(19)
(11) EP 2 954 081 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
05.10.2016  Patentblatt  2016/40

(21) Anmeldenummer: 14706468.7

(22) Anmeldetag:  04.02.2014
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
C22C 21/02(2006.01)
C22F 1/047(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE2014/100032
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2014/121785 (14.08.2014 Gazette  2014/33)

(54)

AL-GUSSLEGIERUNG

ALUMINIUM CASTING ALLOY

ALLIAGE D'ALUMINIUM COULÉ


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 06.02.2013 DE 102013101179

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
16.12.2015  Patentblatt  2015/51

(73) Patentinhaber: KSM Castings Group GmbH
31137 Hildesheim (DE)

(72) Erfinder:
  • GREVEN, Klaus
    31141 Hildesheim (DE)
  • LOGANATHAN, Manikandan
    31134 Hildesheim (DE)

(74) Vertreter: Patentanwälte Thömen & Körner 
Zeppelinstrasse 5
30175 Hannover
30175 Hannover (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A1-102008 055 928
US-A1- 2010 289 239
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Aluminium-Gusslegierung.

    [0002] Aus der DE 10 2008 055 928 A1 ist eine Al-Gusslegierung bekannt, welche nachfolgend angeführte Legierungsbestandteile

    Si: 2,5 bis 3,3, vorzugsweise 2,7 bis 3,1 Gew.-%

    Mg: 0,2 bis 0,7, vorzugsweise 0,3 bis 0,6 Gew.-%

    Fe: < 0,18, vorzugsweise 0,05 bis 0,16 Gew.-%

    Mn: < 0,5, vorzugsweise 0,05 bis 0,4 Gew.-%

    Ti: < 0,1, vorzugsweise 0,01 bis 0,08 Gew.-%

    Sr: < 0,03, vorzugsweise 0,01 bis 0,03 Gew.-%

    Cr: 0,3 bis 1,3, vorzugsweise 0,4 bis 1,0,
    besonders bevorzugt 0,5 bis 0,8 Gew.-%

    Sonstige: < 0,1 Gew.-%

    enthält, und jeweils zu 100 Gew.-% mit Al ergänzt ist.



    [0003] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Si-arme AI-Gusslegierung hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften derart zu optimieren, dass bei ihrer Verwendung zur Herstellung von Gussbauteilen insbesondere im Fahrwerksbereich von Kraftfahrzeugen, Material eingespart und die mit dieser Materialeinsparung einhergehenden und dem Fachmann bekannten Vorteile im Kraftfahrzeugbereich erreicht werden können.

    [0004] Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Al-Gusslegierung erzielt, die nachfolgend angeführte Legierungsbestandteile

    Si: 3,0 bis 3,8 Gew.-%

    Mg: 0,3 bis 0,6

    Cr: 0,05 bis <0,25 Gew.-%

    Fe: < 0,18 Gew.-%

    Mn: < 0,06 Gew.-%

    Ti: < 0,16 Gew.-%

    Cu: < 0,006 Gew.-%

    Sr: 0,010 bis 0,030

    Zr <0,006 Gew.-%

    Zn <0,006 Gew.-%

    Verunreinigungen: < 0,1 Gew.-%,

    enthält und jeweils zu 100 Gew.-% mit Al ergänzt ist.



    [0005] Eine solche Al-Gusslegierung ist gegenüber dem Stand der Technik stärker, zäher und duktiler.

    [0006] Die erfindungsgemäße Auswahl an Legierungsbestandteilen in der genannten Größenordnung führt zu einer weiteren signifikanten Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, die bereits im Gusszustand, insbesondere jedoch bei einem Gussbauteil nach einer 2-stufigen Wärmebehandlung, nämlich einem Lösungsglühen und einem anschließenden Auslagern zu verzeichnen ist, wobei zwischen diesen beiden Wärmebehandlungsstufen vorzugsweise ein Abschrecken des Gussbauteils in Wasser vorgesehen ist. Für Fahniverksanwendungen, vorzugsweise für radführende Bauteile, ganz bevorzugt für Dämpferstelzen, Radträger und insbesondere Schwenklager, ergeben sich so insgesamt erhöhte mechanische Kennwerte.

    [0007] Vollkommen unerwartet hat sich insbesondere in Bezug auf den mechanischen Kennwert der Bruchdehnung A5 gezeigt, dass der für Chrom gemäß DE 10 2008 055 928 A1 als kritisch angegebene untere Grenzwert von 0,3 Gew.-% erfindungsgemäß weiter unterschritten werden kann.

    [0008] Die erfindungsgemäßen Legierungen können herstellungsbedingte Verunreinigungen, z.B. Pb, Ni, etc., enthalten, wie sie dem Fachmann allgemein bekannt sind.

    [0009] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Si mit einem Gehalt von mehr als 3,1 bis weniger als 3,7 Gew.-% enthalten ist. Es kann für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhaft sein, wenn Si mit einem Gehalt von mehr als 3,3 bis weniger als 3,7 Gew.-% enthalten ist. Für einige andere Anwendungsfälle kann vorteilhaft sein, wenn Si mit einem Gehalt von mehr als 3,0 bis weniger als 3,3 Gew.-% enthalten ist.

    [0010] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Mg mit einem Gehalt von 0,5 bis 0,6 Gew.-% enthalten ist. Es kann vorteilhaft sein, wenn Mg mit einem Gehalt von 0,5 bis weniger als 0,6 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 0,55 Gew.-% enthalten ist.

    [0011] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Cr mit einem Gehalt von 0,10 bis weniger als 0,20 Gew.-% enthalten ist. Für einige Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn Cr mit einem Gehalt von 0,12 bis 0,17 Gew.-% enthalten ist.

    [0012] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Fe mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,15 Gew.-% enthalten ist.

    [0013] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Mn mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,05 Gew.-%

    [0014] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Ti mit einem Gehalt von 0,05 bis 0,15 Gew.-% enthalten ist.

    [0015] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Cu mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.

    [0016] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Sr mit einem Gehalt von 0,015 bis 0,025 Gew.-% enthalten ist.

    [0017] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Zr mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.

    [0018] Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Zn mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.

    [0019] Für zahlreiche Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn Verunreinigungen mit einem Gehalt von <0,05 Gew.-% enthalten sind. Für diverse Anwendungen kann es auch von Vorteil sein, wenn Verunreinigungen mit einem Gehalt von <0,005 Gew.-% enthalten sind.

    [0020] Für gewisse Gussbauteile hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die erfindungsgemäße Al-Gusslegierung eine Niederdruck-AI-Gusslegierung ist.

    [0021] Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem das Niederdruck-Gießverfahren Anwendung findet.

    [0022] Für bestimmte Gussbauteile hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die AI-Gusslegierung eine Gegendruck (CPC)-AI-Gusslegierung ist.

    [0023] Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem das Niederdruck-Gegendruck-Gießverfahren Anwendung findet.

    [0024] Als Fertigungsverfahren für Gussbauteile, insbesondere als Fahniverksteile, vorzugsweise als radführende Teile, ganz bevorzugt als Dämpferstelzen, Radträger oder Schwenklager, von Kraftfahrzeugen aus der erfindungsgemäßen Gusslegierung sind grundsätzlich verschiedene Dauerformgießverfahren geeignet. Aufgrund der sehr guten mechanischen Eigenschaften bei hochbeanspruchten radführenden Teilen von Kraftfahrzeugen eignen sich aber besonders der Niederdruck-Kokillenguss sowie das Gegendruck-Gießverfahren (CPC-Verfahren), das auch als Gegendruck-Kokillengießverfahren bezeichnet wird, als Fertigungsverfahren.

    [0025] Als Fertigungsverfahren für Gussbauteile, insbesondere als Fahniverksteile, vorzugsweise als radführende Teile, ganz bevorzugt als Dämpferstelzen, Radträger oder Schwenklager, von Kraftfahrzeugen aus der erfindungsgemäßen Gusslegierung kann vorteilhaft das Squeeze-Casting, der Schwerkraft-Kokillenguss oder der Druckguss, insbesondere der Thixo-, Rheo- oder Niederdruck-Sandguss, Anwendung finden.

    [0026] Um die oben genannten Vorteile zu erzielen oder noch weiter zu entwickeln, ist es vorteilhaft, wenn die gegossenen Bauteile einer zweistufigen Wärmebehandlung, nämlich einem Lösungsglühen und einem anschließenden Warmauslagern, unterzogen werden. Es kann vorteilhaft sein, wenn das Gussbauteil zwischen den beiden Wärmebehandlungsstufen in Wasser abgeschreckt wird.

    [0027] Es kann zweckmäßig sein, wenn das Gussbauteil nach dem Gießprozess zwischen 530°C und 550°C für 6 bis 10h, vorzugsweise zwischen 540°C und 550°C für 7 bis 9 h, insbesondere für 8 bis 9h, ganz besonders bevorzugt zwischen mehr als 540°C und 550°C für 7 bis 9 h, insbesondere für 8 bis 9h, lösungsgeglüht wird.

    [0028] Es kann zweckmäßig sein, wenn das Gussbauteil nach dem Gießprozess zwischen 180°C und 210°C für 1 bis 8h, insbesondere für 1 bis 6,5h, vorzugsweise zwischen 180°C und 190°C für 1 bis 6,5h, insbesondere für 4 bis 6,5h, besonders bevorzugt zwischen 180°C und weniger als 190°C für 4 bis 6,5h, insbesondere für 5 bis 6,5h, angelassen wird.

    [0029] Die Erfindung sieht ferner die Verwendung einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche oder eines insbesondere wärmebehandelten Gussbauteils nach einem der Ansprüche für Fahniverksteile von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise für radführende Bauteile von Kraftfahrzeugen, ganz besonders bevorzugt für Dämpferstelzen, Radträger oder Schwenklager von Kraftfahrzeugen vor.

    [0030] Erfindungsgemäß weisen die Gussbauteile ein verbessertes Festigkeits-Dehnungsverhältnis bei verbesserten Gefügeeigenschaften auf. Das Gießverfahren ermöglicht zum einen ein von großen Fehlern, bekannt als Lunker, freies Gussstück, zum anderen wird die Mikrostruktur in einer solchen Weise positiv beeinflusst, dass die Anzahl innerer Kerben, die die Bruchdehnung verringern, möglichst gering gehalten wird.

    [0031] Wie bereits erwähnt hat sich die erfindungsgemäße Al-Gusslegierung insbesondere für stärker beanspruchte Komponenten, wie Dämpferstelzen, Radträger oder Schwenklager, als besonders geeignet herausgestellt. Als ganz bevorzugtes Verfahren zur Herstellung solcher stärker beanspruchter Komponenten wird das Gegendruck-Kokillengießverfahren (CPC-Verfahren) verwendet.

    [0032] Erfindungsgemäße Gussbauteile, die aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche und/oder nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche hergestellt sind, zeichnen sich nach einer Wärmebehandlung durch eine eine Dehngrenze RP0,2 von 300 bis 325 MPa, vorzugsweise von 305 bis 310 MPa, und/oder eine Bruchdehnung A5 von 4 bis 10 %, vorzugsweise von 7 bis 9 %, und/oder eine Zugfestigkeit Rm von 350-375 MPa, vorzugsweise von 350 -360 MPa, aus.

    Beispiel



    [0033] Zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften der Legierung AlSi3Mg0.5Cr0.15 wird ein so genannter "Französischer Zugstab" nach DIN 50125 aus einem mittels eines Gegendruck-Kokillengießverfahrens (CPC-Verfahren) hergestellten Schwenklager herausgetrennt, wobei das Schwenklager vorab eine Wärmebehandlung (Lösungsglühen 540°C für 8h, Abschrecken in Wasser, Warmauslagern 180°C für 6,5h) erhalten hat. Das Gießen von Vergleichsproben (AlSi3Mg0.5 und AlSi3Mg0.5Cr0.3) und die anschließende Wärmebehandlung erfolgt unter gleichen Bedingungen. Die zu vergleichenden Legierungen unterscheiden sich lediglich im Chrom-Gehalt. Der Probenstab wird an gleicher Stelle des Schwenklagers entnommen. Ermittelt werden die mechanischen Eigenschaften Zugfestigkeit Rm, Streckgrenze RP0,2 und Bruchdehnung A5 nach DIN10002.
      Rm [MPa] Rp 0,2 [MPa] A5 [%]
    AlSi3Mg0.5 327 263 9,3
    AlSi3Mg0.5Cr0.15 356 305 8,2
    AlSi3Mg0.5Cr0.3 358 308 6,9


    [0034] Vor dem Hintergrund der DE 10 2008 055 928 A1 und dem im Hinblick auf die mechanischen Kennwerte als kritisch angegebenen unteren Grenzwert für Chrom von 0,3 Gew.-% war das Erreichen der oben genannten mechanischen Kennwerte für AlSi3Mg0.5Cr0.15 nicht zu erwarten.

    [0035] Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn das Fahrwerksteil, vorzugsweise die Dämpferstelze oder der Radträger, durch Niederdruck-Sandguss oder vorzugsweise durch Gegendruck-Kokillenguss (CPC) hergestellt ist. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung der in der DE 10 2010 026 480 A1 offenbarten Gießvorrichtung bzw. des dort offenbarten Verfahrens herausgestellt. Der Offenbarungsgehalt der DE 10 2010 026 480 A1 bzw. deren Inhalt wird durch ausdrücklichen Verweis als zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gehörig in die vorliegende Anmeldung aufgenommen bzw. integriert.


    Ansprüche

    1. Al-Gusslegierung, die folgende Legierungsbestandteile

    Si: 3,0 bis 3,8 Gew.-%

    Mg: 0,3 bis 0,6 Gew.-%

    Cr: 0,05 bis <0,25 Gew.-%

    Fe: < 0,18 Gew.-%

    Mn: < 0,06 Gew.-%

    Ti: < 0,16 Gew.-%

    Cu: < 0,006 Gew.-%

    Sr: 0,010 bis 0,030

    Zr <0,006 Gew.-%

    Zn <0,006 Gew.-%

    Verunreinigungen: < 0,1 Gew.-%

    enthält und jeweils zu 100 Gew.-% mit Al ergänzt ist.


     
    2. Al-Gusslegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Si mit einem Gehalt von mehr als 3,1 bis weniger als 3,7 Gew.-% enthalten ist.
     
    3. Al-Gusslegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mg mit einem Gehalt von 0,5 bis 0,6 Gew.-% enthalten ist.
     
    4. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Cr mit einem Gehalt von 0,10 bis weniger als 0,20 Gew.-% enthalten ist.
     
    5. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Cr mit einem Gehalt von 0,12 bis 0,17 Gew.-% enthalten ist.
     
    6. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Fe mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,15 Gew.-% enthalten ist.
     
    7. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mn mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,05 Gew.-%
     
    8. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Ti mit einem Gehalt von 0,05 bis 0,15 Gew.-% enthalten ist.
     
    9. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Cu mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.
     
    10. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Sr mit einem Gehalt von 0,015 bis 0,025 Gew.-% enthalten ist.
     
    11. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Zr mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.
     
    12. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Zn mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.
     
    13. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Verunreinigungen mit einem Gehalt von <0,05 Gew.-% enthalten sind.
     
    14. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Verunreinigungen mit einem Gehalt von <0,005 Gew.-% enthalten sind.
     
    15. Al-Gusslegierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die AI-Gusslegierung eine Niederdruck-AI-Gusslegierung ist.
     
    16. Al-Gusslegierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Al-Gusslegierung eine Gegendruck (CPC) - AI-Gusslegierung ist.
     
    17. Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem das Niederdruck-Gießverfahren Anwendung findet.
     
    18. Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem das Gegendruck (CPC) - Gießverfahren Anwendung findet.
     
    19. Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem das Squeeze-Casting, der Schwerkraft-Kokillenguss oder der Druckguss, insbesondere der Thixo-, Rheo- oder Niederdruck-Sandguss, Anwendung findet.
     
    20. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 17 bis 19, zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei welchem das Gussbauteil nach dem Gießprozess einer zweistufigen Wärmebehandlung, nämlich einem Lösungsglühen und einem anschließenden Warmauslagern, unterzogen wird.
     
    21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussbauteil zwischen den beiden Wärmebehandlungsstufen in Wasser abgeschreckt wird.
     
    22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, bei welchem das Gussbauteil nach dem Gießprozess zwischen 530°C und 550°C für 6 bis 10h, vorzugsweise zwischen 540°C und 550°C für 7 bis 9h, insbesondere für 8 bis 9h, ganz besonders bevorzugt zwischen mehr als 540°C bis 550°C für 7 bis 9h, insbesondere für 8 bis 9h, lösungsgeglüht wird
     
    23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, bei welchem das Gussbauteil nach dem Gießprozess zwischen 180°C und 210°C für 1 bis 8h, insbesondere 1 bis 6,5h, vorzugsweise zwischen 180°C und 190°C für 1 bis 6,5h, insbesondere für 4 bis 6,5h, besonders bevorzugt zwischen 180°C und weniger als 190°C für 4 bis 6,5h, insbesondere für 5 bis 6,5h, angelassen wird.
     
    24. Verwendung einer Al-Gusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder eines aus einer solchen hergestellten, insbesondere wärmebehandelten Gussbauteils für Fahniverksteile von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise für radführende Bauteile von Kraftfahrzeugen, ganz besonders bevorzugt für Dämpferstelzen, Radträger und insbesondere Schwenklager von Kraftfahrzeugen.
     
    25. Gussbauteil, hergestellt aus einer Al-Gusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gussbauteil nach einer Wärmebehandlung eine Dehngrenze RP0,2 von 300 bis 325 MPa, vorzugsweise von 305 bis 310 MPa, und/oder eine Bruchdehnung A5 von 4 bis 10 %, vorzugsweise von 7 bis 9 %, und/oder eine Zugfestigkeit Rm von 350-375 MPa, vorzugsweise von 350 -360 MPa, aufweist.
     


    Claims

    1. An aluminium casting alloy which contains the following alloy components

    Si: 3.0 to 3.8 wt%

    Mg: 0.3 to 0.6 wt%

    Cr: 0.05 to <0.25 wt%

    Fe: < 0.18 wt%

    Mn: < 0.06 wt%

    Ti: < 0.16 wt%

    Cu: < 0.006 wt%

    Sr: 0.010 to 0.030

    Zr <0.006 wt%

    Zn <0.006 wt%

    impurities: < 0.1 wt%

    and is respectively supplemented with aluminium up to 100 wt%.


     
    2. The aluminium casting alloy according to Claim 1, characterised in that Si is contained at a content of more than 3.1 to less than 3.7 wt%.
     
    3. The aluminium casting alloy according to Claim 1 or 2, characterised in that Mg is contained at a content of 0.5 to 0.6 wt%.
     
    4. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 3, characterised in that Cr is contained at a content of 0.10 to less than 0.20 wt%.
     
    5. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 4, characterised in that Cr is contained at with a content of 0.12 to 0.17 wt%.
     
    6. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 5, characterised in that Fe is contained at a content of 0.01 to 0.15 wt%.
     
    7. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 6, characterised in that Mn is contained at a content of 0.01 to 0.05 wt%.
     
    8. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 7, characterised in that Ti is contained at a content of 0.05 to 0.15 wt%.
     
    9. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 8, characterised in that Cu is contained at a content of 0.001 to 0.005 wt%.
     
    10. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 9, characterised in that Sr is contained at a content of 0.015 to 0.025 wt%.
     
    11. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 10, characterised in that Zr is contained at a content of 0.001 to 0.005 wt%.
     
    12. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 11, characterised in that Zn is contained at a content of 0.001 to 0.005 wt%.
     
    13. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 12, characterised in that impurities are contained at a content of <0.05 wt%.
     
    14. The aluminium casting alloy according to any one of claims 1 to 13, characterised in that impurities are contained at a content of <0.005 wt%.
     
    15. Aluminium casting alloys according to any one of claims 1 to 14, characterised in that the aluminium casting alloy is a low-pressure aluminium casting alloy.
     
    16. Aluminium casting alloys according to any one of claims 1 to 14, characterised in that the aluminium casting alloy is a counter-pressure (CPC) aluminium casting alloy.
     
    17. A method of manufacturing a cast component from an aluminium casting alloy according to any one of Claims 1 to 14, in which the low-presssure casting method is used.
     
    18. The method of manufacturing a cast component from an aluminium casting alloy according to any one of Claims 1 to 14, in which the counter-pressure (CPC) casting method is used.
     
    19. The method of manufacturing a cast component from an aluminium casting alloy according to any one of Claims 1 to 14, in which squeeze casting, gravity die casting or pressure casting, in particular thixo, rheo or low-pressure sand casting, is used.
     
    20. The method, in particular according to any one of Claims 17 to 19, for manufacturing a cast component from an aluminium casting alloy according to any one of Claims 1 to 16, in which the cast component is subjected to a two-step heat treatment, namely solution annealing and subsequent artificial ageing, after the casting process.
     
    21. The method according to Claim 20, characterised in that the cast component is quenched in water between the two heat-treatment steps.
     
    22. The method according to any one of claims 17 to 21, in which, after the casting process, the cast component is solution-annealed between 530°C and 550°C for 6 to 10 h, preferably between 540°C and 550°C for 7 to 9 h, in particular for 8 to 9 h, very particularly preferably between more than 540°C and 550°C for 7 to 9 h, in particular for 8 to 9 h.
     
    23. The method according to any one of claims 17 to 22, in which, after the casting process, the cast component is tempered between 180°C and 210°C for 1 to 8 h, in particular 1 to 6.5 h, preferably between 180°C and 190°C for 1 to 6.5 h, in particular for 4 to 6.5 h, particularly preferably between 180°C and less than 190°C for 4 to 6.5 h, in particular for 5 to 6.5 h.
     
    24. Use of an aluminium cast alloy according to any one of the preceding claims or of a cast component made thereof, in particular a heat-treated cast component, for motor vehicle chassis parts, preferably for motor vehicle wheel-guiding components, very particularly preferably for shock-absorber legs, wheel mounts and in particular for pivot bearings of motor vehicles.
     
    25. A cast component manufactured from an aluminium casting alloy according to any one of the preceding claims or according to a method according to any one of the preceding claims, wherein, after a heat treatment, the cast component has a yield point Rp 0.2 of 300 to 325 MPa, preferably of 305 to 310 MPa, and/or an elongation at break A5 of 4 to 10%, preferably of 7 to 9%, and/or a tensile strength Rm of 350-375 MPa, preferably of 350-360 MPa.
     


    Revendications

    1. Alliage d'aluminium de fonderie contenant les éléments d'alliage suivants :

    Si : entre 3,0 et 3,8 % en poids

    Mg : entre 0,3 et 0,6 % en poids

    Cr : entre 0,05 et < 0,25 % en poids

    Fe : < 0,18 % en poids

    Mn : < 0,06 % en poids

    Ti : < 0,16 % en poids

    Cu : < 0,006 % en poids

    Sr : entre 0,010 et 0,030

    Zr < 0,006 % en poids

    Zn < 0,006 % en poids

    Impuretés : < 0,1 % en poids

    et complété à 100 % en poids avec de l'aluminium.


     
    2. Alliage d'aluminium de fonderie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en Si est supérieure à 3,1 et inférieure à 3,7 % en poids.
     
    3. Alliage d'aluminium de fonderie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la teneur en Mg est comprise entre 0,5 et 0,6 % en poids.
     
    4. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur en Cr est supérieure à 0,10 et inférieure à 0,20 % en poids.
     
    5. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la teneur en Cr est comprise entre 0,12 et 0,17 % en poids.
     
    6. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la teneur en Fe est comprise entre 0,01 et 0, 15 % en poids.
     
    7. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la teneur en Mn est comprise entre 0,01 et 0,05 % en poids.
     
    8. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la teneur en Ti est comprise entre 0,05 et 0,15 % en poids.
     
    9. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la teneur en Cu est comprise entre 0,001 et 0,005 % en poids.
     
    10. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la teneur en Sr est comprise entre 0,015 et 0,025 % en poids.
     
    11. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la teneur en Zr est comprise entre 0,001 et 0,005 % en poids.
     
    12. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la teneur en Zn est comprise entre 0,001 et 0,005 % en poids.
     
    13. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la teneur en impuretés est < 0,05 % en poids.
     
    14. Alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la teneur en impuretés est < 0,005 % en poids.
     
    15. Alliages d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium de fonderie est un alliage d'aluminium de fonderie à basse pression.
     
    16. Alliages d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium de fonderie est un alliage d'aluminium de fonderie à contre-pression (CPC).
     
    17. Procédé de fabrication d'une pièce moulée en alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 14 utilisant le procédé de coulée à basse pression.
     
    18. Procédé de fabrication d'une pièce moulée en alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 14 utilisant le procédé de coulée à contre-pression (CPC).
     
    19. Procédé de fabrication d'une pièce moulée en alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 14 utilisant le moulage sous pression, le coulage en coquille ou le coulage sous pression, en particulier le coulage thixotropique, rhéologique ou en sable à basse pression.
     
    20. Procédé de fabrication, en particulier selon l'une des revendications 17 à 19, d'une pièce moulée en alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications 1 à 16, au cours duquel la pièce moulée est soumise après le coulage à un traitement thermique en deux phases, soit un recuit de mise en solution suivi d'un vieillissement à chaud.
     
    21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que la pièce moulée est plongée brusquement dans l'eau pour y être refroidie entre les deux phases de traitement thermique.
     
    22. Procédé selon l'une des revendications 17 à 21 au cours duquel la pièce moulée subit, après le coulage, un recuit de mise en solution entre 530 °C et 550 °C pendant 6 à 10 h, de préférence entre 540 °C et 550 °C pendant 7 à 9 h, en particulier pendant 8 à 9 h, de préférence encore à une température supérieure à 540 °C mais n'excédant pas 550 °C pendant 7 à 9 h, spécialement entre 8 et 9 h.
     
    23. Procédé selon l'une des revendications 17 à 22 au cours duquel on fait revenir la pièce moulée après le coulage pendant 1 à 8 h à une température comprise entre 180 °C et 210 °C, en particulier pendant 1 à 6,5 h, de préférence entre 180 °C et 190 °C pendant 1 à 6,5 h, en particulier pendant 4 à 6,5 h, de préférence encore entre 180 °C et moins de 190 °C pendant 4 à 6,5 h, spécialement entre 5 et 6,5 h.
     
    24. Utilisation d'un alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications précédentes ou d'une pièce moulée en alliage d'aluminium de fonderie pour train roulant de véhicules automobiles, fabriqués de la même manière, en particulier soumis à un traitement thermique, de préférence pour les éléments directionnels des véhicules, de préférence encore pour les supports d'amortisseur, les supports de roue et en particulier les paliers de pivot des véhicules automobiles.
     
    25. Pièce moulée fabriquée en alliage d'aluminium de fonderie selon l'une des revendications précédentes ou selon un procédé selon l'une des revendications précédentes, la pièce moulée présentant, après un traitement thermique une dilatation limite RP0,2 de 300 à 325 MPa, de préférence de 305 à 310 MPa, et/ou un allongement à la rupture A5 de 4 à 10 %, de préférence de 7 à 9 %, et/ou une résistance à la traction Rm de 350 à 375 MPa, de préférence de 350 à 360 MPa.
     






    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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