dargestellten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Zugfestigkeiten bzw. Rm-Werte von Legierungen;
Fig. 2 Dehngrenzen bzw. Rp0,2-Werte von Legierungen;
Fig. 3 Härtewerte von Legierungen;
Fig. 4 Bruchdehnungen bzw. A5-Werte von Legierungen;
Fig. 5 eine vergleichende Darstellung mechanischer Eigenschaftswerte verschiedener
Legierungen;
Fig. 6 ein Schliffbild einer Aluminiumlegierung, die weder Cobalt noch Nickel enthält;
Fig. 7 ein Schliffbild einer Aluminiumlegierung, die Cobalt und Nickel enthält;
Fig. 8 mechanische Eigenschaften untersuchter Legierungen, die nicht oder bei unterschiedlichen
Temperaturen geglüht wurden;
Fig. 9 Korrosionskurven für eine untersuchte Legierung sowie eine Referenzlegierung;
Fig. 10 einen metallografischen Schliff einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung;
Fig. 11 Zugfestigkeiten bzw. Rm-Werte von Legierungen bei erhöhten Temperaturen;
Fig. 12 Dehngrenzen bzw. Rp0,2-Werte von Legierungen bei erhöhten Temperaturen;
Fig. 13 Bruchdehnungen bzw. A5-Werte von Legierungen bei erhöhten Temperaturen.
[0018] Für vergleichende Untersuchungen wurde von den Referenzlegierungen AlSi7Mg0,6 bzw.
AC72 und AlSi0,5Mg bzw. AC04 ausgegangen, die eine hohe Festigkeit bzw. eine hohe
Bruchdehnung aufweisen. Als Zielkriterien wurden keine oder nur geringe Anteile von
unterhalb der eutektischen schmelzenden Temperatur schmelzenden Phasen, hohe eutektische
Temperaturen und ein Ausnützen einer vollen Mg
2Si-Ausscheidungshärtung vorgegeben.
[0019] Ausgangspunkt für die vergleichenden Untersuchungen war der binäre Al-Mg
2Si-Schnitt im ternären Phasensystem Aluminium-Silicium-Magnesium, da in diesem Bereich
die eutektische Temperatur ein Maximum aufweist. Dabei wurden im untereutektischen
Bereich vier Versuchslegierungen definiert. Darüber hinaus wurden Versuchslegierungen
definiert, die zusätzlich Cobalt oder sowohl Cobalt als auch Nickel enthielten. Die
chemischen Zusammensetzungen der Versuchslegierungen sind in der nachfolgenden Tabelle
1 wiedergegeben. Soweit eine T6-Wärmebehandlung durchgeführt wurde, erfolgte diese
durch zweistündiges Aufheizen auf Glühtemperatur (540 °C für AlSi7Mg0,6 bzw. 570 °C
für AlSi0,5Mg oder 565 °C bis 570 °C für die Versuchslegierungen), anschließendes
Abschrecken im Wasserbad auf eine Temperatur von ca. 25 °C, anschließend eine Stunde
Aufheizen auf eine Warmauslagerungstemperatur von 190 °C und schließlich drei Stunden
Halten bei Warmauslagerungstemperatur sowie nachfolgende Luftabkühlung der Versuchslegierungen
auf Raumtemperatur, also etwa 25 °C. Durch die relativ kurze Auslagerungszeit wurden
die Versuchslegierungen nicht bis zur maximalen Härte ausgelagert, sondern auf Härtewerte,
die etwa 10 bis 15 % unter den maximal erreichbaren Werten lagen.
Tabelle 1 - chemische Zusammensetzungen von Versuchslegierungen
| Versuch |
Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) |
T6-Wärmebehandlung |
| Mg |
Si |
Co |
Ni |
Al |
| A1 |
1,1 |
0,65 |
0 |
0 |
Rest |
nein |
| A2 |
1,1 |
0,65 |
0 |
0 |
Rest |
ja |
| A3 |
1,1 |
0,65 |
0,45 |
0 |
Rest |
nein |
| A4 |
1,1 |
0,65 |
0,45 |
0 |
Rest |
ja |
| A5 |
1,1 |
0,65 |
0,45 |
1,45 |
Rest |
nein |
| A6 |
1,1 |
0,65 |
0,45 |
1,45 |
Rest |
ja |
| B1 |
3,7 |
2,1 |
0 |
0 |
Rest |
nein |
| B2 |
3,7 |
2,1 |
0 |
0 |
Rest |
ja |
| B3 |
3,7 |
2,1 |
0,45 |
0 |
Rest |
nein |
| B4 |
3,7 |
2,1 |
0,45 |
0 |
Rest |
ja |
| B5 |
3,7 |
2,1 |
0,45 |
1,45 |
Rest |
nein |
| B6 |
3,7 |
2,1 |
0,45 |
1,45 |
Rest |
ja |
| C1 |
6,2 |
3,6 |
0 |
0 |
Rest |
nein |
| C2 |
6,2 |
3,6 |
0 |
0 |
Rest |
ja |
| C3 |
6,2 |
3,6 |
0,45 |
0 |
Rest |
nein |
| C4 |
6,2 |
3,6 |
0,45 |
0 |
Rest |
ja |
| C5 |
6,2 |
3,6 |
0,45 |
1,45 |
Rest |
nein |
| C6 |
6,2 |
3,6 |
0,45 |
1,45 |
Rest |
ja |
| D1 |
8,8 |
5,1 |
0 |
0 |
Rest |
nein |
| D2 |
8,8 |
5,1 |
0 |
0 |
Rest |
ja |
| D3 |
8,8 |
5,1 |
0,45 |
0 |
Rest |
nein |
| D4 |
8,8 |
5,1 |
0,45 |
0 |
Rest |
ja |
| D5 |
8,8 |
5,1 |
10,45 |
1,45 |
Rest |
nein |
| D6 |
8,8 |
5,1 |
0,45 |
1,45 |
Rest |
ja |
[0020] In Fig. 1 bis 4 sind mechanische Eigenschaftswerte von Legierungen, gegebenenfalls
nach erfolgter T6-Wärmebehandlung wie vorstehend beschrieben, für die in Tabelle 1
angegebenen Legierungen dargestellt, wobei Fig. 1 die Zugfestigkeiten R
m zeigt, Fig. 2 die Dehngrenzen R
p0,2, Fig. 3 die Brinell-Härten und Fig. 4 schließlich die Bruchdehnungen A
5. Die Linien 1 bis 6 in Fig. 1 bis 4 verbinden jeweils jene Werte, die für die Versuche
A1, B1, C1, D1 bis A6, B6, C6, D6 erhalten wurden, also die zahlenmäßig gleich gekennzeichneten
Legierungen.
[0021] Wie sich aus einer Zusammenschau von Fig. 1 bis 4 ergibt, weisen die Legierungen
gemäß den Versuchen A5 und A6 im Vergleich das ausgewogenste und somit gewünschte
Eigenschaftsprofil auf. Im Vergleich mit den gewählten Referenzlegierungen weist eine
Legierung gemäß Versuch A6 ebenfalls ein ausgewogeneres Eigenschaftsprofil auf, was
in Fig. 5 ersichtlich ist.
[0022] Um eine Legierung gemäß Versuch A5 bzw. A6 weiter zu verbessern, wurde in weiteren
Versuchen Silber in Gehalten von 0,25 % bzw. 0,50 % zugesetzt, wobei eine weitere
Steigerung der Festigkeit bei annähernd gleichbleibender Bruchdehnung bewirkt werden
konnte. Eine Festigkeitssteigerung betrug im Vergleich mit dem unter anderem in Fig.
5 für die Legierung gemäß Versuch A6 dargestellten Wert nochmals etwa 20 %.
[0023] In Fig. 6 ist ein Schliffbild einer Legierung gemäß Versuch A2 dargestellt. Wie ersichtlich
ist, erkennt man eine reine Mischkristall-Struktur und vereinzelt eisenreiche Nadeln.
In Fig. 7 ist ein Schliffbild einer Legierung gemäß Versuch A6 dargestellt. Es ist
im Vergleich mit Fig. 6 erkennbar, dass sich durch Zugabe von Cobalt und Nickel das
Gefüge verändert. Cobalt- und/oder nickelreiche Phasen bilden sich an den Korngrenzen
und geben daher dem Gefüge etwas mehr Stabilität, was auch anhand der bereits diskutierten
mechanischen Eigenschaften nachvollziehbar ist. Eisenreiche Ausscheidungen in Form
länglicher Nadeln sind im Unterschied zu Fig. 6 nicht mehr vorhanden, da sich Eisen
in der cobaltreichen Phase auflöst. Dies konnte durch Rasterelektronenmikroskopie
verifiziert werden. Anhand örtlicher chemischer Analysen konnte festgestellt werden,
dass punktuell ein Cobaltgehalt wie auch ein Eisengehalt weit über den entsprechenden
Gehalten in der Matrix lag. Diese Ergebnisse bestätigen die Annahme, dass eine Cobalt-Aluminium-Phase
ein hohes Lösungsvermögen für Eisen hat. Dadurch sind also nachteilige Eisen-Aluminium-Ausscheidungen
mit ungünstiger nadelförmiger Struktur vermieden, wenn Cobalt vorgesehen ist.
[0024] Ein großer Vorteil der Legierungen gemäß den Versuchen A5 bzw. A6 liegt darin, dass
höhere Glühtemperaturen von bis zu etwa 570 °C anstelle der für Standardlegierungen
wie AC72 üblichen Glühtemperaturen von etwa 535 °C angewendet werden können. Durch
die höheren Glühtemperaturen können mehr ausscheidungsrelevante Elemente in Mischkristall
gelöst werden, was zu einer Erhöhung der erreichbaren maximalen Festigkeit führt.
Dies ist in Fig. 8 veranschaulicht.
[0025] In Fig. 9 sind Korrosionsmessungen an einer Legierung A6Ag gemäß Versuch A6, die
zusätzlich 0,45 % Silber enthielt, im Vergleich mit einer Referenzlegierung AlSi7Mg0,6
bzw. AC72 dargestellt. Zur Durchführung der Messungen wurden Probenkörper in eine
Prüflösung (0,6 g/l NaCl, 1:10 verdünnt in Boratpuffer bei einem pH-Wert von rund
6,4) eingebracht und mit einer Spannung beaufschlagt. Als Gegenelektrode wurde eine
Platinelektrode verwendet. Wie aus den dargestellten Korrosionskurven in Fig. 9 ersichtlich
ist, ist das Korrosionsverhalten vergleichbar, wobei jedoch die Legierung A6Ag im
Passivierungsbereich Vorteile aufweist. Das heißt, dass diese Legierung bei einem
vorhandenen Oberflächendefekt geringere Korrosionsraten aufweist als eine AlSi7Mg0,6-Referenzlegierung.
[0026] Eine erfindungsgemäße Legierung weist, wie in Fig. 10 ersichtlich ist, eine globulitische
Struktur auf. Ein derartiges globulitisches Gefüge ist günstig in Bezug auf dynamische
Eigenschaften einer Legierung.
[0027] In weiteren Versuchen wurden die gießtechnologischen Eigenschaften einer Legierung
gemäß Versuch A5 untersucht. Dabei wurde im sogenannten Taturkokillenversuch ein Lunkerverhalten
und in einem Fließlängenkokillenversuch ein Fließverhalten bestimmt. Schließlich wurde
in einem Warmrissprobenkokillenversuch eine Anfälligkeit der Legierung auf Warmrisse
beim Gießen untersucht. Es zeigte sich, dass die Legierung im Taturkokillenversuch
einen großen Makrolunker ausbildete, was günstiger ist als eine alternative Ausbildung
von Mikrolunkern. Im Fließlängenkokillenversuch zeigte sich, dass die Legierung ein
Fließverhalten ähnlich einer AlSi7Mg0,6-Referenzlegierung aufwies, der ein gutes Fließverhalten
zugeordnet wird. Lediglich in Bezug auf den Warmrissprobenkokillenversuch zeigte sich,
dass die Legierung eine höhere Warmrisszahl aufwies als eine AlSi7Mg0,6-Referenzlegierung,
was allerdings in der Praxis durch eine geeignete Wahl des Gießsystems ausgeglichen
oder verringert werden kann.
[0028] Weiterführende Untersuchungen zeigten, dass eine Wärmekapazität der Legierung gemäß
Versuch A5 vergleichbar ist mit einer AlSi7Mg0,6-Referenzlegierung, was günstig ist.
Eine thermische Ausdehnung ist vergleichsweise etwas höher. Günstig ist des Weiteren,
dass eine Temperaturleitfähigkeit besser ist als bei einer AlSi7Mg0,6-Referenzlegierung,
was insbesondere beim Einsatz beispielsweise als Zylinderkopfwerkstoff vorteilhaft
sein kann.
[0029] Ein Hauptanwendungsgebiet einer Legierung gemäß Versuch A5 bzw. A6 ist insbesondere
eine Anwendung für eine Motorkomponente, beispielsweise als Werkstoff für einen Zylinderkopf.
In weiteren Versuchen wurde daher die Legierung gemäß Versuch A5 mit einer gängigen
Zylinderkopflegierung, nämlich AlSi7Mg0,3Cu, die etwa 7 Gewichtsprozent Silicium,
etwa 0,3 Gewichtsprozent Magnesium, etwa 0,5 Gewichtsprozent Kupfer, Rest Aluminium
enthält, als Referenzlegierung verglichen. Dabei zeigte sich, dass eine Legierung
gemäß Versuch A5, die einer T6-Wärmebehandlung (ausgelagert auf Härtemaximum) bzw.
einer T7-Wärmebehandlung (ausgelagert für 500 Stunden bei 225 °C) unterworfen wurde,
weniger an Festigkeit bei erhöhter Temperatur einbüßte, was aus Fig. 11 bis 13 für
die T7-Wärmebehandlung ersichtlich ist. Eine Legierung A5Ag gemäß Versuch A5, jedoch
zusätzlich mit 0,45 % Silber, erbrachte noch bessere Werte in Bezug auf eine Warmfestigkeit.
[0030] In Bezug auf dynamische Eigenschaften, insbesondere eine thermomechanische Ermüdung,
zeigt eine Legierung gemäß Versuch A6, die zusätzlich 0,45 % Silber enthielt, im Vergleich
mit einer herkömmlichen Zylinderkopflegierung des Typs AlSi7Mg0,3Cu bessere Eigenschaften
bei höheren Temperaturen und lässt daher auch eine bessere Eignung für Einsatzzwecke
erwarten, da die Zeitfestigkeitsgerade einen größeren Anstieg aufweist, was aus Tabelle
2 hervorgeht.
Tabelle 2 - Kenndaten der Wöhlerlinie
| Prüftemperatur (°C) |
Legierung |
Kenndaten Wöhlerlinie |
| |
|
Steigung k der Zeitfestigkeitsgeraden |
Ecklastspielzahl NE |
σDubw (N/mm2) |
| 25 |
A6Ag |
-6,21 |
6325571 |
97,90 |
| AlSi7Mg0,3Cu |
-5,29 |
4872011 |
105,27 |
| 200 |
A6Ag |
-4,11 |
6123914 |
68,64 |
| AlSi7Mg0,3Cu |
-5,39 |
6503183 |
78,43 |
1. Aluminiumlegierung, enthaltend (in Gewichtsprozent)
0,3 bis zu 1,5 % Cobalt
1,0 bis zu 2,5 % Nickel
mehr als 0 bis zu 1,5 % Magnesium
mehr als 0 bis zu 1,5 % Silicium
optional mehr als 0 bis zu 1,0 % Silber
optional mehr als 0 bis zu 0,20 % Titan und/oder Bor
optional mehr als 0 bis zu 0,003 % Beryllium
Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, wobei ein Eisengehalt maximal
bis zu 0,5 % beträgt.
2. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,30 bis 0,80 % Cobalt.
3. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,40 bis 0,60 % Cobalt.
4. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,45 bis 0,55 % Cobalt.
5. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 1,0 bis 2,0 % Nickel.
6. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 1,2 bis 1,6 % Nickel.
7. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 1,4 bis 1,5 % Nickel.
8. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,80 bis 1,20 % Magnesium.
9. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 1,0 bis 1,1 % Magnesium.
10. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,20 bis 0,80 % Silicium.
11. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,55 bis 0,70 % Silicium.
12. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,05 bis 0,70 % Silber.
13. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,10 bis 0,55 % Silber.
14. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,001 bis 0,15 % Titan und/oder Bor.
15. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, enthaltend 0,001 bis weniger als 0,02 % Titan
und/oder Bor.
16. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, die im Wesentlichen frei von Kupfer ausgebildet
ist.
1. An aluminium alloy containing (as a percentage by weight)
0.3 to up to 1.5 % cobalt
1.0 to up to 2.5 % nickel
more than 0 to up to 1.5 % magnesium
more than 0 to up to 1.5 % silicon
optionally more than 0 to up to 1.0 % silver
optionally more than 0 to up to 0.20 % titanium and/or boron
optionally more than 0 to up to 0.003 % beryllium
remainder aluminium and production-related impurities, wherein an iron content is
up to a maximum of 0.5 %.
2. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.30 to 0.80 % cobalt.
3. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.40 to 0.60 % cobalt.
4. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.45 to 0.55 % cobalt.
5. The aluminium alloy according to claim 1, containing 1.0 to 2.0 % nickel.
6. The aluminium alloy according to claim 1, containing 1.2 to 1.6 % nickel.
7. The aluminium alloy according to claim 1, containing 1.4 to 1.5 % nickel.
8. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.80 to 1.20 % magnesium.
9. The aluminium alloy according to claim 1, containing 1.0 to 1.1 % magnesium.
10. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.20 to 0.80 % silicon.
11. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.55 to 0.70 % silicon.
12. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.05 to 0.70 % silver.
13. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.10 to 0.55 % silver.
14. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.001 to 0.15 % titanium and/or
boron.
15. The aluminium alloy according to claim 1, containing 0.001 to less than 0.02 % titanium
and/or boron.
16. The aluminium alloy according to claim 1, which is substantially free of copper.
1. Alliage d'aluminium, contenant (en pourcentages en poids)
de 0,3 à 1,5 % de cobalt,
de 1,0 à 2,5 % de nickel,
de plus de 0 à 1,5 % de magnésium,
de plus de 0 à 1,5 % de silicium,
en option, de plus de 0 à 1,0 % d'argent,
en option, de plus de 0 à 0,20 % de titane et/ou de bore, en option, de plus de 0
à 0,003 % de béryllium
un reste d'aluminium et des impuretés dues à la fabrication, une teneur en fer s'élevant
au maximum à jusqu'à 0,5 %.
2. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,30 à 0,80 % de cobalt.
3. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,40 à 0,60 % de cobalt.
4. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 045 à 0,55 % de cobalt.
5. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 1,0 à 2,0 % de nickel.
6. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 1,2 à 1,6 % de nickel.
7. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 1,4 à 1,5 % de nickel.
8. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,80 à 1,20 % de magnésium.
9. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de de 1,0 à 1,1 % de magnésium.
10. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,20 à 0,80 % de silicium.
11. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,55 à 0,70 % de silicium.
12. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,05 à 0,70 % d'argent.
13. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,10 à 0,55 % d'argent.
14. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,001 à 0,15 % de titane
et/ou de bore.
15. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, contenant de 0,001 à moins de 0,02 %
de titane et/ou de bore.
16. Alliage d'aluminium selon la revendication 1 qui est conçu en étant sensiblement exempt
de cuivre.