铸造铝合金制造技术

本发明专利技术涉及一种铸造部件，其由铸造铝合金制成，铸造铝合金包含下面的合金组成：Si：＞3.3至＜3.7重量％、Mg：0.3至0.6重量％、Cr：0.25至小于0.3重量％、Fe：＜0.18重量％、Mn：＜0.06重量％、Ti：＜0.16重量％、Cu：＜0.006重量％、Sr：0.010至0.030、Zr：＜0.006重量％、Zn：＜0.006重量％、杂质：＜0.1重量％、优选＜0.005重量％以及以Al进行补充以达到100重量％，其中铸造部件具有300至325MPa的屈服极限RP0.2和350‑375MPa的抗拉强度Rm。通过本发明专利技术，使贫硅铸造铝合金在其机械性能方面得到进一步改善。本发明专利技术还涉及制造铸造部件的制造方法及铸造部件的应用。

【技术实现步骤摘要】
铸造铝合金
本专利技术涉及一种铸造铝合金。
技术介绍
由文献DE102008055928A1已知一种铸造铝合金，该铸造铝合金包含下面列出的合金组成Si：2.5至3.3，优选2.7至3.1重量％Mg：0.2至0.7，优选0.3至0.6重量％Fe：＜0.18，优选0.05至0.16重量％Mn：＜0.5，优选0.05至0.4重量％Ti：＜0.1，优选0.01至0.08重量％Sr：＜0.03，优选0.01至0.03重量％Cr：0.3至1.3，优选0.4至1.0，特别优选0.5至0.8重量％其他：＜0.1重量％，以及以Al进行补充以达到100重量％。
技术实现思路
以该现有技术为基础，本专利技术的目的在于，使这种贫硅铸造铝合金在其机械性能方面得到进一步改善。根据本专利技术通过一种铸造铝合金实现了该目的，这种铸造铝合金包含下面列出的合金组成Si：3.0至3.8重量％Mg：0.3至0.6Cr：0.25至0.35重量％Fe：＜0.18重量％Mn：＜0.06重量％Ti：＜0.16重量％Cu：＜0.006重量％Sr：0.010至0.030Zr：＜0.006重量％Zn：＜0.006重量％杂质：＜0.1重量％，优选＜0.005重量％以及以Al进行补充以达到100重量％。这种铸造铝合金相对现有技术更坚固、更柔韧以及更具延性。根据本专利技术的、以所述的数量级对合金组成成份的选择导致机械性能的进一步的、显著的改善，该机械性能已经形成在铸造状态中、特别是在二个阶段的热处理之后(即在固溶退火和接下来的时效处理之后)的铸造部件中，其中在这两个热处理阶段之间优选对铸造部件在水中进行淬火。对于行走机构的应用，优选对于车轮导向部件，十分优选对于轮架以及特别是摆动轴承在总体上提高了机械特征值。就像专业人员普遍已知的一样，根据本专利技术的合金可以包含有由制造条件决定的杂质，例如，Pb、Ni等。如果包含有大于3.1而小于3.7重量％的Si含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有大于3.3而小于3.7重量％的Si含量，则对特定的应用情况可能是有利的。如果包含有大于3.0而小于3.3重量％的Si含量，则对一些其他的应用情况可能是有利的。如果包含有0.5至0.6重量％的Mg含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.5至小于0.6重量％、优选0.5至0.55重量％的Mg含量，则可能是有利的。如果包含有0.25至小于0.30重量％的Cr含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.01至0.15重量％的Fe含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.01至0.05重量％的Mn含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.05至0.15重量％的Ti含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.001至0.005重量％的Cu含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.015至0.025重量％的Sr含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.001至0.005重量％的Zr含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果包含有0.001至0.005重量％的Zn含量，则对机械特征值的优化可能是有利的。如果根据本专利技术的铸造铝合金是低压铸造铝合金，则表明对某些铸造部件是有利的。本专利技术还相应地涉及一种由根据权利要求1至11的任意一项所述的铸造铝合金制造铸造部件的方法，在该方法中应用低压铸造法。如果铸造铝合金是低压差压(CPC)铸造铝合金，则表明对某些铸造部件是有利的。本专利技术还相应地涉及一种由根据权利要求1至11的任意一项所述的铸造铝合金制造铸造部件的方法，在该方法中应用低压差压铸造法。原则上有各种不同的永久铸型铸造法适合作为由根据本专利技术的铸造铝合金制造铸造部件、特别是作为汽车底盘部件、优选作为汽车车轮导向部件、十分优选作为汽车摆动轴承的方法。但是由于在具有高应力的汽车车轮导向部件中的非常好的机械性能，因此低压铸造以及低压差压铸造法(CPC方法)特别适合作为制造方法，该低压差压铸造法也称为差压铸造法。作为由根据本专利技术的铸造合金制造铸造部件、特别是作为汽车底盘部件、优选作为汽车车轮导向部件、十分优选作为汽车摆动轴承的制造方法可以有利地使用模压铸造、自流式铸造或者压力铸造、特别是触融砂型铸造、流变砂型铸造或者低压砂型铸造。为了达到或者进一步发展以上所述的优势，如果对经铸造的部件进行两个阶段的热处理，即，固溶退火以及接下来的时效处理，则可能是有利的。如果铸造部件在两个热处理阶段之间在水中进行淬火，则可能是有利的。如果铸造部件在铸造过程之后在530℃和550℃之间进行6至10h的固溶退火，优选在540℃和550℃之间进行7至9h、特别是8至9h，十分特别优选在大于540℃和550℃之间进行7至9h、特别是8至9h，则可能是适宜的。如果铸造部件在铸造过程之后在180℃和210℃之间进行1至8h、特别是1至6.5h的退火处理，优选在180℃和190℃之间进行1至6.5h、特别是4至6.5h，特别优选在180℃和小于190℃之间进行4至6.5h、特别是5至6.5h，则可能是适宜的。此外本专利技术还提供根据权利要求的任意一项所述的铸造铝合金的应用或者特别是经热处理的、根据权利要求的任意一项所述的铸造部件对于汽车底盘部件、优选对于汽车车轮导向部件、十分特别优选对于汽车摆动轴承的应用。根据本专利技术，该铸造部件在经改善的结构特性中具有改善了的强度延伸率。该铸造法首先实现了没有大的缺陷(例如砂眼)的铸件，其次以这种方式有利地影响微观结构，尽可能少的保持内部缺口的数量，该缺口降低断裂延伸率。如上所述，已表明根据本专利技术的铸造铝合金特别适用于承受较强负荷的组件，对例如轮架或摆动轴承就特别合适。作为十分优选的用于制造这种承受较强负荷的组件的方法可以使用低压差压铸造法(CPC方法)。根据本专利技术的铸造部件是由根据权利要求的任意一项所述的铸造铝合金和/或根据符合权利要求的任意一项的方法制成的，该铸造部件在经过热处理之后具有300至325MPa的屈服极限RP0.2和/或4至10％的断裂延伸率A5和/或350-375MPa的抗拉强度Rm。示例为了测定合金AlSi3Mg0.5Cr0.3的机械性能，根据DIN50125以自流式铸造法在所谓的“法国金属铸型”中铸造所谓的“法国拉伸试棒”。然后进行热处理(在540℃下进行8h的固溶退火，在水中进行淬火，在180℃下进行6.5h的热时效处理)，其中断面和冒口在热处理之后才分离，以抵抗可能出现的样品变形。根据DIN10002得到机械性能抗拉强度Rm、屈服极限RP0.2和断裂延伸率A5。这里使用文献DE102008055928A1中对AlSi3Mg0.6Cr0.7所公开的值作为对比。如上所述，本专利技术还特别涉及根据本专利技术的铸造铝合金对于承受较强负荷的铸造部件(例如轮架或摆动轴承)、特别是对于汽车的转向轮(特别是前轮)的双横杆轴的应用。由根据本专利技术的铸造铝合金制成的摆动轴承由于其机械特征值可以承受和传送车轮作用力和车轮扭矩。此外，这种摆动轴承还有助于进一步降低非簧载重量并且具有高刚性。此外，这种摆动轴承具有延展性，该延展性允许摆动轴承发生足够的变形而不会发生故障。此外，这种摆动轴承是耐腐蚀的。特别适宜的摆动轴承、特别是用于汽车的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸造部件，其由铸造铝合金制成，所述铸造铝合金包含下面的合金组成Si：＞3.3至＜3.7重量％Mg：0.3至0.6重量％Cr：0.25至小于0.3重量％Fe：＜0.18重量％Mn：＜0.06重量％Ti：＜0.16重量％Cu：＜0.006重量％Sr：0.010至0.030Zr：＜0.006重量％Zn：＜0.006重量％杂质：＜0.1重量％，优选＜0.005重量％以及以Al进行补充以达到100重量％，其中所述铸造部件具有300至325MPa的屈服极限RP0.2和350‑375MPa的抗拉强度Rm。

【技术特征摘要】
2012.08.23 DE 102012107787.8;2012.09.07 DE 10201211.一种铸造部件，其由铸造铝合金制成，所述铸造铝合金包含下面的合金组成Si：＞3.3至＜3.7重量％Mg：0.3至0.6重量％Cr：0.25至小于0.3重量％Fe：＜0.18重量％Mn：＜0.06重量％Ti：＜0.16重量％Cu：＜0.006重量％Sr：0.010至0.030Zr：＜0.006重量％Zn：＜0.006重量％杂质：＜0.1重量％，优选＜0.005重量％以及以Al进行补充以达到100重量％，其中所述铸造部件具有300至325MPa的屈服极限RP0.2和350-375MPa的抗拉强度Rm。2.根据权利要求1所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.5至0.6重量％的Mg含量。3.根据权利要求1或2的任意一项所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.01至0.15重量％的Fe含量。4.根据权利要求1至3的任意一项所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.01至0.05重量％的Mn含量。5.根据权利要求1至3的任意一项所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.05至0.15重量％的Ti含量。6.根据权利要求1至5的任意一项所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.001至0.005重量％的Cu含量。7.根据权利要求1至6的任意一项所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.015至0.025重量％的Sr含量。8.根据权利要求1至7的任意一项所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.001至0.005重量％的Zr含量。9.根据权利要求1至8的任意一项所述的铸造部件，其特征在于，在所述铸造铝合金中包含有0.001至0.005重量％的Zn含量。10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·格雷文，马尼坎达·洛加纳森，奥利弗·格里姆，卢茨·沃尔肯施泰因，海因里希·哈内科姆，斯特凡·布科夫斯基，
申请(专利权)人：KSM铸造集团有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE