Verbesserte mechanische Eigenschaften von Vakuum-Druckgussteilen aus Al-Si-Mg-Gusslegierungen durch Zr-, V- und Mo-Zusätze

Die Anwendung eines Vakuumsystems bei der Herstellung von Druckgussteilen fördert die Entwicklung von wärmebehandelbaren Aluminiumdruckgusslegierungen, die schweißbar sind und eine hohe Integrität der Gusskomponenten aufweisen. In dieser Studie wurden die Auswirkungen von Zr, V und Mo auf die Zugfestigkeitseigenschaften im Gusszustand, im T5- und T6-Zustand mit zwei AlSi8Mg/AlSi10Mg-Druckgusslegierungen untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Übergangselementen die Zugfestigkeit im Gusszustand deutlich verbessert, indem sie die Festigkeit mäßig verbessert, aber die Dehnung der AlSi8Mg-Legierung im T5-Zustand stark erhöht. Die Zugabe von Übergangselementen in AlSi10Mg-Legierung ist weniger effizient als in der AlSi8Mg-Legierung. Im T6-Zustand hatte die Zugabe von Übergangselementen in beiden AlSi8Mg/AlSi10Mg-Legierungen einen begrenzten Effekt auf die Zugfestigkeit, aber einen positiven Einfluss auf die Dehnung. Die T5-Behandlung verbesserte die Streckgrenze stark, hatte aber einen negativen Einfluss auf die Dehnung. In der Zwischenzeit verbesserte die T6-Behandlung die Dehnung unter Beibehaltung des höchsten Festigkeitsniveaus. Die Mikrostruktureigenschaften, wie Mischkristallgehalt, Korngröße, Ausscheidungen und Dispersoide, wurden quantitativ analysiert, um die Auswirkungen solcher Übergangselemente auf die mechanischen Eigenschaften zu verstehen.

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Enhanced Mechanical Properties of High-Pressure Vacuum Die Castings of Al-Si-Mg Foundry Alloys by Zr, V and Mo Additions
The application of a vacuum system on high pressure die castings promotes the development of heat-treatable aluminum die cast alloys, that are weldable and high integrity cast components. In this study, the effects of Zr, V, and Mo on tensile properties in as-cast, T5 and T6 conditions in two AlSi8Mg/AlSi10Mg high pressure vacuum die cast alloys were investigated. The results reveal that the addition of transition elements remarkably improved the tensile strengths in as-cast condition, while it moderately improved the strengths but largely increased the elongation of AlSi8Mg alloy in T5 condition. The addition of transition elements in AlSi10Mg alloy is less efficient than in AlSi8Mg alloy. In T6 condition, the addition of transition elements in both AlSi8Mg/AlSi10Mg alloys had limited effect on the tensile strengths but beneficial impact on the elongation. The T5 treatment strongly improved the yield strength but had a negative impact on the elongation. Meanwhile, T6 treatments improved the elongation while maintaining the highest level of strengths. The microstructure characteristics, such as solid solution level, grain size, precipitates and dispersoids, were quantitatively analysed to understand the effects of such transition elements on the mechanical properties.

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