Bestimmung von Wanddickenbereichen zur Herstellung ausferritischer Gussteile ohne Wärmebehandlung

Exklusiv
GP 03/2016
Cast Iron Materials
In früheren Studien wurde für eine bestimmte Legierung und für ein spezielles Gussteil (Achsschenkel) ein Verfahren entwickelt, bei dem man durch technische Abkühlung nach der Erstarrung (ohne Wärmebehandlung) ein ausferritisches Gefüge im Gusszustand erhielt. Jedoch weisen viele Gussteile, die in der Automobilindustrie für diese Technologie in Frage kommen, Geometrien mit erheblichen Unterschieden in den Wanddicken und demzufolge mit unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten auf. Durch diese unterschiedlichen Wanddicken wird die Herstellung von gänzlich ausferritischen Teilen im Gusszustand mittels technischer Abkühlung erschwert oder sogar unmöglich. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Versuchsmodells zur Definition des Wanddickenbereiches, in dem ein ausferritisches Gefüge im Gusszustand durch Einstellung der chemischen Zusammensetzung ohne die Verwendung konventioneller bainitisierender Wärmebehandlung erreicht werden kann. Durch technische Abkühlung nach der Erstarrung wurden Gussteile mit verschiedenen thermischen Modulen zwischen 0,4 und 1,5 cm und mit drei verschiedenen chemischen Zusammensetzungen (im Bereich von 3,0–5,0 Gew.-% Ni; 0–0,2 Gew.-% Mo und 0,1–1,0 Gew.-% Cu) hergestellt. Die mechanischen Eigenschaften dieser Gussteile wurden mit ihren unterschiedlichen Dicken, thermischen Modulen und/oder Abkühlgeschwindigkeiten in Relation gebracht, um die Erfüllung der Anforderungen der Normen ASTM A897/A897M-06 (2011) und UNE-EN 1564-12 zu gewährleisten. Unter Berücksichtigung der verschiedenen thermischen Module eines vorgegebenen Gussteils wurde ein Intervall für die Auspacktemperatur definiert. Ebenso wurde ein Umwandlungstemperaturbereich festgelegt, in dem vollständig ausferritische Gefüge erreicht werden konnten. Das Excel-Tabellenmodell berechnet die Umwandlungstemperatur der verschiedenen Bereiche im Gussteil und stellt fest, ob diese innerhalb des korrekten Bereiches liegt. Die Perspektive, einige Anwendungen für Stahl zu ersetzen, führte zur Entwicklung eines neuen Herstellprozesses für Gusseisen mit Kugelgraphit mit ausferritischer Grundsubstanz (ausferritisches Gusseisen [ADI]). Durch sein exzellentes Verhältnis von Festigkeit zu Belastbarkeit kann dieses neue Material Stahlguss- oder Schmiedeteile ersetzen und so dem Markt Komponenten mit einem besseren Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht zu einem günstigeren Preis anbieten. …
Exklusiv

Download
Laden Sie sich diesen geschützten Artikel als Abonnent kostenlos herunter.

  • Einloggen und Artikel kostenlos herunterladen
  • 1,19 € *