DIN 1725-2 G-AlSi6Cu4 (3.2151) F: Wärmebeständiger Gusswerkstoff für Motor & Maschinenbau
Überblick
G-AlSi6Cu4 (Werkstoffnummer 3.2151, Zustand F = als gegossen) ist eine wärmebehandelbare, universell einsetzbare Aluminium-Gusslegierung der System Al-Si-Cu. Sie zeichnet sich durch gute Wärmebeständigkeit, gute Zerspanbarkeit und gute Gießeigenschaften aus. Die Legierung wird meist im Unglühzustand (F) eingesetzt und nicht nachträglich gehärtet. Hauptanwendungen: Motor- und Maschinenbauteile in der Fahrzeugindustrie, Elektrotechnik und im Bergbau (z. B. Zylinderköpfe, Gehäuse, Pumpenkörper, Getriebeteile).
Eigenschaften im Detail
Allgemeine Kennwerte
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen |
|---|
| Dichte | – | 2,75 g/cm³ | F | EN 1706 |
| 20 °C | 2,75 g/cm³ | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
Mechanische Eigenschaften (Zustand F)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Normen | Bemerkung |
|---|
| Biegewechselfestigkeit | – | 60 – 90 MPa | EN 1706 | |
| Elastizitätsmodul | – | 74 GPa | EN 1706 | |
| 20 °C | 74 GPa | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| Dehnung (A50) | – | 1,0 % | EN 1706 | |
| 20 °C | 0,5 % | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| 20 °C | 1,0 – 3,0 % | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| Brinell-Härte | – | 60 HB | EN 1706 | |
| – | 75 HB | EN 1706 | |
| 20 °C | 60 HB | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| 20 °C | 65 HB | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| 20 °C | 65 – 90 HB | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| 20 °C | 75 – 110 HB | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| Querkontraktionszahl | – | 0,33 | – | Typisch für Gusslegierungen 3xx.x |
| Schubmodul | – | 2,8 GPa | – | Typisch für Gusslegierungen 3xx.x (Anm.: Literaturwerte oft ~27 GPa) |
| Zugfestigkeit (R_m) | – | 150 MPa | EN 1706 | |
| – | 170 MPa | EN 1706 | |
| 20 °C | 140 MPa | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| 20 °C | 160 MPa | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| 20 °C | 160 – 200 MPa | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| 20 °C | 180 – 240 MPa | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20 °C | 22,0 · 10⁻⁶ 1/K | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| 100 °C | 22,0 · 10⁻⁶ 1/K | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| 200 °C | 22,0 · 10⁻⁶ 1/K | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Schmelzpunkt | – | 490 – 620 °C | F | EN 1706 |
| Spezifische Wärmekapazität | – | 880 J/(kg·K) | F | EN 1706 |
| 20 °C | 880 J/(kg·K) | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Wärmeleitfähigkeit | – | 110 – 120 W/(m·K) | F | EN 1706 |
| 20 °C | 110 – 130 W/(m·K) | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen |
|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | – | 14 – 17 MS/m | F | EN 1706 |
| 20 °C | 15 – 18 MS/m | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Elektrischer Widerstand | – | 58,8 – 71,4 nΩ·m | F | EN 1706 |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%, Zustand F)
| Element | Gehalt | Normen |
|---|
| Aluminium (Al) | 82,4 % (Rest) | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Kupfer (Cu) | 3,0 – 5,0 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Eisen (Fe) | 1,0 / 1,00 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 / EN 1706 |
| Blei (Pb) | 0,3 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Magnesium (Mg) | 0,1 – 0,5 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Mangan (Mn) | 0,1 – 0,6 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Nickel (Ni) | 0,3 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Silizium (Si) | 5,0 – 7,5 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Zinn (Sn) | 0,1 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Titan (Ti) | 0,15 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Zink (Zn) | 2,0 | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|
| Eloxieren | dekorativ: nicht ausreichend |
| Korrosionsbeständigkeit | allgemein: nicht ausreichend (Schutzbeschichtung empfohlen) |
| Zerspanbarkeit | nach Wärmebehandlung: gut |
| Gießverfahren | Kokillenguss; Probenentnahme aus Gussstück oder separat gegossen |
Hinweise zur Verarbeitung
Da die Legierung im Zustand F (als gegossen) verwendet wird, sind Gussbedingte Porositäten und Schwindungsunterschiede zu beachten. Für höhere Festigkeitsanforderungen kann eine Wärmebehandlung (z. B. T5, T6) in Betracht gezogen werden, was jedoch gesondert spezifiziert werden muss. Aufgrund des Cu-Gehalts und der eingeschränkten Korrosionsbeständigkeit ist in korrosiven Umgebungen ein Oberflächenschutz (Lackierung, Beschichtung) erforderlich. Schweißen ist aufgrund der Neigung zu Heißrissen und Porenbildung nur bedingt geeignet (Spezialverfahren, Vorwärmen).
