Prakt. Met. Sonderband 52 (2018) 71
Im maritimen Sektor hat sich im Laufe der Zeit die Kupfer-Aluminium-Legierung
CuAl10Ni5Fe5- C-GS [DIN EN 1982:2017-11] durchgesetzt und kommt in leicht
abgewandelter Form in nahezu allen Schiffspropellern für mittlere und große Schiffe zum
Einsatz. Gießtechnisch ist die Legierung sehr sorgfältig zu behandeln, da geringe
sang Veränderungen in der Zusammensetzung eine Veränderung der mechanischen
$ Eigenschaften zur Folge haben [7]. Weitere Schwierigkeiten entstehen durch die Masse von
teilweise über 200 t Schmelze für große Propeller und die sehr unterschiedlichen
Wanddicken innerhalb des Gussstückes [8].
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Abb. 3: a) Versuchspropeller mit 9,7 m Durchmesser, b) Mehrphasiges Gefüge in der
Flügelspitze c) Quasibindres Cu-Al Phasendiagramm
Bei den Aluminiumbronzen handelt es sich um heterogene Werkstoffe, die im Gusszustand
einen mehrphasigen Gefügeaufbau besitzen (Abb. 3 b)). Ein gemeinsames Merkmal ist die
Dominanz der kupferreichen kfz a-Phase. Ebenso enthält die Legierung die krz ß-Phase
und die k-Phasen. Die k-Phasen sind intermetallische Phasen der Typen FesAl und NiAl.
Sie entstehen bei Zusätzen von über 3 % Eisen und Nickel und ihre Ausbildung wird
Ins an der hauptsächlich über das Verhältnis der beiden Elemente bestimmt (Abb.3 c)) [9].
Das Probenmaterial wurde von der Firma „Mecklenburger Metallguss GmbH“ (MMG) in
Waren (Müritz) zur Verfügung gestellt. Zur Untersuchung der Materialeigenschaften und des
and erklären Kavitationserosionswiderstandes wurde ein bei MMG vorhandener Festpropeller
ei duktilen ausgewählt, der unter üblichen Herstellungsbedingungen im Sandgussverfahren gegossen
Verformung wurde (Abb. 3 a)).
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2.1 KAVITATIONSPRUFUNG
Die Kavitationserosionsbestandigkeit wird im Laborversuch mit einem piezoelektrischen
Schwinger geprift. Ein Schallleiter, die sogenannte Sonotrode, wird piezoelektrisch zu
hochfrequenten Schwingungen mit definierter Amplitude angeregt. Wird die
nd Sonotrodenspitze in eine Flissigkeit eingetaucht, entsteht innerhalb des Fluidraumes ein
stans 60 Blasenfeld (Abb. 4). Die zu prifende Probe (@=16 mm) wird der Sonotrodenspitze in
ich von der definiertem Abstand gegenübergestellt, so dass sie sich innerhalb des Blasenfeldes
Snisbau befindet. Der Versuchsaufbau gemäß ASTM G32-16, sowie die gewählten Prüfparameter
n Indusine sind in Fig. 4 dargestellt. Die Versuche werden intermittierend durchgeführt, so dass der
Masseverlust über die Zeit dokumentiert werden kann. Diese Daten ergeben eine
