Warmfeste Aluminiumlegierung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung vom Typ AIMgSi mit guter Dauerwarmfestigkeit zur Herstellung thermisch und mechanisch beanspruchter Gussbauteile.

[0002] Die Weiterentwicklung von Dieselmotoren mit dem Ziel einer verbesserten Verbrennung des Dieselkraftstoffes und einer höheren spezifischen Leistung führt u. a. zu erhöhtem Explosionsdruck und in der Folge zu einer auf das Zylinderkurbelgehäuse pulsierend einwirkenden mechanischen Last, die an den Werkstoff höchste Anforderungen stellt. Neben einer hohen Dauerfestigkeit ist eine Hochtemperatur-Wechselfestigkeit des Werkstoffes eine weitere Voraussetzung für dessen Verwendung zur Herstellung von Zylinderkurbelgehäusen.

[0003] Für thermisch beanspruchte Bauteile werden heute üblicherweise AlSi-Legierungen eingesetzt, wobei die Warmfestigkeit durch Zulegieren von Cu erreicht wird. Kupfer erhöht allerdings auch die Warmrissneigung und wirkt sich negativ auf die Giessbarkeit aus. Anwendungen, bei denen insbesondere Warmfestigkeit gefordert wird, findet man hauptsächlich im Bereich der Zylinderköpfe im Automobilbau, siehe z.B. F. J. Feikus, "Optimierung von Aluminium-Silicium-Gusslegierungen für Zylinderköpfe", Giesserei-Praxis, 1999, Heft 2, S. 50-57.

[0004] Aus der US-A-3 868 250 ist eine warmfeste AlMgSi-Legierung zur Herstellung von Zylinderköpfen bekannt. Die Legierung enthält, nebst üblichen Zusätzen, 0,6 bis 4,5 Gew.-% Si, 2,5 bis 11 Gew.-% Mg, davon 1 bis 4,5 Gew.-% freies Mg, und 0,6 bis 1,8 Gew.-% Mn.

[0005] Die WO-A-9615281 offenbart eine Aluminiumlegierung mit 3,0 bis 6,0 Gew.-% Mg, 1,4 bis 3,5 Gew.-% Si, 0,5 bis 2,0 Gew.-% Mn, max. 0,15 Gew.-% Fe, max. 0,2 Gew.-% Ti und Aluminium als Rest mit weiteren Verunreinigungen einzeln max. 0,02 Gew.-%, insgesamt max. 0,2 Gew.-%. Die Legierung eignet sich zur Herstellung von Bauteilen mit hohen Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften. Die Verarbeitung der Legierung erfolgt bevorzugt durch Druckgiessen, Thixocasting oder Thixoschmieden.

[0006] Aus der WO-A-0043560 ist eine ähnliche Aluminiumlegierung zur Herstellung von Sicherheitsbauteilen im Druckguss-, Squeezecasting-, Thixoforming- oder Thixoforging-Verfahren bekannt. Die Legierung enthält 2,5 - 7,0 Gew.-% Mg, 1,0 - 3,0 Gew.-% Si, 0,3 - 0,49 Gew.-% Mn, 0,1 - 0,3 Gew.-% Cr, max. 0,15 Gew.-% Ti, max. 0,15 Gew.-% Ti, max. 0,15 Gew.-% Fe, max. 0,00005 Gew.-% Ca, max. 0,00005 Gew.-% Na, max. 0,0002 Gew.-% P, sonstige Verunreinigungen einzeln max. 0,02 Gew.-% und Aluminium als Rest.

[0007] Eine aus der EP-A-1 234 893 bekannte Gusslegierung vom Typ AlMgSi enthält 3,0 bis 7,0 Gew.-% Mg, 1,7 bis 3,0 Gew.-% Si, 0,2 bis 0,48 Gew.-% Mn, 0,15 bis 0,35 Gew.-% Fe, max. 0,2 Gew.-% Ti, wahlweise noch 0,1 bis 0,4 Gew.-% Ni sowie Aluminium als Rest und herstellungsbedingte Verunreinigungen einzeln max. 0,02 Gew.-%, insgesamt max. 0,2 Gew.-%, mit der weiteren Massgabe, dass Magnesium und Silizium in der Legierung im wesentlichen in einem Gewichtsverhältnis Mg : Si von 1,7 : 1 entsprechend der Zusammensetzung des quasi-binären Eutektikums mit den festen Phasen Al und Mg₂Si vorliegen. Die Legierung eignet sich zur Herstellung von Sicherheitsteilen im Fahrzeugbau durch Druckgiessen, Rheo- und Thixocasting.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aluminiumlegierung mit guter Dauerwarmfestigkeit zur Herstellung thermisch und mechanisch beanspruchter Bauteile zu schaffen. Die Legierung soll sich vor allem für den Druckguss, aber auch für den Schwerkraft-Kokillenguss, den Niederdruck-Kokillenguss und den Sandguss eignen.

[0009] Ein spezielles Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Aluminiumlegierung für im Druckgiessverfahren hergestellte Zylinderkurbelgehäuse von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren.

[0010] Die aus der Legierung gegossenen Bauteile sollen eine hohe Festigkeit in Verbindung mit hoher Duktilität aufweisen. Die im Bauteil angestrebten mechanischen Eigenschaften sind wie folgt definiert:

Dehngrenze	Rp0.2 > 170 MPa
Zugfestigkeit	Rm > 230 MPa
Bruchdehnung	A5 > 6%

[0011] Die Giessbarkeit der Legierung sollte mit der Giessbarkeit der derzeit angewendeten AlSiCu-Gusslegierungen vergleichbar sein, und die Legierung sollte keine Tendenz zu Warmrissen zeigen.

[0012] Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass die Gehalte der Legierungselemente Magnesium und Silizium in Gew.-% in einem kartesischen Koordinatensystem durch ein Polygon A mit den Koordinaten [Mg; Si] [8,5; 2,7] [8,5; 4,7] [6,3; 2,7] [6,3; 3,4] begrenzt sind und die Legierung weiter
0,1 bis 1 Gew.-% Mangan
max. 1 Gew.-% Eisen
max. 3 Gew.-% Kupfer
max. 2 Gew.-% Nickel
max. 0,5 Gew.-% Chrom
max. 0,6 Gew.-% Kobalt
max. 0,2 Gew.-% Zink
max. 0,2 Gew.-% Titan
max. 0,5 Gew.-% Zirkonium
max. 0,008 Gew.-% Beryllium
max. 0,5 Gew.-% Vanadium
sowie Aluminium als Rest mit weiteren Elementen und herstellungsbedingten Verunreinigungen einzeln max. 0,05 Gew.-%, insgesamt max. 0,2 Gew.-% enthält.

[0013] Für die Hauptlegierungselemente Mg und Si werden die folgenden Gehaltsbereiche bevorzugt:

Mg	6,9 bis 7,9 Gew.-%, insbesondere 7,1 bis 7,7 Gew.-%
Si	3,0 bis 3,7 Gew.-%, insbesondere 3,1 bis 3,6 Gew.-%

[0014] Besonders bevorzugt werden Legierungen, deren Gehalte der Legierungselemente Magnesium und Silizium in Gew.-% in einem kartesischen Koordinatensystem durch ein Polygon B mit den Koordinaten [Mg; Si] [7,9; 3,0] [7,9; 3,7] [6,9; 3,0] [6,9; 3,7], insbesondere durch ein Polygon C mit den Koordinaten [Mg; Si] [7,7; 3,1] [7,7; 3,6] [7,1; 3,1] [7,1; 3,6] begrenzt sind.

[0015] Mit den Legierungselementen Mn und Fe kann das Kleben der Gussteile in der Form verhindert werden. Ein hoher Eisengehalt führt zu einer erhöhten Warmfestigkeit auf Kosten einer verminderten Dehnung. Mn trägt auch wesentlich zur Warmhärtung bei. Je nach Anwendungsbereich werden deshalb die Legierungselemente Fe und Mn bevorzugt wie folgt aufeinander abgestimmt:

[0016] Bei einem Gehalt von 0,4 bis 1 Gew.-% Fe, insbesondere 0,5 bis 0,7 Gew.-% Fe, wird ein Gehalt von 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mn, insbesondere 0,3 bis 0,5 Gew.-% Mn eingestellt.

[0017] Bei einem Gehalt von max. 0,2 Gew.-% Fe, insbesondere max. 0,15 Gew.-% Fe, wird ein Gehalt von 0,5 bis 1 Gew.-% Mn, insbesondere 0,5 bis 0,8 Gew.-% Mn eingestellt.

[0018] Für die weiteren Legierungselemente werden die folgenden Gehaltsbereiche bevorzugt:

Cu	0,2 bis 1,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 0,8 Gew.-%, insbesondere 0,4 bis 0,6 Gew.-%
Ni	0,8 bis 1,2 Gew.-%
Cr	max 0,2 Gew.-%, vorzugsweise max. 0,05 Gew.-%
Co	0,3 bis 0,6 Gew.-%
Ti	0,05 bis 0,15 Gew.-%
Fe	max. 0,15 Gew.-%
Zr	0,1 bis 0,4 Gew.-%

[0019] Kupfer führt zu einer zusätzlichen Festigkeitssteigerung, verschlechtert aber mit zunehmendem Gehalt des Korrosionsverhalten der Legierung.

[0020] Durch Zugabe von Kobalt kann das Ausformverhalten der Legierung weiter verbessert werden.

[0021] Titan und Zirkonium dienen der Kornfeinung. Eine gute Kornfeinung trägt wesentlich zur Verbesserung der Giesseigenschaften und der mechanischen Eigenschaften bei.

[0022] Beryllium in Verbindung mit Vanadium vermindert die Krätzebildung. Bei einer Zugabe von 0.02 bis 0.15 Gew.-% V, vorzugsweise 0.02 bis 0.08 Gew.-% V, insbesondere 0.02 bis 0.05 Gew.-% V sind weniger als 60 ppm Be ausreichend.

[0023] Ein bevorzugter Anwendungsbereich der erfindungsgemässen Aluminiumlegierung ist die Herstellung thermisch und mechanisch beanspruchter Bauteile als Druck-, Kokillen- oder Sandguss, insbesondere für im Druckgiessverfahren hergestellte Zylinderkurbelgehäuse im Automobilbau.

[0024] Die erfindungsgemässe Legierung erfüllt zudem die für Strukturbauteile im Fahrzeugbau geforderten mechanischen Eigenschaften nach einer einstufigen Wärmebehandlung ohne separate Lösungsglühung.

[0025] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1

ein Diagramm mit den Gehaltsgrenzen für die Legierungselemente Mg und Si.

[0026] Das in Fig. 1 dargestellte Polygon A definiert den Gehaltsbereich für die Legierungselemente Mg und Si, die Polygone B und C betreffen Vorzugsbereiche. Die Gerade E entspricht der Zusammensetzung des quasi-binären Eutektikums Al-Mg₂Si. Die erfindungsgemässen Legierungszusammensetzungen liegen somit auf der Seite mit einem Magnesiumüberschuss.

[0027] Die erfindungsgemässe Legierung wurde zu Druckgussplatten mit unterschiedlichen Wanddicken vergossen. Aus den Druckgussplatten wurden Zugproben gefertigt. An den Zugproben wurden die mechanischen Eigenschaften Dehngrenze (Rp0.2), Zugfestigkeit (Rm) und Bruchdehnung (A) im Zustand

F	Gusszustand
Wasser/F	Gusszustand, nach dem Ausformen in Wasser abgeschreckt
F> 24 h	Gusszustand, > 24 h Lagerung bei Raumtemperatur
Wasser/F > 24	Gusszustand, nach dem Ausformen in Wasser abgeschreckt, > 24 h Lagerung bei Raumtemperatur

sowie nach verschiedenen einstufigen Wärmebehandlungen bei Temperaturen im Bereich von 250 °C bis 380 °C und nach Langzeitlagerungen bei Temperaturen im Bereich von 150 °C bis 250 °C bestimmt.

[0028] Die untersuchten Legierungen sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Die Kennziffer A verweist auf Legierungen mit Kupferzusatz, die Kennziffer B auf Legierungen ohne Kupferzusatz.

[0029] In Tabelle 2 sind die Ergebnisse der an Zugproben der Legierungen von Tabelle 1 ermittelten mechanischen Eigenschaften zusammengestellt.

[0030] Eine in den Tabellen 1 und 2 nicht berücksichtigte Legierung mit guter Dauerwarmfestigkeit wies die folgende Zusammensetzung (in Gew.-%) auf:
3,4 Si, 0,6 Fe, 0,42 Cu, 0,32 Mn, 7,4 Mg, o,07 Ti, 0,9 Ni, 0,024 V und 0,004 Be

[0031] Die Ergebnisse der Langzeitversuche belegen die gute Dauerwarmfestigkeit der erfindungsgemässen Legierung. Die mechanischen Eigenschaften nach einer einstufigen Wärmebehandlung bei 350 °C und 380 °C während 90 min lassen darüber hinaus erkennen, dass die erfindungsgemässe Legierung auch die an Strukturbauteile im Fahrzeugbau gestellten Anforderungen erfüllt.

Tabelle 1: chemische Zusammensetzung der Legierungen in Gew.-.%

Legierungsvariante	Wanddicke Flachprobe	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Ti	V	Be
1	3 mm	3,469	0,1138		0,787	7,396	0,106	0,0221	0,0025
1A	3mm	3,4	0,117	0,527	0,781	7,151	0,119	0,0223	0,0019
2	2 mm	3,366	0,0936		0,774	7,246	0,117	0,0263	0,0024
2A	2mm	3,251	0,0841	0,507	0,76	7,499	0,1	0,0246	0,0023
3	4 mm	3,352	0,0917		0,774	7,221	0,118	0,026	0,0024
3A	4 mm	3,198	0,0848	0,522	0,747	7,351	0,101	0,0255	0,0023
4	6 mm	3,28	0,0921		0,766	7,024	0,119	0,0268	0,0024
4A	6 mm	3,181	0,0862	0,535	0,745	7,273	0,1	0,0257	0,0023

Tabelle 2: mechanische Eigenschaften der Legierungen

Legierungsvariante	Ausgangszustand	Wärmebehandlung	Rp0.2 [MPa]	Rm [MPa]	A5 [%]
1	F		210	359	8,6
	Wasser / F		181	347	9,6
	F>24h		204	353	8,9
	Wasser / F>24h		176	347	13,4
	F>24h	250°C/10min	216	352	7,4
		250°C/20min	218	352	6,8
		250°C/90min	207	349	10,8
		350°C/10min	154	315	12,5
		350°C/20min	158	315	10,6
		350°C/90min	147	306	11,4
		380°C/10min	145	304	14,1
		380°C/20min	139	299	13,9
		380°C/90min	137	299	16,7
		150°C/100h	221	365	9,4
		180°C/100h	214	346	6
		200°C/100h	211	354	9,4
		250°C/100h	184	336	11,7
		150°C/500h	223	353	6
		180°C/500h	216	357	9,7
		200°C/500h	202	349	9,2
		250°C/500h	170	327	12,3
1A	F		234	345	4,2
	Wasser/F		170	319	4,9
	F>24h		205	355	7,1
	Wasser / F>24h		188	340	5,6
	F>24h	250°C/14min	227	355	6,6
		250°C/20min	217	354	7,5
		250°C/90min	213	350	7,9
		350°C/10min	157	328	10,4
		350°C/20min	151	317	9,3
		350°C/90min	142	312	12,1
		380°C/10min	141	315	12,6
		380°C/20min	137	312	12,4
		380°C/90min	133	309	12,2
		150°C/100h	248	370	5
		180°C/100h	249	373	6,3
		200°C/100h	215	346	6,2
		250°C/100h	185	329	7,6
		150°C/500h	239	368	6,5
		180°C/500h	227	352	6,9
		200°C/500h	215	350	7,8
		250°C/500h	162	317	8,9
2	F>24h		212	364	10,7
		250°C/90min	223	358	9,9
		350°C/90min	152	312	13,9
		380°C/90min	139	297	17,9
2A	F>24h		241	394	7,8
		250°C/90min	234	375	8,5
		350°C/90min	163	332	9
		380°C/90min	144	328	13,7
3	F>24h		158	321	9,9
		250°C/90min	164	324	10,4
		350°C/90min	143	307	12
		380°C/90min	129	292	16,4
3A	F>24h		173	326	6
		250°C/90min	181	325	5,9
		350°C/90min	151	315	6,9
		380°C/90min	137	312	9,5
4	F>24h		138	304	8,2
		250°C/90min	145	309	9
		350°C/90min	133	297	8,4
		380°C/90min	123	286	12,7
4A	F>24h		152	284	4,3
		250°C/90min	163	278	3,7
		350°C/90min	139	286	5,2
		380°C/90min	131	285	5,7

Ansprüche

1. Aluminiumlegierung vom Typ AlMgSi mit guter Dauerwarmfestigkeit zur Herstellung thermisch und mechanisch beanspruchter Gussbauteile,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehalte der Legierungselemente Magnesium und Silizium in Gew.-% in einem kartesischen Koordinatensystem durch ein Polygon A mit den Koordinaten [Mg; Si] [8,5; 2,7] [8,5; 4,7] [6,3; 2,7] [6,3; 3,4] begrenzt sind und die Legierung weiter
0,1 bis 1 Gew.-% Mangan
max. 1 Gew.-% Eisen
max. 3 Gew.-% Kupfer
max. 2 Gew.-% Nickel
max. 0,5 Gew.-% Chrom
max. 0,6 Gew.-% Kobalt
max. 0,2 Gew.-% Zink
max. 0,2 Gew.-% Titan
max. 0,5 Gew.-% Zirkonium
max. 0,008 Gew.-% Beryllium
max. 0,5 Gew.-% Vanadium
sowie Aluminium als Rest mit weiteren Elementen und herstellungsbedingten Verunreinigungen einzeln max. 0,05 Gew.-%, insgesamt max. 0,2 Gew.-% enthält.

2. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 6.9 bis 7,9 Gew.-% Mg, vorzugsweise 7,1 bis 7,7 Gew.-% Mg.

3. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch 3,0 bis 3,7 Gew.-% Si, vorzugsweise 3,1 bis 3,6 Gew.-% Si.

4. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehalte der Legierungselemente Magnesium und Silizium in Gew.-% in einem kartesischen Koordinatensystem durch ein Polygon B mit den Koordinaten [Mg; Si] [7,9; 3,0] [7,9; 3,7] [6,9; 3,0] [6,9; 3,7] begrenzt sind.

5. Aluminiumlegierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehalte der Legierungselemente Magnesium und Silizium in Gew.-% in einem kartesischen Koordinatensystem durch ein Polygon C mit den Koordinaten [Mg; Si] [7,7; 3,1] [7,7; 3,6] [7,1; 3,1] [7,1; 3,6] begrenzt sind.

6. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch 0,4 bis 1 Gew.-% Fe, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 Gew.-% Fe, und 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mn, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 Gew.-% Mn.

7. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch max. 0,20 Gew.-% Fe, vorzugsweise max. 0,15 Gew.-% Fe, und 0,5 bis 1 Gew.-% Mn, vorzugsweise 0,5 bis 0,8 Gew.-% Mn.

8. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch 0,2 bis1,2 Gew.-% Cu, vorzugsweise 0,3 bis 0,8 Gew.-% Cu, insbesondere 0,4 bis 0,6 Gew.-% Cu.

9. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch 0,8 bis1,2 Gew.-% Ni.

10. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch max. 0,2 Gew.-% Cr, vorzugsweise max. 0,05 Gew.-% Cr.

11. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch 0,3 bis 0,6 Gew.-% Co.

12. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch 0,05 bis 0,15 Gew.-% Ti.

13. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch 0,1 bis 0,4 Gew.-% Zr.

14. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch 0.02 bis 0.15 Gew.-% V, vorzugsweise 0.02 bis 0.08 Gew.-% V, insbesondere 0.02 bis 0.05 Gew.-% V, und weniger als 60 ppm Be.

15. Verwendung einer Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 für im Druck- Kokillen- oder Sandgiessverfahren hergestellte, thermisch und mechanisch beanspruchte Bauteile.

16. Verwendung nach Anspruch 15 für im Druckgiessverfahren hergestellte Zylinderkurbelgehäuse im Automobilbau.

17. Verwendung einer Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 für im Druckgiessverfahren hergestellte Sicherheitsteile im Automobilbau.

Claims

1. Aluminium alloy of type AlMgSi with good creep strength at elevated temperatures for the production of castings subject to high thermal and mechanical stresses,
characterized in that
the contents of the alloying elements magnesium and silicon in % w/w in a Cartesian coordinate system are limited by a polygon A with the coordinates [Mg; Si] [8.5; 2,7] [8.5; 4,7] [6.3; 2,7] [6.3; 3.4] and that the alloy also contains
0.1 to 1% w/w manganese
max. 1% w/w iron
max. 3% w/w copper
max. 2% w/w nickel
max. 0.5% w/w chromium
max. 0.6% w/w cobalt
max. 0.2% w/w zinc
max. 0.2% w/w titanium
max. 0.5% w/w zirconium
max. 0.008% w/w beryllium
max. 0.5% w/w vanadium
as well as aluminium as remainder with further elements and manufacturing-related impurities of individually max. 0.05% w/w and max. 0.2% w/w in total.

2. Aluminium alloy according to Claim 1, characterized by 6.9 to 7.9% w/w Mg, preferably 7,1 to 7,7% w/w Mg.

3. Aluminium alloy according to Claim 1 or 2, characterized by 3.0 to 3.7% w/w Si, preferably 3.1 to 3.6% w/w Si.

4. Aluminium alloy according to Claim 1, characterized in that the contents of the alloying elements magnesium and silicon in % w/w in a Cartesian coordinate system are limited by a polygon B with the coordinates [Mg; Si] [7.9; 3,0] [7.9; 3,7] [6.9; 3,0] [6.9; 3,7].

5. Aluminium alloy according to Claim 4, characterized in that the contents of the alloying elements magnesium and silicon in % w/w in a Cartesian coordinate system are limited by a polygon C with the coordinates [Mg; Si] [7.7; 3.1] [7.7; 3,6] [7.1; 3,1] [7.1; 3,6].

6. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 5, characterized by 0.4 to 1% w/w Fe, preferably 0.5 to 0.7% w/w Fe, and 0.1 to 0.5% w/w Mn, preferably 0.3 to 0.5% w/w Mn.

7. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 5, characterized by max. 0.20% w/w Fe, preferably max. 0.15% w/w Fe, and 0.5 to 1% w/w Mn, preferably 0.5 to 0.8% w/w Mn.

8. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 7, characterized by 0.2 to 1.2% w/w Cu, preferably 0.3 to 0.8% w/w Cu, in particular 0.4 to 0.6% w/w Cu.

9. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 8, characterized by 0.8 to 1.2% w/w Ni.

10. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 9, characterized by max. 0.2% w/w Cr, preferably max. 0.05% w/w Cr.

11. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 10, characterized by 0.3 to 0.6% w/w Co.

12. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 11, characterized by 0.05 to 0.15% w/w Ti.

13. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 12, characterized by 0.1 to 0.4% w/w Zr,

14. Aluminium alloy according to one of Claims 1 to 13, characterized by 0.02 to 0.15% w/w V, preferably 0.02 to 0.08% w/w V, in particular 0.02 to 0.05% w/w V, and less than 60 ppm Be.

15. Use of an aluminium alloy according to one of Claims 1 to 14 for components subject to high thermal and mechanical stresses produced by pressure die casting, mould casting or sand casting.

16. Use according to Claim 15 for cylinder crank-cases produced by the pressure die casting method in automotive engine construction

17. Use of an aluminium alloy according to one of Claims 1 to 14 for safety components produced by the pressure die casting method in automotive construction.

Revendications

1. Alliage d'aluminium du type AIMgSi présentant une bonne endurance à chaud pour la fabrication de pièces coulées sollicitées thermiquement et mécaniquement, caractérisé en ce que les teneurs en éléments d'alliage magnésium et silicium en % en poids, sont limitées dans un système de coordonnées cartésien par un polygone A ayant les coordonnées [Mg;Si] [8,5;2,7] [8,5;4,7] [6,3;2,7] [6,3;3,4] et l'alliage contient en outre
0,1 à 1 % en poids de manganèse
max. 1 % en poids de fer
max. 3 % en poids de cuivre
max. 2 % en poids de nickel
max. 0,5 % en poids de chrome
max. 0,6 % en poids de cobalt
max. 0,2 % en poids de zinc
max. 0,2 % en poids de titane
max. 0,5 % en poids de zirconium
max. 0,008 % en poids de béryllium
max. 0,5 % en poids de vanadium
le reste étant de l'aluminium avec d'autres éléments et des impuretés dues à la fabrication en une teneur individuelle de max. 0,05 % en poids et au total de max. 0,2 % en poids.

2. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, caractérisé par 6,9 à 7,9 % en poids de Mg, de préférence 7,1 à 7,7 % en poids de Mg.

3. Alliage d'aluminium selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par 3,0 à 3,7 % en poids de Si, de préférence 3,1 à 3,6 %£ en poids de Si.

4. Alliage d'aluminium selon la revendication 1, caractérisé en ce que les teneurs en éléments d'alliage magnésium et silicium en % en poids, sont limitées dans un système de coordonnées cartésien par un polygone B ayant les coordonnées [Mg;Si] [7,9;3,0] [7,9;3,7] [6,9;3,0] [6,9:3,7].

5. Alliage d'aluminium selon la revendication 4, caractérisé en ce que les teneurs en éléments d'alliage magnésium et silicium en % en poids, sont limitées dans un système de coordonnées cartésien par un polygone C ayant les coordonnées [Mg;Si] [7,7;3,1] [7,7;3,6] [7,1;3,1] [7,1;3,6] .

6. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par 0,4 à 1 % en poids de Fe, de préférence 0,5 à 0,7 % en poids de Fe, et 0,1 à 0,5 % en poids de Mn, de préférence 0, 3 à 0,5 % en poids de Mn.

7. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par max. 0,20 % en poids de Fe, de préférence max. 0,15 % en poids de Fe, et 0,5 à 1 % en poids de Mn, de préférence 0,5 à 0,8 % en poids de Mn.

8. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par 0,2 à 1,2 % en poids de Cu, de préférence 0,3 à 0,8 % en poids de Cu, en particulier 0,4 à 0,6 % en poids de Cu.

9. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par 0,8 à 1,2 % en poids de Ni.

10. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par max. 0,2 % en poids de Cr, de préférence 0,05 % en poids de Cr.

11. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par 0,3 à 0,6 % en poids de Co.

12. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par 0,05 à 0,15 % en poids de Ti.

13. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par 0,1 à 0,4 % en poids de Zr.

14. Alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par 0,02 à 0,15 % en poids de V, de préférence 0,02 à 0,08 % en poids de V, en particulier 0,02 à 0,05 % en poids de V, et moins de 60 ppm de Be.

15. Utilisation d'un alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, pour des pièces sollicitées thermiquement et mécaniquement, fabriquées par un procédé de coulée sous pression, en coquille ou en sable.

16. Utilisation selon la revendication 15 pour des carters de vilebrequin fabriqués par un procédé de coulée sous pression, dans la construction automobile.

17. Utilisation d'un alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 pour des pièces de sécurité fabriquées par un procédé de coulée sous pression, dans la construction automobile.

Zeichnung