
Anfänge hierzu sind ja mit der Gründung der ea taare 
Wiihelm-Institute für Eisen- und für Metallforschung 
bereits: gemacht worden. — Es sei jedoch erwähnt, daß 
in England bereits wieder Klagen laut werden über 
steigende Zurückhaltung der Privatindustrie und jetzt 
nach dem Kriege wieder auftretende Neigung zur 
Geheimhaltung Simtlicher eigenen Erfahrungen. 
Es kann im folgenden nicht ein zusammenhängen. 
der Bericht über die Arbeit von Rosenhain, Archbutt 
und Hanson gegeben werden. Es sollen nur in iosem 
‚Zusammenhang einige in dieser Arbeit untersuchte 
Fragen besprochen werden, die ein besonders großes 
wissenschaftlichesodertechnischesInteresse beanspruchen. 
2. Die Warmfestigkeit der Aluminiumlegierungen. 
Eines der Schmerzenskinder des Verbrennungs- 
motors ist der unter dem Stoße der Ziindungsexplo- 
sionen sich hin und her bewegende und die Bewegung 
auf die rotierenden Teile übertragende Zylinderkolben. 
Dieser soll bei genügender Festigkeit ein möglichst 
_ zeugmotore bestimmt ist. Denn bei der großen Hub- 
zahl eines Verbrennungsmotors führt das Hin- und 
_ HerstoBen der toten Masse eines Kolbens zu erheb- 
lichen Energieverlusten und starken Erschütterungen 
des ganzen Mechanismus. Ferner muß das Material 
des Kolbens ein gutes Wärmeleitvermögen haben, um 
eine übermäßige Erhitzung der mit den Explosions- 
__ gasen in Berührung stehenden Stirnteile zu vermeiden. 
Drittens muß die Festigkeit bei den in Frage kom- 
/ menden Temperaturen noch ausreichend sein, es kommt 
» also auf die Temperaturabhängigkeit der Festigkeits- 
- eigenschaften an. Ferner ist zu berücksichtigen, daß 
"das Herstellungsverfahren und die Form des Koibens 
die Zweckmäßigkeit ergibt, gegossene Kolben zu ver- 
wenden. Die veriangten Festigkeitseigenschaften muß 
das Material des Kolbens also nicht im verarbeiteten, 
gereckten (zum Beispiel gepreBten, gewalzten u. a. m.) 
Zustande, sondern bereits im Guß besitzen. Das be- 
deutet eine wesentliche Erschwerung des Problems, 
weil gegossene Metalle und Legierungen vielfach. sehr 
spröde sind. 
3 Den meisten dieser Forderungen entsprechen nun 
. Aluminium und seine en die vorwiegend aus 
Al. bestehen, in ausgezeichneter Weise. 
Aluminiums ist recht gering (ca. 2,7), das Wärmeleit- 
vermögen sehr gut, etwa vier- bis fünfmal so gut wie 
| das des Eisens und der gewöhnlichen Stahle. Die tech- 
nischen Eigenschaften — die Härte, die Bearbeitbar- 
h keit mit stoffabhebenden Werkzeugen, die Geschmei- 
R digkeit, besonders bei vielen seiner Legierungen, sind 
__gufriedenstellend. Für die Kolben der Verbrennungs- 
 motore und für alle anderen Konstruktionsteile, bei 
denen ähnliche Materialeigenschaften verlangt werden, 
sind die Aluminiumlegierungen deshalb das gegebene 
Material. 
Rosenhain, 
Berücksichtigung aller dieser Gesichtspunkte und in 
' erster Linie der „Warmfestigkeit“ der Materialien 
eine systematische Untersuchung der Aluminiumlegie- 
. rungen vorgenommen. Sie sind dabei von den Zink- 
' Aluminium-Legierungen ausgegangen, da bereits be- 
kannt war, daß durch Zusatz von Zn die Festigkeit 
des Al erheblich steigt. Es wurde jedoch gefunden, 
daß die Festigkeit dieser Legierungen mit steigender 
Temperatur schnell abnimmt, sie also nur eine geringe 
 Warmfestigkeit besitzen. Auch ein Zusatz von 
Kupfer, wie er noch jetzt in Deutschland üblich ist, 
ändert daran nicht viel. In Tabelle 1 sind in Reihe 1 
die Zerreißfestigkeiten einer derartigen Legierung bei 
verschiedenen Temperaturen angeführt. Man sieht, wie 
Archbutt und Hanson haben nun unter 





Musing? “Uber einige RER 
‚geringes Gewicht haben, auch wenn er nicht für Flug- 
Die Dichte des . 

2 RER Same UN LoPts GROCET Tht ae 







1109 
» 
Tabelle 1. 
Zerreißfestigkeit 
Zusammensetzung in kg/mm? bei 
| gew. .T. | 250° 350° 
1. | 18% Zn, 2,5— 30), Cu, 
Rest Ale 21,6 6,5 2,4 
2. /8%) Cu, Rest Al.,... |ca. 12—18} 11,2 5,4 
3. | 12% Cu, Rest Al.... jca.18—20| 11,2 7,36 
4. | 14/9 Cu, 10%/, Mn, Rest 
he A ee 14,4 16 10,2 
5. 49/9 Cu, 2%/, Ni, 1,5% 
Mg, Rest Al....... 21 17,6 8 
6. 1,89 Cu, 1,2%/, Ni, 
1,6%, Mg, Rest Al.. |13,5—15,4 = vr 
7.\11—140/, Si, Rest Al, 20 | ca. 13,0 | ca.6 
8. | 10% Zn, 2%/) Cu, Rest 
Be en 15 wg ae 

gering sie bei höheren Temperaturen sind. Deshalb wur- 
den die zinkhaltigen Legierungen ganz verlassen und 
die Aluminium-Kupfer-Legierungen untersucht. Die 
Eigenschaften zweier derartiger Legierungen finden 
sich in Reihe 2 und 3 der Tabelle. Die Warmfestig- 
keit dieser Legierungen ist recht erheblich besser als 
die der Zinklegierungen. 
Es wurden nun systematische Versuche gemacht, 
die Warmfestigkeit der Legierungen durch weitere 
Zusätze zu erhöhen, und es wurde gefunden, daß der 
Zusatz von Mn in einer (optimalen) Menge von 1% 
die Temperaturabhängigkeit der Festigkeit in der 
Weise beeinflußt, daß sie von gewöhnlicher Temperatur 
bis ca.- 250° etwas ansteigt und erst dann abfällt 
(siehe Reihe 4 Tabelle 1). Aus verschiedenen Gründen 
wurden jedoch die manganhaltigen Legierungen wieder 
aufgegeben, und es wurde nach vielen Versuchen ge- 
funden, daß ein Zusatz von Nickel von günstigem Ein- 
fluß ist, besonders, wenn man außerdem noch Magne- 
sium zusetzt. Es stellte sich heraus, daß der Kupfer- 
gehalt wesentlich herabgesetzt werden kann, 
wurde schließlich eine als „Y‘“ bezeichnete Legierung 
ausgearbeitet, deren Zusammensetzung und Eigen- 
schaften in Reihe 5 Tabelle 1 angegeben sind. Diese 
Legierung zeichnet sich durch ziemlich große Ge- 
schmeidigkeit aus und hat auch sonst gute Eigen- 
schaften. Nach in England ausgeführten Messungen 
werden an den .heißesten Stellen eines Zylinderkolbens 
Temperaturen von etwa 250° erreicht, so daß für 
diesen die Festigkeitswerte bei dieser Temperatur in 
erster Linie von Bedeutung sind. Zum Vergleich mit 
der „Y“-Legierung sind in der sechsten Reihe der 
Tabelle die Zusammensetzung und die Festigkeit des 
bekannten Magnaliums und in der siebenten Reihe des 
neuerdings in Deutschland empfohlenen „Silumin“ 
nach Angaben von Czochralski angeführt. Der Wert 
dieses Materials soll in erster Linie in einer erheb- 
lichen Geschmeidigkeit liegen. In der letzten Reihe 
findet sich die Zerreißfestigkeit der heute in Deutsch- 
land vielfach für Zylinderkolben verwandten Zn-Cn- 
Al-Legierung. ; 
Wenn man die Festigkeit der Legierung , ye mit 
der in der 1. Reihe der Tabelle angeftihrten vergleicht, 
die wohl etwas besser ist als die praktisch benutzte 
Legierung der letzten Reihe, so sieht man, daß die 
Einführung der „Y“-Legierung tatsächlich einen er- 
heblichen praktischen Fortschritt bei der Herstellung 
von Zylinderkolben bedeuten kann. Die Wärmeleit- 
fähigkeit dieser Legierung ist beinahe viermal so groß 
ER 
und es. 

