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

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.