Mangan-Kupfer-Gusslegierung

Metallurgy
Gusswerkstoff mit Mangan und Kupfer als Hauptlegierungsbestandteile und geringen Gehalten an Aluminium, Eisen und Nickel. Die Legierung wurde von Stone Manganese Marine Ltd., Kanada, entwickelt und unter dem Handelsnamen „Sonoston“ als Werkstoff mit hohem Dämpfungsvermögen, speziell zur Herstellung von Schiffspropellern, auf den Markt gebracht. Die Nominalzusammensetzung ist: 54 % Mn, 37 % Cu, 4,5 % Al, 3 % Fe und 1,5 % Ni.

Die Liquidustemperatur beträgt etwa 1070 °C und die Gießtemperatur 1150 bis 1170 °C; keinesfalls sollte eine Temperatur von 1200 °C überschritten werden. Beim Gießen bilden sich schon bei geringster Turbulenz Oxidhäute, sodass mit sehr langsamer Strömungsgeschwindigkeit gegossen werden muss.

Eine Kristallseigerung im Gussgefüge lässt sich nicht verhindern. Zwar sind Aluminium und Nickel ziemlich gleichmäßig in der Gefügegrundmasse verteilt, doch Mangan und Eisen reichern sich in den Dendritenästen an, und in den dazwischenliegenden Bereichen ist Kupfer konzentriert, zum Teil als ternäre Verbindung Cu3AlMn2. Bild  1 zeigt das inhomogene Seigerungsgefüge nach sehr langsamer Abkühlung (große Wanddicke). Durch Lösungsglühen bei 800 °C, Abschrecken in Wasser und Warmauslagern ist eine Aushärtung möglich (Bild  2), die das Dämpfungsvermögen erhöht. Als günstigste Auslagerungstemperatur werden 400 bis 450 °C genannt. Zu beachten ist, dass das erzielte hohe Dämpfungsvermögen mit der Zeit wieder auf niedrigere Werte abklingt.

Bild 1: Gussgefüge einer Mangan-Kupfer-Gusslegierung nach sehr langsamer Abkühlung (circa 250 K/h), (geätzt, V = 200 : 1)© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Warmausgehärtetes Gefüge Mangan-Kupfer-Gusslegierung (lösungsgeglüht bei 850 °C, 2 h), abgeschreckt in Wasser und 2 h ausgelagert bei 600 °C (V = 500 : 1)© GIESSEREI LEXIKON

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.