Research
Neue hochfeste Legierung der Serie 3xx Fallstudie : Gewichtsreduzierung bei Kfz-Felgen
Author:
Francis Breton
Rio Tinto Alcan Arvida Research and Development Centre, CA
Abstract
Die am häufigsten verwendeten Aluminiumlegierungen in der Gießereiindustrie sind
die Legierungen A356.2 und A357.2. Diese bieten eine mittlere bis hohe Festigkeit bei
ausgezeichneter Fließfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Bei Ausführungen mit
höherer Festigkeit können sich grobe eisenhaltige Bestandteile bilden, die sich negativ
auf die Festigkeit und Duktilität auswirken. Es wurden spezifische Legierungszusätze
zu A356.2 und 357.2 zugegeben, um die Bildung der β- und π-Phase zu eliminieren ;
daraus ergab sich eine Verbesserung des Verhältnisses von Festigkeit zu Duktilität. Der
Einfluss der Wandstärke auf die mechanischen Eigenschaften und die Eisenphasen-
Morphologie wurde untersucht. Unter Verwendung eines optimierten Kfz-Felgendesigns
wurden industrielle Versuche mit der neuen Legierung durchgeführt. Aufgrund
der inhärent höheren mechanischen Eigenschaften wurde eine Gewichtsreduzierung
von 7 % im Vergleich zu dem ursprünglichen Design erzielt. Die Anforderungen an die
Aufprallprüfung bei 13 Grad und 90 Grad sowie die Anforderungen einer Rotations-/
Kurvenlauf-Ermüdungsprüfung wurden ebenfalls erfolgreich erfüllt. Die neue Legierung
kann daher eine Gewichtsreduzierung bei Kfz-Felgen ermöglichen, könnte aber auch
auf andere Marktsegmente anwendbar sein. //
New High Strength 3xx Series Alloy Case Study : Automotive Wheel Weight Reduction //
A356.2 and 357.2 are the most commonly used aluminum alloys in the foundry industry.
They provide medium to high strength with excellent fluidity and corrosion resistance.
Higher strength variants can be associated with the formation of coarse iron-bearing
constituents which have a negative impact on strength and ductility. Specific alloying
additions were made to A356.2 and 357.2 to eliminate the β- and π-phase formation
and, as a result, improved the strength/ductility ratio. The influence of part thickness
on mechanical properties and iron phase morphology was studied. Industrial trials
of the new alloy were performed using an optimized automotive wheel design. Due
to the inherent higher mechanical properties, a 7 % weight reduction was obtained
compared to the original design. Thirteen degree and ninety-degree impact as well as
rotary/cornering fatigue testing requirements were also successfully met. The new alloy
can therefore allow automotive wheel weight reduction but could also be applicable
to other market segments.
How to Cite:
Breton, F., 2020. Neue hochfeste Legierung der Serie 3xx Fallstudie : Gewichtsreduzierung bei Kfz-Felgen. Giesserei Praxis Science, 2020, p.None.
Published on
03 Apr 2020.
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