Thermisch gespritzte Beschichtungen als Lösung zum Fügen von Stahl/Al-Verbundgussbauteilen.

Material composites made of aluminium die cast and steel offer great potential for lightweight construction applications. The control of intermetallic phases, which arise due to diffusion processes, is particularly challenging. These influence the technological properties in the composite and hinder the joining process. To realise these composites, a thermally sprayed coating using the Al alloy AA7075 as an bonding layer was applied to a steel substrate by means of cold gas spraying and HVAF. This is intended to prevent direct contact between the molten Al and the steel and to prevent the diffusion of elements into the steel. The interaction of the coatings with an Al melt was investigated, whereby different post-treatments of the coating were considered to optimise the wetting behaviour. Furthermore, the influence of a specific heat treatment on the adhesive strength was investigated. It was shown that both mechanical post-treatment of the coating and the use of a flux have a favourable effect on the wettability. An additional heat treatment, on the other hand, proved to be disadvantageous. The results presented in the article contribute to the possibility of producing composite cast components with increased quality and strength in the future. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Werkstoffverbunde aus Al-Druckguss und Stahl bieten großes Potenzial für Leichtbauanwendungen. Besonders herausfordernd ist die Beherrschung intermetallischer Phasen, welche aufgrund von Diffusionsprozessen entstehen. Diese beeinflussen die technologischen Eigenschaften im Verbund und behindern den Fügeprozess. Zur Realisierung dieser Verbunde wurde eine thermisch gespritzte Schicht mit der Al-Legierung AA7075 als Haftvermittler mittels Kaltgasspritzen und HVAF auf ein Stahlsubstrat appliziert. Diese soll den direkten Kontakt zwischen Al-Schmelze und Stahl verhindern und das Diffundieren von Elementen in den Stahl unterbinden. Untersucht wurde die Interaktion der Beschichtungen mit einer Al-Schmelze, wobei unterschiedliche Nachbehandlungen der Beschichtung zum Optimieren des Benetzungsverhaltens betrachtet wurden. Weiterhin wurde der Einfluss einer gezielten Wärmebehandlung auf die Haftzugfestigkeit untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass sich sowohl eine mechanische Nachbehandlung der Beschichtung, als auch die Verwendung eines Flussmittels günstig auf die Benetzbarkeit auswirken. Eine vorgelagerte Wärmebehandlung hingegen hat sich als nachteilig herausgestellt. Die im Beitrag vorgestellten Ergebnisse tragen dazu bei, dass zukünftig Verbundgussbauteile mit erhöhter Qualität und Festigkeit hergestellt werden können. [ABSTRACT FROM AUTHOR]