Innovative Konzepte im Motorenbau mit Gußeisenwerkstoffen

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Innovative Konzepte im Motorenbau mit Gußeisenwerkstoffen

Kleine, A.

Intention der vorliegenden Arbeit war es, innovative Technologien zur Realisierung hochwertiger Gußteile im Motorenbau der Autoindustrie aufzuzeigen. Dieses Ziel wird für die Herstellung von Zylinderkurbelgehäusen aus Gußeisen mit Vermiculargraphit mit Randschichten, die aus Gußeisen mit Lamellengraphit bestehen, zur Verbesserung der Zerspanbarkeit und von Kurbelwellen mit hohlen Pleuellagern und vorgegossenen Ölkanälen aus hochfestem Gußeisen mit Kugelgraphit mit hohem Elastizitätsmodul (ADI - Austempered Ductile Iron) als Beitrag zum Leichtbau rotierender Massen betrachtet. Die ADI-Sorte hatte eine Zugfestigkeit von 985 N/mm(exp2), eine Bruchdehnung von 12 %, eine Biegedauerwechselfestigkeit von 440 N/mm(exp2) und eine Torsionswechselfestigkeit von 132 N/mm(exp2). Bei einem Zylinderkurbelgehäuse aus Gußeisen mit Vermiculargraphit tritt neben den hohen Gebrauseigenschaften dieses Werkstoffs als Nachteil eine im Vergleich zu Gußeisen mit Lamellengraphit schlechtere Zerspanbarkeit auf. Das trifft insbesondere für das Innenspindeln der Zylinderbohrungen zu. Zur Einstellung einer Randschicht mit einem Gefüge des Gußeisens mit Lamellengraphit wurde ein Sandkern verwendet, der der erstarrenden Schmelze Störelemente (Schwefel) anbietet. Bei Hohlzylindern mit 9 mm Wanddicke konnte eine Randschicht mit Lamellengraphit von durchschnittlich 3900 Mikrometer und bei einer Wanddicke von 23 mm von durchschnittlich 4400 Mikrometer eingestellt werden.