| (19) |
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(11) |
EP 3 175 009 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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12.09.2018 Patentblatt 2018/37 |
| (22) |
Anmeldetag: 09.07.2015 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE2015/100288 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2016/015711 (04.02.2016 Gazette 2016/05) |
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| (54) |
AL-GUSSLEGIERUNG
AL-CASTING ALLOY
ALLIAGE DE FONDERIE À L'ALUMINIUM
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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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: |
29.07.2014 DE 102014110752 18.11.2014 DE 102014116822
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.06.2017 Patentblatt 2017/23 |
| (73) |
Patentinhaber: KSM Castings Group GmbH |
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31137 Hildesheim (DE) |
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Erfinder: |
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- GREVEN, Klaus
31141 Hildesheim (DE)
- BUSCHJOHANN, Thomas
31171 Nordstemmen (DE)
- LOGANATHAN, Manikandan
31141 Hildesheim (DE)
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| (74) |
Vertreter: Patentanwälte Thömen & Körner |
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Zeppelinstrasse 5 30175 Hannover 30175 Hannover (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102013 108 127
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US-A1- 2006 021 683
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| 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). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Aluminium-Gusslegierung.
[0002] Aus der
DE 10 2013 108 127 A1 ist eine Al-Gusslegierung bekannt, welche nachfolgend angeführte Legierungsbestandteile
Si: 3,0 bis 3,8 Gew.-%
Mg: 0,3 bis 0,6 Gew.-%
Cr: 0,25 bis 0,35 Gew.-%
Fe: < 0,18 Gew.-%
Mn: < 0,06 Gew.-%
Ti: < 0,16 Gew.-%
Cu: < 0,006 Gew.-%
Sr: 0,010 bis 0,030 Gew.-%
Zr: < 0,006 Gew.-%
Zn: <0 ,006 Gew.-%
Verunreinigungen: < 0,1 Gew.-%, vorzugsweise < 0,005 Gew.-%
enthält und jeweils zu 100 Gew.-% mit Al ergänzt ist.
[0003] Ausgehend von diesem Stand der Technik, der eine Si-arme Al-Gusslegierung mit optimierten
mechanischen Eigenschaften offenbart, welche dadurch bei ihrer Verwendung zur Herstellung
von Gussbauteilen, insbesondere im Fahrwerksbereich von Kraftfahrzeugen, vorteilhaft
zu Materialeinsparungen führt, hat sich jedoch gezeigt, dass bei komplexeren Geometrien
der zu gießenden Gussbauteile Probleme bei der Gießbarkeit entstehen können.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine solche Si-arme Al-Gusslegierung
hinsichtlich ihrer Gießbarkeit weiter zu verbessern, ohne dass deren mechanischen
Eigenschaften übermäßig negativ beeinflusst werden.
[0005] Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Al-Gusslegierung erzielt, die nachfolgend
angeführte Legierungsbestandteile
Si: > 3,8 bis 5,8 Gew.-%
Mg: 0,1 bis 0,6 Gew.-%
Cr: 0,05 bis 1,3 Gew.-%
Fe: < 0,18 Gew.-%
Mn: < 0,06 Gew.-%
Ti: < 0,2 Gew.-%
Cu: ≤ 0,03 Gew.-%
Sr: 0,010 bis 0,030 Gew.-%
Zr <0,006 Gew.-%
Zn <0,006 Gew.-%
Verunreinigungen: < 0,1 Gew.-%
enthält und jeweils zu 100 Gew.-% mit Al ergänzt ist.
[0006] Eine solche Al-Gusslegierung weist gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte
Gießbarkeit, insbesondere bei zu gießenden geringen Wandstärken und/oder langen Fließwegen,
auf. Die erfindungsgemäße Auswahl an Legierungsbestandteilen in der genannten Größenordnung
führt also zu einer Verbesserung der Gießbarkeit, ohne dass die mechanischen Eigenschaften
nachteilig beeinflusst werden. Vorteilhaft kann sich auch eine Erhöhung der Bruchdehnung
ergeben.
[0007] Die erfindungsgemäßen Legierungen können herstellungsbedingte Verunreinigungen, z.B.
Pb, Ni, etc., enthalten, wie sie dem Fachmann allgemein bekannt sind.
[0008] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es für einige Anwendungsfälle vorteilhaft
sein, wenn Si mit einem Gehalt von mehr als 3,8 bis 5,5Gew.-%, vorzugsweise von mehr
als 3,8 bis 5,0 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 4,0 bis 5,0 Gew.-%, enthalten
ist. Für andere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn Si mit einem Gehalt
von 5,0 bis 5,8 Gew.-% enthalten ist.
[0009] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Mg mit einem
Gehalt von 0,15 bis weniger als 0,50 Gew.-%, vorzugsweise bis weniger als 0,40 Gew.-%,
enthalten ist. Es kann vorteilhaft sein, wenn Mg mit einem Gehalt von 0,15 bis weniger
als 0,35 Gew.-%, vorzugsweise von 0,20 bis 0,30 Gew.-%, ganz bevorzugt bis weniger
als 0,30 Gew.-% enthalten ist. Für einige Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein,
wenn Mg mit einem Gehalt 0,30 bis 0,35 Gew.-% enthalten ist.
[0010] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Cr mit einem
Gehalt von mehr als 0,05 bis weniger als 0,25 Gew.-% enthalten ist. Für einige Einsatzfälle
kann es vorteilhaft sein, wenn Cr mit einem Gehalt von 0,10 bis 0,20 Gew.-%, vorzugsweise
von 0,12 bis 0,17 Gew.-% enthalten ist. Für einige Anwendungsfälle kann es von Vorteil
sein, wenn Cr mit einem Gehalt von 0,13 bis 0,18 Gew.-% enthalten ist.
[0011] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Fe mit einem
Gehalt von 0,01 bis 0,15 Gew.-% enthalten ist. Für einige Anwendungsfälle kann es
von Vorteil sein, wenn Fe mit einem Gehalt von bis zu 0,12 Gew.-%, vorzugsweise von
0,01 bis 0,12 Gew.-%, enthalten ist.
[0012] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Mn mit einem
Gehalt von 0,01 bis 0,05 Gew.-% enthalten ist. Für einige Anwendungsfälle kann es
von Vorteil sein, wenn Mn mit einem Gehalt von bis zu 0,03 Gew.-%, vorzugsweise von
0,01 bis 0,03 Gew.-%, enthalten ist.
[0013] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Ti mit einem
Gehalt von 0,05 bis weniger als 0,2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,10 bis weniger als
0,2 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 0,15 bis weniger als 0,2 Gew.-%, enthalten
ist. Für einige Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn Ti mit einem Gehalt
von bis zu 0,03 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 bis 0,03 Gew.-%, enthalten ist.
[0014] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Cu mit einem
Gehalt von weniger als 0,006 Gew.-%, vorzugsweise von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten
ist. Für einige Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn Cu mit einem Gehalt
von 0,001 bis 0,03 Gew.-% enthalten ist.
[0015] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Sr mit einem
Gehalt von 0,015 bis 0,025 Gew.-% enthalten ist. Für einige Anwendungsfälle kann es
von Vorteil sein, wenn Sr mit einem Gehalt von 0,019 bis 0,024 Gew.-% enthalten ist.
[0016] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Zr mit einem
Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.
[0017] Für eine Optimierung der Gießbarkeit ohne nachteilige Beeinflussung mechanischer
Kennwerte des zu gießenden Gussbauteils kann es vorteilhaft sein, wenn Zn mit einem
Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.
[0018] 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.
[0019] Für gewisse Gussbauteile hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die erfindungsgemäße
Al-Gusslegierung eine Niederdruck-AI-Gusslegierung ist.
[0020] Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils
aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei welchem das Niederdruck-Gießverfahren
Anwendung findet.
[0021] Für bestimmte Gussbauteile hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Al-Gusslegierung
eine Gegendruck (CPC)-Al-Gusslegierung ist.
[0022] Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils
aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei welchem das Niederdruck-Gegendruck-Gießverfahren
Anwendung findet.
[0023] Als Fertigungsverfahren für Gussbauteile, insbesondere als Fahrwerksteile, 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.
[0024] Als Fertigungsverfahren für Gussbauteile, insbesondere als Fahrwerksteile, 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.
[0025] 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 Luft oder vorzugsweise Wasser abgeschreckt wird.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] Die Erfindung sieht ferner die Verwendung einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche
oder eines insbesondere wärmebehandelten Gussbauteils nach einem der Ansprüche für
Fahrwerksteile von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise für radführende Bauteile von Kraftfahrzeugen,
ganz besonders bevorzugt für Dämpferstelzen, Radträger oder Schwenklager von Kraftfahrzeugen
vor.
[0029] Die Erfindung sieht weiterhin die Verwendung einer Al-Gusslegierung nach einem der
Ansprüche oder eines insbesondere wärmebehandelten Gussbauteils nach einem der Ansprüche
für Felgen von Kraftfahrzeugen vor.
[0030] Erfindungsgemäße Gussbauteile, die aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche
und/oder nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche hergestellt sind, zeichnen
sich dadurch aus, dass trotz der verbesserten Gießbarkeit keine übermäßig negative
Beeinflussung ihrer nach einer Wärmebehandlung erhaltenen mechanischen Kennwerte,
insbesondere der Dehngrenze R
P0,2 von 300 bis 325 MPa, vorzugsweise von 305 bis 310 MPa, und/oder der Bruchdehnung
A5 von 4 bis 10 %, vorzugsweise von 7 bis 9 %, und/oder der Zugfestigkeit R
m von 350-375 MPa, vorzugsweise von 350 -360 MPa, erfolgt.
1. Al-Gusslegierung, die folgende Legierungsbestandteile
Si: > 3,8 bis 5,8 Gew.-%
Mg: 0,1 bis 0,6 Gew.-%
Cr: 0,05 bis 1,3 Gew.-%
Fe: < 0,18 Gew.-%
Mn: < 0,06 Gew.-%
Ti: < 0,2 Gew.-%
Cu: ≤ 0,03 Gew.-%
Sr: 0,010 bis 0,030 Gew.-%
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 3,8 bis 5,5 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 3,8
bis 5 Gew.-% enthalten ist.
3. Al-Gusslegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Si mit einem Gehalt von 4,0 bis 5,0 Gew.-% enthalten ist.
4. Al-Gusslegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Si mit einem Gehalt von 5,0 bis 5,8 Gew.-% enthalten ist.
5. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mg mit einem Gehalt von 0,15 bis weniger als 0,4 Gew.-% enthalten ist.
6. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mg mit einem Gehalt von mehr als 0,15 bis 0,35 Gew.-%, vorzugsweise von 0,30 bis
0,35 Gew.-% enthalten ist.
7. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Cr mit einem Gehalt von mehr als 0,05 bis weniger als 0,25 Gew.-% enthalten ist.
8. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Cr mit einem Gehalt von 0,10 bis 0,20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,12 bis 0,17 Gew.-%
enthalten ist.
9. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Cr mit einem Gehalt von 0,10 bis 0,20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,13 bis 0,18 Gew.-%
enthalten ist.
10. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Fe mit einem Gehalt von bis zu 0,12 Gew.-%, vorzugsweise mit einem Gehalt von 0,01
bis 0,12 Gew.-%, enthalten ist.
11. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass Fe mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,15 Gew.-% enthalten ist.
12. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mn mit einem Gehalt von bis zu 0,03 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 bis 0,03 Gew.-%,
enthalten ist.
13. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mn mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,05 Gew.-% enthalten ist.
14. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Ti mit einem Gehalt von bis zu 0,03 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 bis 0,03 Gew.-%,
enthalten ist.
15. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Ti mit einem Gehalt von 0,05 bis weniger als 0,2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,10 bis
weniger als 0,2 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 0,15 bis weniger als 0,2
Gew.-%, enthalten ist.
16. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Cu mit einem Gehalt von 0,001 Gew.-% bis 0,03 Gew.-% enthalten ist.
17. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Cu mit einem Gehalt von < 0,006 Gew.-%, vorzugsweise von 0,001 bis 0,005 Gew.-%,
enthalten ist.
18. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Sr mit einem Gehalt von 0,015 bis 0,025 Gew.-% enthalten ist.
19. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Sr mit einem Gehalt von 0,019 bis 0,024 Gew.-% enthalten ist.
20. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Zr mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.
21. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Zn mit einem Gehalt von 0,001 bis 0,005 Gew.-% enthalten ist.
22. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Verunreinigungen mit einem Gehalt von <0,05 Gew.-% enthalten sind.
23. Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Verunreinigungen mit einem Gehalt von <0,005 Gew.-% enthalten sind.
24. Al-Gusslegierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Al-Gusslegierung eine Niederdruck-AI-Gusslegierung ist.
25. Al-Gusslegierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Al-Gusslegierung eine Gegendruck (CPC) - Al-Gusslegierung ist.
26. Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem
der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem das Niederdruck-Gießverfahren Anwendung findet.
27. Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem
der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem das Gegendruck (CPC) - Gießverfahren Anwendung
findet.
28. Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem
der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem das Squeeze-Casting, der Schwerkraft-Kokillenguss
oder der Druckguss, insbesondere der Thixo-, Rheo- oder Niederdruck-Sandguss, Anwendung
findet.
29. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 26 bis 28, zur Herstellung eines
Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei welchem
das Gussbauteil nach dem Gießprozess einer zweistufigen Wärmebehandlung, nämlich einem
Lösungsglühen und einem anschließenden Warmauslagern, unterzogen wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussbauteil zwischen den beiden Wärmebehandlungsstufen in Luft oder vorzugsweise
Wasser abgeschreckt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, 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
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31, 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.
33. Verwendung einer Al-Gusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder eines
aus einer solchen hergestellten, insbesondere wärmebehandelten Gussbauteils für Fahrwerksteile
von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise für radführende Bauteile von Kraftfahrzeugen, ganz
besonders bevorzugt für Dämpferstelzen, Radträger und insbesondere Schwenklager von
Kraftfahrzeugen.
34. Verwendung einer Al-Gusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder einer
aus einer solchen gegossenen, insbesondere wärmebehandelten Felge.
1. An Al casting alloy that contains the following alloy constituents
Si: > 3.8 to 5.8 wt%
Mg: 0.1 to 0.6 wt%
Cr: 0.05 to 1.3 wt%
Fe: < 0.18 wt%
Mn: < 0.06 wt%
Ti: < 0.2 wt%
Cu: ≤ 0.03 wt%
Sr: 0.010 to 0.030 wt%
Zr <0.006 wt%
Zn <0.006 wt%
impurities: <0.1 wt%
and is made up to 100 wt% with Al.
2. The Al casting alloy according to Claim 1, characterised in that Si is contained at a content of more than 3.8 to 5.5 wt%, preferably of more than
3.8 to 5 wt%.
3. The Al casting alloy according to Claim 1 or 2, characterised in that Si is contained at a content of 4.0 to 5.0 wt%.
4. The Al casting alloy according to Claim 1 or 2, characterised in that Si is contained at a content of 5.0 to 5.8 wt%.
5. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that Mg is contained at a content of 0.15 to less than 0.4 wt%.
6. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that Mg is contained at a content of more than 0.15 to 0.35 wt%, preferably of 0.30 to
0.35 wt%.
7. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 5, characterised in that Cr is contained at a content of more than 0.05 to less than 0.25 wt%.
8. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 7, characterised in that Cr is contained at a content of 0.10 to 0.20 wt%, preferably of 0.12 to 0.17 wt%.
9. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 7, characterised in that Cr is contained at a content of 0.10 to 0.20 wt%, preferably of 0.13 to 0.18 wt%.
10. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 9, characterised in that Fe is contained at a content of up to 0.12 wt%, preferably at a content of 0.01 to
0.12 wt%.
11. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 9, characterised in that Fe is contained at a content of 0.01 to 0.15 wt%.
12. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 10, characterised in that Mn is contained at a content of up to 0.03 wt%, preferably of 0.01 to 0.03 wt%.
13. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 10, characterised in that Mn is contained at a content of 0.01 to 0.05 wt%.
14. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 13, characterised in that Ti is contained at a content of up to 0.03 wt%, preferably of 0.01 to 0.03 wt%.
15. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 13, characterised in that Ti is contained at a content of 0.05 to less than 0.2 wt%, preferably of 0.10 to
less than 0.2%, particularly preferably of more than 0.15 to less than 0.2 wt%.
16. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 15, characterised in that Cu is contained at a content of 0.001 wt% to 0.03 wt%.
17. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 15, characterised in that Cu is contained at a content of < 0.006 wt%, preferably of 0.001 to 0.005 wt%.
18. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 17, characterised in that Sr is contained at a content of 0.015 to 0.025 wt%.
19. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 17, characterised in that Sr is contained at a content of 0.019 to 0.024 wt%.
20. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 19, characterised in that Zr is contained at a content of 0.001 to 0.005 wt%.
21. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 20, characterised in that Zn is contained at a content of 0.001 to 0.005 wt%.
22. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 21, characterised in that impurities are contained at a content of <0.05 wt%.
23. The Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 22, characterised in that impurities are contained at a content of <0.005 wt%.
24. The Al casting alloys according to any one of Claims 1 to 23, characterised in that the Al casting alloy is a low-pressure Al casting alloy.
25. The Al casting alloys according to any one of Claims 1 to 24, characterised in that the Al casting alloy is a counter-pressure (CPC) Al casting alloy.
26. A method of manufacturing a cast component from an Al casting alloy according to any
one of Claims 1 to 25, in which the low-pressure casting method is used.
27. The method of manufacturing a cast component from an Al casting alloy according to
any one of Claims 1 to 25, in which the counter-pressure (CPC) casting method is used.
28. The method of manufacturing a cast component from an Al casting alloy according to
any one of Claims 1 to 25, in which squeeze casting, gravity die casting or pressure
casting, in particular thixocasting, rheocasting or low-pressure sand casting, is
used.
29. The method, in particular according to any one of Claims 26 to 28, of manufacturing
a cast component from an Al casting alloy according to any one of Claims 1 to 25,
in which the cast component is subjected to a two-step heat treatment, namely solution
annealing and subsequent artificial ageing, after the casting process.
30. The method according to Claim 29, characterised in that the cast component is quenched in air or preferably water between the two heat-treatment
steps.
31. The method according to any one of Claims 26 to 30, in which, after the casting process,
the cast component is solution annealed between 530°C and 550°C for 6 to 10h, preferably
between 540°C and 550°C for 7 to 9h, in particular for 8 to 9h, very particularly
preferably between more than 540°C and 550°C for 7 to 9h, in particular for 8 to 9h.
32. The method according to any one of Claims 26 to 31, in which, after the casting process,
the cast component is tempered between 180°C and 210°C for 1 to 8h, in particular
1 to 6.5h, preferably between 180°C and 190°C for 1 to 6.5h, in particular for 4 to
6.5h, particularly preferably between 180°C and less than 190°C for 4 to 6.5h, in
particular for 5 to 6.5h.
33. Use of an Al casting alloy according to any one of the preceding claims or of a cast
component manufactured 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.
34. The use of an Al casting alloy according to any one of the preceding claims or a rim
which is cast therefrom, in particular a heat-treated rim.
1. Alliage d'aluminium coulé contenant les composants d'alliage suivants :
Si : > 3,8 à 5,8 % en poids,
Mg : 0,1 à 0,6 % en poids
Cr : 0,05 à 1,3 % en poids
Fe : < 0,18 % en poids
Mn : < 0,06 % en poids
Ti : < 0,02 % en poids
Cu : ≤ 0,03 % en poids
Sr : 0,010 à 0,030 en poids
Zr : < 0,006 % en poids
Zn : <0,006 % en poids
Impuretés : < 0,1 % en poids
et complété respectivement à 100 % en poids d'Al.
2. Alliage d'aluminium suivant la revendication 1, caractérisé en ce que Si est contenu avec une teneur de plus de 3,8 à 5,5 % en poids, préférablement de
plus de 3,8 à 5 % en poids.
3. Alliage d'aluminium suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que Si est contenu avec une teneur de 4,0 à 5,0 % en poids.
4. Alliage d'aluminium suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que Si est contenu avec une teneur de 5,0 à 5,8 % en poids.
5. Alliage d'aluminium suivant la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que Mg est contenu avec une teneur de 0,15 à moins de 0,4 % en poids.
6. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que Mg est contenu avec une teneur de plus de 0,15 à 0,35 % en poids, préférablement
de 0,30 à 0,35 % en poids.
7. Alliage d'aluminium suivant la revendication 1 à 5, caractérisé en ce que Cr est contenu avec une teneur de plus de 0,05 % à moins de 0,25 % en poids.
8. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que Cr est contenu avec une teneur de 0,10 à 0,20 % en poids, préférablement de 0,12
à 0,17 % en poids.
9. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que Cr est contenu avec une teneur de 0,10 à 0,20 % en poids, préférablement avec une
teneur de 0,13 à 0,18 % en poids.
10. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que Fe est contenu avec une teneur maximale de 0,12% en poids, préférablement avec une
teneur de 0,01 à 0,12 % en poids.
11. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que Fe est contenu avec une teneur de 0,01 à 0,15 % en poids.
12. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que Mn est contenu avec une teneur maximale de 0,03 % en poids, préférablement de 0,01
à 0,03 % en poids.
13. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que Mn est contenu avec une teneur de 0,01 à 0,05 % en poids.
14. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que Ti est contenu avec une teneur maximale de 0,03 % en poids, préférablement de 0,01
à 0,03 % en poids.
15. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que Ti est contenu avec une teneur de 0,05 à moins de 0,2 % en poids, préférablement
de 0,10 à moins de 0,2 % en poids, encore plus préférablement de plus de 0,15 à moins
de 0,2 % en poids.
16. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que Cu est contenu avec une teneur de 0,001 % en poids à 0,03 % en poids.
17. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que Cu est contenu avec une teneur de < 0,006 % en poids, préférablement de 0,001 à 0,005
% en poids.
18. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que Sr est contenu avec une teneur de 0,015 à 0,025 % en poids.
19. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que Sr est contenu avec une teneur de 0,019 à 0,024 % en poids.
20. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que Zr est contenu avec une teneur de 0,001 à 0,005 % en poids.
21. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que Zn est contenu avec une teneur de 0,001 à 0,005 % en poids.
22. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que des impuretés sont contenus avec une teneur de < 0,05 % en poids.
23. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que des impuretés sont contenus avec une teneur de < 0,005 % en poids.
24. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium coulé est un alliage d'aluminium coulé sous basse pression.
25. Alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium coulé est un alliage d'aluminium coulé à contre-pression (CPC).
26. Procédé de fabrication d'un composant coulé en un alliage d'aluminium coulé suivant
une des revendications 1 à 25, dans lequel est appliqué le procédé de coulée à basse
pression.
27. Procédé de fabrication d'un composant coulé en un alliage d'aluminium suivant une
des revendications 1 à 25, dans lequel est appliqué le procédé de coulé à contre-pression
(CPC).
28. Procédé de fabrication d'un composant coulé en un alliage d'aluminium suivant une
des revendications 1 à 25, dans lequel est appliqué le moulage par compression, la
coulée en coquille par gravité ou le moulage sous pression, notamment le thixocoulage,
le rhéocoulage ou le coulage en sable sous basse pression.
29. Procédé, en particulier suivant une des revendications 26 à 28 pour la fabrication
d'un composant en un alliage d'aluminium suivant une des revendications 1 à 25, dans
lequel le composant coulé est soumis, après le processus de coulage, à un traitement
thermique à deux étapes, à savoir un traitement thermique en solution suivi d'un vieillissement
à chaud.
30. Procédé suivant la revendication 29, caractérisé en ce que le composant coulé est trempé à l'air ou de préférence dans l'eau entre les deux
étapes de traitement thermique.
31. Procédé suivant une des revendications 26 à 30, dans lequel le composant coulé subit,
après le processus de coulage, un traitement thermique en solution entre 530°C et
550°C pendant 6 à 10h, préférablement entre 540°C et 550°C pendant 7 à 9h, notamment
pendant 8 à 9h, le plus préférablement entre plus de 540°C et 550°C pendant 7 à 9h,
notamment pendant 8 à 9h.
32. Procédé suivant une des revendications 26 à 31, dans lequel le composant coulé est
recuit, après le processus de coulage, entre 180°C et 210°C pendant 1 à 8 heures,
notamment pendant 1 à 6,5h, préférablement entre 180°C et 190°C pendant 1 à 6,5h,
notamment pendant 4 à 6,5h, plus préférablement entre 180°C et moins de 190°C pendant
4 à 6,5h, notamment pendant 5 à 6,5h.
33. Utilisation d'un alliage d'aluminium coulé suivant une des revendications précédentes
ou d'un composant coulé réalisé dans un alliage de cette sorte, notamment traité thermiquement
pour des éléments de châssis de véhicules automobiles, préférablement pour des composants
de guidage de roues de véhicules automobiles, le plus préférablement pour des échasses
d'amortisseur, des porte-roues et, en particulier, des supports de pivot de véhicules
automobiles.
34. Utilisation d'un alliage d'aluminium suivant une des revendications précédentes ou
d'une jante coulée dans un alliage de cette sorte et qui a été en particulier traitée
thermiquement.
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