【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种压铸铝合金、一种用于对由这种类型的压铸铝合金制成的用于机动车的构件进行热处理的方法以及一种用于机动车的构件。
技术介绍
1、从ep 1 443 122 b1中已知一种用于压铸在铸态下具有高的延伸率的构件的铝合金。在ep 1 719 820 a2、de 10 2006 039 684 b4、de 10 2010 055011a1或de 10 2019205 267 b3中描述了其他用于压铸铝合金的组成。
2、de 10 2005 037 738 a1描述了一种铸铝合金，其含有硅、镁、铁、铜、锌、锰、钛、锆、镍和钴。
3、从ep 1 978 120 a1已知一种铝-硅铸造合金，其此外附加地含有镁、钛、锆、锰、铁、铜和镍。
4、在de 100 62 547a1中描述了一种含有硅、镁、镍和钴的可硬化的铸铝合金。
5、从这些文献中已知的合金组成用于发动机部件，如曲轴箱、汽缸盖以及必要时用于活塞。
6、通常，对机械性能要求非常高的压铸构件在使用铝硅合金的情况下并且在使用t6热处理(t6热处理大多包括固溶退火、淬火和时效)的情况下制造。因为构件的延展性由于在材料中的脆性共晶硅和al(fe,mn)si相而随着强度的升高而降低，所以特别高强度的合金不能普遍用于结构铸件，这是因为这种合金不再能保证大多从碰撞要求或接合操作中得出的延展性最低限度。这导致可接合性受限以及在构件设计中的问题，尤其是在碰撞要求方面的问题，因此这些合金不能普遍用在车辆中。由于对于合金的可铸造性和构件
7、此外，通过伴有t5热处理的涂装工艺进行硬化具有很大的成本节省潜力，因为由此完全可以省去随后的单独热处理。然而，由于该变型方案不能实现硅的成型，因此延展性甚至低于相同强度的t6合金。此外，在这种情况中，除了镁之外，还经常使用大量的铜用以在涂装工艺中在相对低的温度下实现更高的强度。由此，耐腐蚀性和延展性显著降低。由于在t5热处理过程中不进行固溶退火，因此与t6热处理的合金相比，共晶硅以交联的形式存在，由此，在材料相同时，不仅延展性而且最大极限强度甚至更低。因此，如果对机械性能和腐蚀性提出最高要求，剩下的选择大多仅仅是使用能耗和成本更高的t6热处理。
8、在ep 2 471 966 a1中描述了一种铝硅合金，其由6％-11.8％的硅、0.02％-0.5％的镁、0.005％-0.7％的锰、0.0005％-0.6％的铜、0.001％-0.06％的钛、0.03％-0.3％的铁以及最多0.2％的钼和最多0.2％的锆以及必要时70ppm-400ppm的锶组成。
9、在ep 2 653 579 b1中描述了一种用于具有更高强度的构件、尤其是用于汽车的结构和底盘件的铝合金，其按重量百分比计算含有：9wt％至11.5wt％的硅、0.5wt％至0.8wt％的锰、0.2wt％至1.0wt％的镁、0.1wt％至1.0wt％的铜、0.2wt％至1.5wt％的锌、0.05wt％至0.4wt％的锆、0.01wt％至0.4wt％的铬、最多0.2wt％的铁、最多0.15wt％的钛、0.01wt％至0.02wt％的锶、以及剩余的铝和最多总共0.5wt％的与制造相关的杂质。
10、ep 2 735 621 b1涉及一种用于具有更高强度的构件、尤其是用于汽车的结构和底盘件的相似的铝合金，其按重量百分比计算含有：9wt％至11.5wt％的硅、0.45wt％至0.8wt％的锰、0.2wt％至1.0wt％的镁、0.1wt％至1.0wt％的铜、最多0.2wt％的锌、最多0.4wt％的锆、最多0.4wt％的铬、最多0.3wt％的钼、最多0.2wt％的铁、最多0.15wt％的钛、0.01wt％至0.02wt％的锶、以及其余为铝和最多总共0.5wt％的与制造相关的杂质。
11、然而，所述合金全都不能解决以上说明的关于在由所述合金制成的构件的高延展性和足够的强度之间的目标冲突的问题。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种压铸铝合金，其不仅具有高的强度、尤其是高的0.2％屈服强度，而且同时还具有高的延展性。
2、根据本专利技术，该目的通过权利要求1中所述的特征实现。
3、作为合金组分，根据本专利技术的压铸铝合金按重量百分比计算含有：5wt％至9.5wt％的、尤其是6wt％至8wt％的硅；0.0001wt％至0.3wt％的、尤其是0.001wt％至0.3wt％的、尤其是0.05wt％至0.25wt％的、尤其是0.07wt％至0.2wt％的铬；0.0001wt％至0.3wt％的、尤其是0.001wt％至0.3wt％的、尤其是0.05wt％至0.25wt％的、尤其是0.05wt％至0.2wt％的锰；0.0001wt％至0.2wt％的、尤其是0.001wt％至0.15wt％的、尤其是0.01wt％至0.15wt％的钼和/或钨；其余为铝；以及不可避免的杂质，与已知的解决方案相比，根据本专利技术的压铸铝合金在保持高的强度的同时具有显著提高的延展性，从而在t6热处理或t7热处理的情况下，根据本专利技术的压铸铝合金可以普遍使用在车辆中，以最大限度地实现重量减轻、材料成本和co2降低。此外可选地，通过涂装工艺进行t5硬化以及使用合金的天然硬质变体都是可行的。在这两种类型的热处理中通过这种合金成分发生微弱翘曲，由此矫平过程成本可以保持在低水平。
4、由于延展性的提高，由根据本专利技术的压铸铝合金制成的构件(该构件可以用在所有汽车结构铸件的所有区域中并且尤其是用在与碰撞相关的区域中)此外可以通过标准方法进行接合，像例如半空心自冲铆(halbhohlstanznieten)。因此，不需要采用强度较低的合金和与此相关的更大的构件横截面或壁厚，由此可以减轻车辆重量、消耗和co2排放。除了改善的延展性之外，根据本专利技术的合金附加地具有增强的导热和导电能力，例如对于在电动汽车中的应用这非常重要。
5、这些优点尤其是来自于，将硅含量(按重量百分比计算)从通常的8wt％至12wt％降低至5wt％至9.5wt％、尤其是降低至6wt％至8wt％，因为以这种方式，材料中脆性相的份额降低，并且延展性显著升高。必要时，可以通过添加锌、锶、镍和/或锆补偿由于硅含量更低而引起的可铸造性降低。
6、此外，在根据本专利技术的压铸铝合金中，将锰份额(按重量百分比计算)从压铸合金中通常的0.5wt％至0.8wt％降低至0.0001wt％至0.3wt％、尤其是降低至0.001wt％至0.3wt％、尤其是降低至0.05wt％至0.25wt％、尤其是降低至0.05wt％至0.2wt％。由此，在材料中脆性的al(fe,mn)si相的份额降低，在已知的合金中，该al(fe,mn)si相常常在变形时引起裂纹并降低延展性。由此延展性可显著提高。
7、为了尽管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压铸铝合金，其按重量百分比计算包含以下合金组分：5wt％至9.5wt％的、尤其是6wt％至8wt％的硅；0.0001wt％至0.3wt％的、尤其是0.001wt％至0.3wt％的、尤其是0.05wt％至0.25wt％的、尤其是0.07wt％至0.2wt％的铬；0.0001wt％至0.3wt％的、尤其是0.001wt％至0.3wt％的、尤其是0.05wt％至0.25wt％的、尤其是0.05wt％至0.2wt％的锰；0.0001wt％至0.2wt％的、尤其是0.001wt％至0.15wt％的、尤其是0.01wt％至0.15wt％的钼和/或钨；其余为铝及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，钼和钨的份额之和与锰、铁和铬的份额之和的比例为0.1至0.5。
3.根据权利要求1或2所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.25wt％至0.6wt％的、尤其是0.3wt％至0.45wt％的镁。
4.根据权利要求1、2或3所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.08wt％至0.35wt％的锌。
5.根据权利要
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.05wt％至0.2wt％的钛。
7.根据权利要求5和6所述的压铸铝合金，其特征在于，钛的份额与锆的份额的比例为0.8至4.0。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.006wt％至0.025wt％的锶。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.0001wt％至0.2wt％的钒。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.0001wt％至0.2wt％的钴。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.05wt％至0.5wt％的、尤其是0.05wt％至0.3wt％的铜。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.05wt％至0.7wt％的、尤其是0.05wt％至0.35wt％的铜。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.05wt％至0.3wt％的、尤其是0.1wt％至0.2wt％的镍。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.0001wt％至0.1wt％的锡和/或钽。
15.一种用于对由根据权利要求1至11中任一项所述的压铸铝合金制成的用于机动车的构件进行热处理的方法，其中，在320℃至470℃、尤其是380℃至450℃的温度下，在20分钟至75分钟、尤其是20分钟至45分钟的持续时间内，对构件进行第一次退火；紧接着，在460℃至535℃、尤其是490℃至520℃的温度下，在5分钟至35分钟、尤其是5分钟至20分钟的持续时间内，对构件进行第二次退火；紧接着，以3K/s至200K/s的方式，在使用空气的情况下尤其是以3K/s至12K/s的方式而在使用水的情况下尤其是以80K/s至200K/s的方式，对构件进行淬火；随后，在100℃至180℃、尤其是120℃至170℃的温度下，在40分钟至150分钟、尤其是40分钟至90分钟的持续时间内，进行第一次时效处理；并且紧接着，在180℃至300℃、尤其是200℃至240℃的温度下，在30分钟至120分钟、尤其是40分钟至80分钟的持续时间内，进行第二次时效处理。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在210℃至300℃、尤其是230℃至260℃的温度下，在5分钟至60分钟、尤其是5分钟至30分钟的持续时间内，对构件进行第三次时效处理。
17.一种用于对由根据权利要求1至14中任一项所述的压铸铝合金制成的用于机动车的构件进行热处理的方法，其中，在最低160℃、尤其是160℃至200℃、尤其是160℃至180℃的温度下，在15分钟至30分钟的持续时间内，使构件经历涂装工艺、尤其是阴极浸涂。
18.一种用于机动车的构件，其由根据权利要求1至14中任一项所述的压铸铝合金制成，或者按照根据权利要求15至17中任一项所述的方法制成。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种压铸铝合金，其按重量百分比计算包含以下合金组分：5wt％至9.5wt％的、尤其是6wt％至8wt％的硅；0.0001wt％至0.3wt％的、尤其是0.001wt％至0.3wt％的、尤其是0.05wt％至0.25wt％的、尤其是0.07wt％至0.2wt％的铬；0.0001wt％至0.3wt％的、尤其是0.001wt％至0.3wt％的、尤其是0.05wt％至0.25wt％的、尤其是0.05wt％至0.2wt％的锰；0.0001wt％至0.2wt％的、尤其是0.001wt％至0.15wt％的、尤其是0.01wt％至0.15wt％的钼和/或钨；其余为铝及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，钼和钨的份额之和与锰、铁和铬的份额之和的比例为0.1至0.5。
3.根据权利要求1或2所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.25wt％至0.6wt％的、尤其是0.3wt％至0.45wt％的镁。
4.根据权利要求1、2或3所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.08wt％至0.35wt％的锌。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.05wt％至0.3wt％的锆。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.05wt％至0.2wt％的钛。
7.根据权利要求5和6所述的压铸铝合金，其特征在于，钛的份额与锆的份额的比例为0.8至4.0。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.006wt％至0.025wt％的锶。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.0001wt％至0.2wt％的钒。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.0001wt％至0.2wt％的钴。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的压铸铝合金，其特征在于重量百分比为0.05wt％至0.5wt％的、尤其是0.05wt％至0.3wt％的铜。
12.根据权利要求1至10中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·胡梅尔，S·奥特巴赫，HW·赫佩尔，M·科尔黑普，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：
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