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DE10259700A1 - Process for producing a light metal composite casting and light metal composite casting - Google Patents

Process for producing a light metal composite casting and light metal composite casting Download PDF

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DE10259700A1
DE10259700A1 DE2002159700 DE10259700A DE10259700A1 DE 10259700 A1 DE10259700 A1 DE 10259700A1 DE 2002159700 DE2002159700 DE 2002159700 DE 10259700 A DE10259700 A DE 10259700A DE 10259700 A1 DE10259700 A1 DE 10259700A1
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DE
Germany
Prior art keywords
light metal
alloy
intermediate layer
casting
metal composite
Prior art date
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Ceased
Application number
DE2002159700
Other languages
German (de)
Inventor
Johann Wolf
Frank Dr. Dörnenburg
Andreas Dr. Fent
Wolfram Wagener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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Priority to DE50311494T priority patent/DE50311494D1/en
Priority to ES03025165T priority patent/ES2322700T3/en
Publication of DE10259700A1 publication Critical patent/DE10259700A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0081—Casting in, on, or around objects which form part of the product pretreatment of the insert, e.g. for enhancing the bonding between insert and surrounding cast metal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetall-Verbundgussteils aus einer Aluminiumlegierung und einer Magnesiumlegierung mit einer duktilen, plastisch deformierbaren Zwischenschicht zwischen den Leichtmetalllegierungen sowie ein eine derartige Zwischenschicht aufweisendes Leichtmetall-Verbundgussteil.Method for producing a light metal composite casting from an aluminum alloy and a magnesium alloy with a ductile, plastically deformable intermediate layer between the light metal alloys, and a light metal composite casting having such an intermediate layer.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetall-Verbundgussteils. Ferner betrifft die Erfindung ein Leichtmetall-Verbundgussteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 8.According to the preamble of the invention Claim 1 a method for producing a light metal composite casting. Furthermore, the invention relates to a light metal composite casting according to the preamble of claim 8.

Verfahren zur Herstellung von Verbundgussteilen sind allgemein bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 101 03 596 A1 die Herstellung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine, bei welchem Zylinderlaufbuchsen aus einem Graugusswerkstoff mit einem Leichtmetallwerkstoff umgossen werden. Besondere Bedeutung wird der Kontaktschicht zwischen den Verbundwerkstoffen beigemessen, welche nicht nur durch eine formschlüssige Verbindung, sondern auch durch einen metallischen Werkstoffverbund gekennzeichnet ist.Methods for producing composite castings are generally known. For example, the DE 101 03 596 A1 the production of a crankcase of an internal combustion engine, in which cylinder liners made of a gray cast iron material are cast with a light metal material. Particular importance is attached to the contact layer between the composite materials, which is characterized not only by a positive connection, but also by a metallic material composite.

Bei Verbundgussteilen, bei welchen ein Ausgangsgussteil aus einem ersten Gusswerkstoff in einem Gießprozess mit einem weiteren Gusswerkstoff verbunden wird, entsteht demgemäss ein Verbund zwischen den Materialien, wobei im Kontaktbereich eine Verbindungsschicht gebildet wird.For composite castings, for which an initial casting from a first casting material in a casting process is connected to another casting material, a bond is created between the materials, with a connection layer in the contact area is formed.

Insbesondere falls es sich bei den Materialien um Leichtmetalllegierungen, beispielsweise auf Aluminium- oder Magnesiumbasis, handelt, kommt es während des Gießprozesses temperaturbedingt zu einer Reaktion an der Oberfläche des Ausgangsteils; es entsteht eine Verbindungsschicht, die aus einer Kombination der beiden Materialien besteht.Especially if it is the Materials around light metal alloys, for example on aluminum or magnesium base, it occurs during the casting process temperature-related to a reaction on the surface of the Output part; a connection layer is created which consists of a There is a combination of the two materials.

Derartige Materialien auf Aluminium- oder Magnesiumbasis bilden eine Verbindungsschicht, welche einen hohen Anteil an spröden Magnesium-Phasen, beispielsweise Al12Mg17, enthält; diese Phasen bewirken nachteiligerweise eine geringe mechanische Belastbarkeit der Verbindungsschicht.Such materials on aluminum or magnesium base form a connection layer, which one high proportion of brittle Magnesium-phase, for example, Al12Mg17; these phases disadvantageously result in a low mechanical Resilience of the connection layer.

Des weiteren kommt es, insbesondere falls es sich bei einem der Gusswerkstoffe um eine übereutektische Aluminiumlegierung, wie AlSi17Cu4Mg, handelt, bei Verbundgussteilen zu einer verstärkten Rissneigung, so dass aufgrund thermischer und/oder mechanischer Beanspruchungen am Übergang bzw. in der Verbindungsschicht ausgehend von den dort vorhandenen kantigen Si-Partikel Risse entstehen, die den werkstofflichen Verbund zerstören.Furthermore, it happens, in particular if one of the cast materials is hypereutectic Aluminum alloy, such as AlSi17Cu4Mg, acts on composite castings to an increased tendency to crack, so that due to thermal and / or mechanical stress at the transition or in the connection layer based on the existing ones edged Si particles cracks arise, which the material composite to destroy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines eingangs genannten Leichtmetall-Verbundgussteils bereitzustellen, welches in vorteilhafter Weise eine Verbindung eines Ausgangsteiles, welches im wesentlichen aus einer ersten Leichtmetalllegierung gebildet ist, mit einer zweiten Leichtmetalllegierung durch Gießen ermöglicht.The invention is based on the object Method for producing a light metal composite casting mentioned at the beginning To provide which advantageously connects a Output part, which consists essentially of a first light metal alloy is formed, made possible by casting with a second light metal alloy.

Zwischen den Leichtmetalllegierungen soll eine isolierende, duktile Zwischenschicht gebildet werden, welche zum einen eine ausreichende Festigkeit sowie eine ausreichende Streckengrenze besitzt, um Spannungen zwischen den beiden Verbundmaterialien durch plastische Deformation auszugleichen und zum anderen eine Rissinitiierung beispielsweise an scharfkantigen Silizium-Partikeln einer Aluminiumlegierung und eine Rissfortsetzung durch spröde Phasen einer Magnesiumlegierung durch eine Trennung der Si-Partikel von den Magnesium-Phasen verhindert.Between the light alloys an insulating, ductile intermediate layer is to be formed, which on the one hand has sufficient strength and sufficient Line limit has to be stresses between the two composite materials compensate by plastic deformation and on the other one Initiation of cracks, for example, on sharp-edged silicon particles an aluminum alloy and crack propagation due to brittle phases a magnesium alloy by separating the Si particles from prevents the magnesium phases.

Ferner soll ein Leichtmetall-Verbundgussteil umfassend eine erste Leichtmetalllegierung, insbesondere eine Aluminiumlegierung, sowie eine mit dieser verbundene zweite Leichtmetalllegierung, insbesondere eine Magnesiumlegierung, bereitgestellt werden, welches im Verbindungsbereich zwischen den Leichtmetalllegierungen eine derartige Zwischenschicht aufweist.Furthermore, a light metal composite casting is said to comprise a first light metal alloy, in particular an aluminum alloy, and a second light metal alloy connected to this, in particular a magnesium alloy, which is provided in the connection area such an intermediate layer between the light metal alloys having.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei gemäß des zugrunde liegenden Gedankens vor dem Gießen das Ausgangsteil mit einer Beschichtung versehen wird, welche während des Gießprozesses bei hoher Temperatur und unter hohem Druck zwischen erster und zweiter Leichtmetalllegierung im Verbundgussteil eine duktile, plastisch deformierbare Zwischenschicht bildet.The task is solved with regard to Method with the features of claim 1, wherein according to the underlying lying thought before casting the starting part is provided with a coating which is applied during the casting process at high temperature and under high pressure between the first and second Light metal alloy in the composite casting is a ductile, plastically deformable Intermediate layer forms.

In Hinblick auf das Leichtmetall-Verbundgussteil wird die Aufgabe gemäß den Merkmalen des Anspruch 8 gelöst, wobei eine duktile, plastisch deformierbare Zwischenschicht zwischen erster und zweiter Leichtmetalllegierung gebildet ist.With regard to the light metal composite casting will the task according to the characteristics of claim 8 solved, with a ductile, plastically deformable intermediate layer between first and second light metal alloy is formed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens sowie des Leichtmetall-Verbundgussteils sind mit den Unteransprüchen angegeben.Advantageous configurations and Developments of the process and the light metal composite casting are with the subclaims specified.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist die erste Leichtmetalllegierung eine Aluminiumlegierung, die zweite Leichtmetalllegierung eine Magnesiumlegierung und die Beschichtung eine Aluminium-Silizium-Legierung. Insbesondere handelt es sich bei der Aluminiumlegierung bevorzugterweise um die Legierung AlSi17Cu4Mg mit der Bezeichnung A390 und bei der Magnesiumlegierung um die Legierung MgAl6Sr2 mit der Bezeichnung AJ62 oder um jeweils zumindest in den relevanten Eigenschaften ähnliche Legierungen.According to a particularly advantageous one The first light metal alloy is a further development of the process an aluminum alloy, the second light metal alloy a magnesium alloy and the coating is an aluminum-silicon alloy. In particular the aluminum alloy is preferably the Alloy AlSi17Cu4Mg with the designation A390 and with the magnesium alloy around the alloy MgAl6Sr2 with the designation AJ62 or around each similar alloys, at least in the relevant properties.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Beschichtung mittels eines Flammspritzverfahrens, insbesondere durch Flammspritzen mit Pulver oder Draht, Lichtbogenspritzen mit Pulver oder Draht oder Plasmaspritzen, aufgebracht wird. Zweckmäßigerweise weist die Beschichtung eine Dicke von ca. 10 bis 500 μm, insbesondere von ca. 100 bis 140 μm, auf.It is particularly preferred if the coating by means of a flame spraying process, in particular by flame spraying with powder or wire, arc spraying with Powder or wire or plasma spraying is applied. Conveniently, the coating has a thickness of approximately 10 to 500 μm, in particular from approx. 100 to 140 μm.

Als sehr günstig hat sich eine zumindest außenseitig poröse Struktur der Beschichtung erwiesen, welche während des Gießprozesses komprimiert wird und mit welcher sich die zweite Leichtmetalllegierung unter Bildung einer Zwischenschicht zwischen erster und zweiter Leichtmetalllegierung verbindet.At least one has proven to be very cheap externally porous Structure of the coating proven during the casting process is compressed and with which the second light alloy forming an intermediate layer between the first and second Light metal alloy connects.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zweite Leichtmetalllegierung bei einer Temperatur von ca. 600 bis 800°C, insbesondere bei ca. 680°C bis 720°C und unter einem Druck von ca. 500 bis 1200 bar, insbesondere ca. 850 bis 900 bar, im Gießprozess mit der ersten Leichtmetalllegierung verbunden.According to a particularly expedient development of the method according to the invention the second light metal alloy is used in the casting process at a temperature of approx. 600 to 800 ° C, in particular at approx. 680 ° C to 720 ° C and under a pressure of approx. 500 to 1200 bar, in particular approx. 850 to 900 bar the first light alloy.

Bei einer besonders zu bevorzugenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Leichtmetall-Verbundgussteils ist die Zwischenschicht durch eine Legierung mit den Elementen Aluminium (Al), Magnesium (Mg), Silizium (Si), Kupfer (Cu) und Strontium (Sr) gebildet.With a particularly preferred Design of the light metal composite casting according to the invention is the intermediate layer through an alloy with the elements aluminum (Al), Magnesium (Mg), Silicon (Si), Copper (Cu) and Strontium (Sr) are formed.

Vorteilhafterweise weist die Zwischenschicht des Leichtmetall-Verbundgussteils eine Dicke von ca. 5 bis 350 μm, insbesondere von ca. 70 bis 120 μm, eine Härte von höchstens 400 HV, insbesondere von ca. 250 bis 350 HV, eine Duktilität von wenigstens 0,05 %, insbesondere von wenigstens 0,1 %, eine Zugfestigkeit Rm von wenigstens 10 MPa, insbesondere von wenigstens 20 Mpa, sowie eine Dehngrenze Rp0,2 von wenigstens 5 MPa, insbesondere von wenigstens 10 MPa, auf.The intermediate layer of the light metal composite casting advantageously has a thickness of approximately 5 to 350 μm, in particular approximately 70 to 120 μm, a hardness of at most 400 HV, in particular approximately 250 to 350 HV, and a ductility of at least 0.05 %, in particular of at least 0.1%, a tensile strength R m of at least 10 MPa, in particular of at least 20 Mpa, and an elastic limit R p0.2 of at least 5 MPa, in particular of at least 10 MPa.

Nachfolgend wird eine besonders zu bevorzugende Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Leichtmetall-Verbundgussteil näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielshaftBelow is one particularly preferred development of the method according to the invention and a light metal composite casting explained in more detail show schematically and exemplary

1 ein Schliffbild eines Ausgangsteiles aus einer Aluminiumlegierung mit einer Beschichtung, 1 a micrograph of an output part made of an aluminum alloy with a coating,

2 ein Schliffbild eines Leichtmetall-Verbundgussteiles aus einer Aluminiumlegierung und einer Magnesiumlegierung mit Zwischenschicht. 2 a micrograph of a light metal composite casting from an aluminum alloy and a magnesium alloy with an intermediate layer.

Einer besonders zu bevorzugenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zufolge wird in einem ersten Schritt ein Ausgangsteil aus einer Aluminiumlegierung wie AlSi17Cu4Mg mit der Bezeichnung A390 gießtechnisch im Kokillenguss hergestellt.One particularly preferred Further development of the method according to the invention According to a first step, an output part from a Aluminum alloy such as AlSi17Cu4Mg with the designation A390 casting technology made in permanent mold.

Diese Ausgangsteil, welches durchaus auch mehrteilig sein kann und gegebenenfalls außenseitig mit einem beispielsweise waffelartigen Strukturmuster versehen ist, wird in einem folgenden Arbeitsgang oberflächenbehandelt. Gemäß der vorliegend beschriebenen Weiterbildung des Verfahrens wird eine mechanische Strahlbehandlung mit einem Strahlmittel wie Korund durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch andere bzw. weitere beispielsweise auch chemische Oberflächenbehandlungen durchgeführt werden.This initial part, which is quite can also be in several parts and optionally with an outside, for example is provided in a following Surface-treated operation. According to the present Further development of the method described is a mechanical Blasting treatment is carried out with an abrasive such as corundum. alternative or additionally can however also other or further, for example, chemical surface treatments carried out become.

Wiederum in einem folgenden Arbeitsgang wird das Ausgangsteil mit einer Beschichtung versehen, wobei vorliegend eine Legierung von Typ AlSi12 zur Anwendung kommt und mittels eines Flammspritzverfahrens, insbesondere durch Flammspritzen mit Pulver oder Draht, Lichtbogenspritzen mit Pulver oder Draht oder Plasmaspritzen, aufgebracht wird. Alternativ kann auch eine Beschichtung aus Al99,5 (Reinaluminium) aufgebracht werden. Die Beschichtung ist vorliegend allseitig, das Ausgangsteil umschließend aufgebracht, wobei gegebenenfalls jedoch auch eine nur teilweise Beschichtung des Ausgangsteils erfolgen kann.Again in a subsequent step provide the starting part with a coating, in the present case an alloy of type AlSi12 is used and by means of a Flame spraying process, in particular by flame spraying with powder or wire, arc spraying with powder or wire or plasma spraying, is applied. Alternatively, a coating made of Al99.5 (pure aluminum) be applied. The coating is present on all sides, that Enclosing the output part applied, but possibly also only partially Coating of the output part can be done.

Die Beschichtung ist mit dem Ausgangsteil primär mechanisch aufgrund von Verbindungen im Mikrobereich verbunden und weist zumindest außenseitig eine poröse Struktur auf; die Beschichtung weist eine Dicke von ca. 10 bis 500 μm, insbesondere von ca. 100 bis 140 μm, auf.The coating is primarily mechanical with the starting part connected due to connections in the micro range and at least points externally a porous Structure on; the coating has a thickness of approximately 10 to 500 μm, in particular of approx. 100 to 140 μm, on.

Das beschichtete Ausgangsteil wird zur Vermeidung von Rissen und um eine bessere Anbindung des nachfolgend aufzubringenden Magnesiumgusses zu gewährleisten, auf eine Temperatur von ca. 400 bis 550°C, insbesondere auf ca. 480°C, vorgewärmt.The coated output part is to avoid cracks and to better connect the following ensure magnesium casting to be brought to a temperature from approx. 400 to 550 ° C, especially at approx. 480 ° C, preheated.

Die Verbindung des beschichteten Ausgangsteils erfolgt in einem Gusswerkzeug, in welches das Ausgangsteil eingelegt wird, wobei zwischen Werkzeug und Ausgangsteil ein oder mehrere Formräume gebildet sind, in welche ein schmelzflüssiger Gusswerkstoff eingebracht wird. Das Ausgangsteils kann dabei Stellenweise an der Werkzeugwand anliegend und/oder mittel auflösbarer Kernelemente gehalten sein.The connection of the coated Output part takes place in a casting tool, in which the output part is inserted, one or several form spaces are formed, in which a molten cast material is introduced becomes. The output part can be in places on the tool wall adjacent and / or medium resolvable core elements be kept.

Vorliegend wir das beschichtete Ausgangsteil mit einer schmelzflüssigen Magnesiumlegierung, wie MgAl6Sr2 mit der Bezeichnung AJ62, im Gießprozess bei einer Temperatur von ca. 600 bis 800°C, insbesondere bei ca. 680°C bis 720°C und unter einem Druck von ca. 500 bis 1200 bar, insbesondere ca. 850 bis 900 bar, verbunden, wobei die schmelzflüssige Magnesiumlegierung sich sehr vorteilhaft mit der porösen Beschichtung verbindet und die Beschichtung zugleich unter dem hohen Druck auf ca. 70 bis 90%, insbesondere auf ca. 80%, ihrer ursprünglichen Dicke komprimiert wird. Temperatur- und Druckbedingt entsteht zwischen der Magnesiumlegierung und dem beschichteten Ausgangsteil eine stoffschlüssige Verbindung.In the present case we have the coated output part with a molten Magnesium alloy, such as MgAl6Sr2 with the designation AJ62, in the casting process at a temperature of about 600 to 800 ° C, especially at about 680 ° C to 720 ° C and below a pressure of approx. 500 to 1200 bar, in particular approx. 850 to 900 bar, connected, the molten magnesium alloy itself very advantageous with the porous Coating connects and the coating at the same time under the high Printing on about 70 to 90%, especially about 80%, of their original Thickness is compressed. Due to temperature and pressure arises between the magnesium alloy and the coated starting part a material connection.

Ein Schliffbild 100 eines gegossenen Ausgangsteiles 102 aus der Aluminiumlegierung AlSi17Cu4Mg mit der Bezeichnung A390, welches in Vorbereitung für eine gießtechnische Verbindung mit einer Leichtmetalllegierung bereits mit einer Beschichtung 104 aus AlSi12 versehen ist, ist in 1 dargestellt. Deutlich erkennbar sind Cu-Phasen 110 sowie Si-Primärkristalle 108 in der Aluminiumlegierung 102, wohingegen die Beschichtung 104 eine wesentlich feinere, poröse Struktur aufweist.A micrograph 100 a cast starting part 102 from the aluminum alloy AlSi17Cu4Mg with the designation A390, which is already in preparation for a casting connection with a light metal alloy with a coating 104 made of AlSi12 is in 1 shown. Cu phases are clearly recognizable 110 as well as Si primary crystals 108 in the aluminum alloy 102 , whereas the coating 104 has a much finer, porous structure.

2 zeigt ein Schliffbild eines Leichtmetall-Verbundgussteiles 200 aus der übereutektischen Aluminiumlegierung AlSi17Cu4Mg mit der Bezeichnung A390 und der Magnesiumlegierung MgAl6Sr2 mit der Bezeichnung AJ62 mit Zwischenschicht. Erkennbar ist, wie die schmelzflüssige Magnesiumlegierung 206 in die poröse Beschichtung eingedrungen ist (212) und unter Druck die Zwischenschicht 204 gebildet wurde. Die Zwischenschicht 204 ist gegenüber der ursprünglichen porösen Beschichtung komprimiert, wobei die Magnesiumlegierung 206 und die Zwischenschicht 204 stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Der Übergang von der Zwischenschicht 204 zur Aluminiumlegierung 202 des Ausgangsteiles ist wesentlich weniger fließend, was den eher formschlüssigen Charakter dieser Verbindung zeigt. 2 shows a micrograph of a light metal composite casting 200 Made of the hypereutectic aluminum alloy AlSi17Cu4Mg with the designation A390 and the magnesium alloy MgAl6Sr2 with the designation AJ62 with intermediate layer. It can be seen how the molten magnesium alloy 206 has penetrated into the porous coating ( 212 ) and the intermediate layer under pressure 204 was formed. The intermediate layer 204 is compressed compared to the original porous coating, the magnesium alloy 206 and the intermediate layer 204 are cohesively connected. The transition from the intermediate layer 204 for aluminum alloy 202 the output part is much less fluent, which shows the more positive character of this connection.

Zwischen der Aluminiumlegierung 202 und der Magnesiumlegierung 206 ist eine isolierende, duktile Zwischenschicht gebildet, welche zum einen eine ausreichende Festigkeit sowie eine ausreichende Streckengrenze besitzt, um Spannungen zwischen den beiden Verbundmaterialien durch plastische Deformation auszugleichen und zum anderen eine Rissinitiierung beispielsweise an den scharfkantigen Silizium-Partikeln 208 der Aluminiumlegierung 202 und eine Rissfortsetzung durch spröde Phasen der Magnesiumlegierung 206 durch eine Trennung der Si-Partikel 208 von den Magnesium-Phasen verhindert.Between the aluminum alloy 202 and the magnesium alloy 206 an insulating, ductile intermediate layer is formed, which on the one hand has sufficient strength and a sufficient distance limit to compensate for stresses between the two composite materials through plastic deformation and on the other hand initiation of cracks, for example on the sharp-edged silicon particles 208 the aluminum alloy 202 and crack propagation due to brittle phases of the magnesium alloy 206 by separating the Si particles 208 prevented by the magnesium phases.

Das erfindungsgemäße Verbindungsverfahren eignet sich in besonderem Maße für die Herstellung vom Kurbelgehäusen von Brennkraftmaschinen, bei dem Leichtmetall-Verbundgussteil handelt es sich dementsprechend um ein Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine.The connection method according to the invention is suitable themselves in a special way for the Manufacture of the crankcase of internal combustion engines in which the light metal composite casting is concerned accordingly, it is a crankcase for an internal combustion engine.

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetall-Verbundgussteils, wobei – ein Ausgangsteil, welches im wesentlichen aus einer ersten Leichtmetalllegierung gebildet ist, mit einer zweiten Leichtmetalllegierung durch Gießen verbunden und – im Kontaktbereich der Legierungen eine Verbindungsschicht gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – vor dem Gießen das Ausgangsteil (102) mit einer Beschichtung (104) versehen wird, welche – während des Gießprozesses bei hoher Temperatur und unter hohem Druck zwischen erster und zweiter Leichtmetalllegierung (202, 206) im Verbundgussteil (200) eine duktile, plastisch deformierbare Zwischenschicht (204) bildet.A method for producing a light metal composite casting, wherein - an initial part, which is essentially formed from a first light metal alloy, is connected to a second light metal alloy by casting and - a connecting layer is formed in the contact area of the alloys, characterized in that - before the casting Output part ( 102 ) with a coating ( 104 ) is provided, which - during the casting process at high temperature and under high pressure between the first and second light metal alloy ( 202 . 206 ) in the composite casting ( 200 ) a ductile, plastically deformable intermediate layer ( 204 ) forms. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leichtmetalllegierung (102, 202) eine Aluminiumlegierung, die zweite Leichtmetalllegierung (206) eine Magnesiumlegierung und die Beschichtung (104) eine Aluminium-Silizium-Legierung ist.A method according to claim 1, characterized in that the first light metal alloy ( 102 . 202 ) an aluminum alloy, the second light metal alloy ( 206 ) a magnesium alloy and the coating ( 104 ) is an aluminum-silicon alloy. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (104) mittels eines Flammspritzverfahrens, insbesondere durch Flammspritzen mit Pulver oder Draht, Lichtbogenspritzen mit Pulver oder Draht oder Plasmaspritzen, aufgebracht wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the coating ( 104 ) is applied by means of a flame spraying process, in particular by flame spraying with powder or wire, arc spraying with powder or wire or plasma spraying. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (104) eine Dicke von ca. 10 bis 500 μm, insbesondere von ca. 100 bis 140 μm, aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 104 ) has a thickness of approximately 10 to 500 μm, in particular approximately 100 to 140 μm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (104) zumindest außenseitig eine poröse Struktur aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 104 ) has a porous structure at least on the outside. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leichtmetalllegierung (206) bei einer Temperatur von ca. 600 bis 800°C, insbesondere bei ca. 680°C bis 720°C und unter einem Druck von ca. 500 bis 1200 bar, insbesondere von ca. 850 bis 900 bar, im Gießprozess mit der ersten Leichtmetalllegierung (102, 202) verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second light metal alloy ( 206 ) at a temperature of approx. 600 to 800 ° C, in particular at approx. 680 ° C to 720 ° C and under a pressure of approx. 500 to 1200 bar, in particular of approx. 850 to 900 bar, in the casting process with the first Light alloy ( 102 . 202 ) is connected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Gießprozesses die zweite Leichtmetalllegierung (206) sich mit der porösen Beschichtung (104) unter Bildung einer Zwischenschicht (204) zwischen erster und zweiter Leichtmetalllegierung (202, 206) verbindet und die Beschichtung (104) komprimiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the casting process the second light metal alloy ( 206 ) with the porous coating ( 104 ) to form an intermediate layer ( 204 ) between first and second light metal alloy ( 202 . 206 ) connects and the coating ( 104 ) is compressed. Leichtmetall-Verbundgussteil umfassend eine erste Leichtmetalllegierung, (102, 202) insbesondere eine Aluminiumlegierung, sowie eine mit dieser verbundene zweite Leichtmetalllegierung (206), insbesondere eine Magnesiumlegierung, gekennzeichnet durch eine duktile, plastisch deformierbare Zwischenschicht (204) zwischen erster und zweiter Leichtmetalllegierung.Light metal composite casting comprising a first light metal alloy, (102, 202) in particular an aluminum alloy, and a second light metal alloy connected to it ( 206 ), especially a magnesium alloy, characterized by a ductile, plastically deformable intermediate layer ( 204 ) between the first and second light metal alloy. Leichtmetall-Verbundgussteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (204) durch eine Legierung mit den Elementen Aluminium (Al), Magnesium (Mg), Silizium (Si), Kupfer (Cu) und Strontium (Sr) gebildet ist.Light metal composite casting according to claim 8, characterized in that the intermediate layer ( 204 ) is formed by an alloy with the elements aluminum (Al), magnesium (Mg), silicon (Si), copper (Cu) and strontium (Sr). Leichtmetall-Verbundgussteil nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (204) eine Dicke von ca. 5 bis 350 μm, insbesondere von ca. 70 bis 120 μm, aufweist.Light metal composite casting according to one of claims 8 or 9, characterized in that the intermediate layer ( 204 ) has a thickness of approximately 5 to 350 μm, in particular approximately 70 to 120 μm. Leichtmetall-Verbundgussteil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (204) eine Härte von höchstens 400 HV, insbesondere von ca. 250 bis 350 HV, aufweist.Light metal composite casting according to one of claims 8 to 10, characterized in that the intermediate layer ( 204 ) has a hardness of at most 400 HV, in particular from about 250 to 350 HV. Leichtmetall-Verbundgussteil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (204) eine Duktilität von wenigstens 0,05 %, insbesondere von wenigstens 0,1 %, aufweist.Light metal composite casting according to one of claims 8 to 11, characterized in that the intermediate layer ( 204 ) has a ductility of at least 0.05%, in particular at least 0.1%. Leichtmetall-Verbundgussteil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (204) eine Zugfestigkeit Rm von wenigstens 10 MPa, insbesondere von wenigstens 20 MPa, aufweist.Light metal composite casting according to one of the Claims 8 to 12, characterized in that the intermediate layer ( 204 ) has a tensile strength Rm of at least 10 MPa, in particular of at least 20 MPa. Leichtmetall-Verbundgussteil nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (204) eine Dehngrenze Rp0,2 von wenigstens 5 MPa, insbesondere von wenigstens 10 MPa, aufweist.Light metal composite casting according to one of claims 8 to 13, characterized in that the intermediate layer ( 204 ) has a proof stress R p0.2 of at least 5 MPa, in particular at least 10 MPa.
DE2002159700 2002-12-18 2002-12-18 Process for producing a light metal composite casting and light metal composite casting Ceased DE10259700A1 (en)

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