铸造铝合金制造技术

本发明专利技术涉及一种铸造铝合金，所述铸造铝合金含有至少五种以下列出的合金成分：硅：２．５至３．３重量％；镁：０．２至０．７重量％；铁：＜０．１８重量％；锰：＜０．５重量％；钛：＜０．１重量％；锶：＜０．０３，重量％；铬：０．３至１．３重量％；其它：＜０．１重量％；而且，各种成分的含量分别相对于１００重量％的铝进行添加。由所述合金铸造的部件优选在４９０至５４０℃之间进行１至１０小时固溶退火处理，而在１５０至２００℃之间进行１至１０小时回火处理。所述合金优选用于机动车的底盘部件。

【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铸造铝合金，特别是指用于机动车底盘的铸造铝合金。
技术介绍
对此，通常情况下采用Si含量在7和12重量％之间的亚共晶铝合金。在重量模 具铸造条件下通常使用合金AlSillMg，而在低压模具铸造条件下使用合金AlSi7Mg。文献WO 2007/025528A2公开的少硅的AlSiMg合金，其相对于上述常用的AISi铸 造合金而具有明显改善的机械性能。
技术实现思路
由现有技术可知，本专利技术的目的在于，使少硅的铝合金在其机械性能方面进一步 得到改善。根据本专利技术提供一种铸造铝合金，所述铸造铝合金含有至少五种以下列出的合金成分，硅2. 5至3. 3，优选2. 7至3. 1重量％镁0. 2至0.7，优选0.3至0.6重量％铁<0. 18，优选 0. 05 至 0. 16 重量 ％锰<0.5，优选0.05 至 0.4 重量 ％钛<0. 1，优选 0. 01 至 0. 08 重量 ％锶<0.03，优选 0.01 至 0.03 重量％其它<0.1重量 ％，而且，作为其它合金成分以能够提高合金强度的量还附加含有铬，各种成分的含 量分别相对于100重量％的铝进行添加。根据本专利技术还提供一种铸造铝合金，所述铸造铝合金含有至少五种以下列出的合 金成分，硅2. 5至3. 3，优选2. 7至3. 1重量％镁0. 2至0.7，优选0.3至0.6重量％铁<0. 18，优选 0. 05 至 0. 16 重量 ％锰<0.5，优选0.05 至 0.4 重量 ％钛<0. 1，优选 0. 01 至 0. 08 重量 ％锶&lt;0.03，优选 0.01 至 0.03 重量％铬0. 3至1. 3，优选0. 4至1. 0，特别优选0. 5至0. 8重量％其它<0.1重量 ％，各种成分的含量分别相对于100重量％的铝进行添加。与现有技术相比，本专利技术这种铝合金具有更高的强度、韧性和延展性。优选的在上述份额配置中Cr的添加导致机械性能的显著改善，改善的机械性能显示在铸造状态中，特别还显示在固溶退火之后以及同样在装载过程中。特别还表明了，通过这种铬添加剂能够使不需要的铁析出已经在铸造状态下以有 利的形态学得到转化。对于机动车底盘的应用，特别对于车轮导向的部件，本专利技术还实现了总体提高的 机械参数。本专利技术的合金可以根据制造条件含有诸如技术人员一般公知的杂质，例如Pb、Ni、 Zn等。由本专利技术具有优势的结构方案可知，作为其它的合金成分附加地同时添加CuM。 由此表明，单独的铜或镍添加剂不会导致机械性能的显著改善。而同时如入铜和镍合金却 实现了新的合金应用的技术方案，特别还适用于除了底盘以外的区域受温度负荷的部件， 优选适用于与发动机密切相关的应用。本专利技术的合金相对于公知的铸造铝合金具有改善的强度和延展性。根据本专利技术的铸造合金，作为机动车的特别是底盘的工件、部件或构件的制造方 法基本上适用于采用持久成型铸造方法。由于在高要求的工件、部件或构件上具有非常好 的机械性能，作为制造方法适宜特别采用重力模具铸造和低压模具铸造方法。尤其是在压 力铸造方法中，例如低压-反压-铸造方法(CPC方法)、半固态铸造方法以及其它诸如高压 铸造、铸造锻压(Cobapress)或成型装置-自动低压砂铸的压力铸造方法，这些方法由于良 好的铸态组织而提供了更好的机械性能。特别适宜的方法采用反压力模具铸造方法(CPC 方法)。此外还具有优势地，合金具有细晶粒结构。对此，向合金中添加所谓的细晶粒物 质。细晶粒化是一种熔体处理方法，其中，“细晶粒化(Kornfeimmg)”理解为用人工的方式 提高熔体中的晶核数量，这是通过新晶核的带入和分配来实现的。由此，实现了通过改善的 物质供给而形成的更好的供给能力、改善的充型能力和流动能力、孔隙故障率和热裂情况 的减少以及由此提高的延展率和更好的铸造合金的表面处理性能。为了实现或进一步提高上述优点，具有优势地，对所述部件进行热处理，特别在以 下参数条件下固溶退火 490至540°C进行1至10h回火150至200°C进行1至10h在一些使用情况下，还可以具有优势地采取单独的一步回火处理，通常公知的例 如 T4、T5 或 0。铸件的强度提高还足以能够具有优势地利用将尚且热的铸件浸入水中的淬火来 取代在空气中的慢慢冷却。除了已经提到的优点以外，本专利技术的合金部件还附加有以下优点，S卩，由于缺少的 Cu和Zn合金可以显著提高防腐性能。因为没有采用诸如SE-金属的昂贵的合金添加物，所 以本专利技术的产品还相对经济地得到利用，还可以采用一般的熔体处理方式并且不需要特别 的在循环分离上的消耗。同样出于成本原因不使用Ag作为合金成分。本专利技术在具有优选的铸造性同时还具有优选的操作强度和延展性。该铸造性一方 面实现了没有明显诸如缩孔误差的铸件，另一方面以上述方法对微观结构产生积极影响， 即，使能够导致断裂延伸率减小的内部缺口数量尽可能地减少。本专利技术Cr的使用同样还改善了充型性能。此外，本专利技术还提供了根据前述任意一项权利要求所述的铸造铝合金在工件、构 件或部件上的应用，更确切地指在机动车底盘部件上的应用。特别地，本专利技术的合金还尤其 适用于强度要求较高的组件，诸如车轮支架或摆动轴承。作为制造这样强度要求较高的组 件的优选方法采用低压反压模具铸造方法(CPC方法)。具体实施例方式实施例为了阐明合金AlSi3MgO. 6CrO. 7的机械性能，根据DIN 50125，采用所谓的“法国 拉伸杆(Franz6sischerZugstab) ”通过所谓的“法国模具(Franz6sischenKokille)，，并使用“重力_模具铸造方法(Schwerkraft-Kokillengie ^ verfahren) ”。接下来进行热 处理T6，其中，在热处理之后再将横切面和冒口分离，从而抵制可能出现的试件延迟。根据 DIN10002表示出抗拉强度Rm、屈服极限RpO. 2和断裂延伸率A5。在T6热处理之后，可以确定断裂延伸率提高3%个点，这个提高使抗拉强度提高 大约37MPa。在此，屈服极限同样保持较高的水平。 本专利技术的扩展方案和具有优势的结构方案在以下内容中得到公开。公开的 内容还来自于博 士论文Legierungsentwicklung fiirhochfesten Aluminiumguss in Dauerformgie ^ verfahren f iirFahrwerksanwendungenAndreas G. R. Hennings, RWTH AachenGie 旦 erei-Institut, Forschung, Entwicklung, Ergibnisse, Band 56。该博士论文 的公开内容对应于基于优先权的申请DE 102007053159，经过详细参考理解，该博士文论的 公开内容作为本申请的一部分收录在本申请文件中。0. 1引进与铝在机动车和机动车底盘的动力舒适性的需求不断增加，安全性和减少汽车燃料越来越大的压力下，以创新投入 生产。尤其重要的是节省燃料，减少汽车的重量。为了这个最好是在车上，如铝，镁，以达到 更高的组成部分，只有通过一体化和轻质材料的使用。对于一个在这样的驾驶动态和舒适 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造铝合金，所述铸造铝合金含有至少五种以下列出的合金成分，硅：２．５至３．３，优选２．７至３．１重量％镁：０．２至０．７，优选０．３至０．６重量％铁：＜０．１８，优选０．０５至０．１６重量％锰：＜０．５，优选０．０５至０．４重量％钛：＜０．１，优选０．０１至０．０８重量％锶：＜０．０３，优选０．０１至０．０３重量％其它：＜０．１重量％，其特征在于，作为其它合金成分以能够提高合金强度的量还附加含有铬，各种成分的含量分别相对于１００重量％的铝进行添加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-11-8 102007053159.3;DE 2008-10-9 102008050一种铸造铝合金，所述铸造铝合金含有至少五种以下列出的合金成分，硅2.5至3.3，优选2.7至3.1重量％镁0.2至0.7，优选0.3至0.6重量％铁＜0.18，优选0.05至0.16重量％锰＜0.5，优选0.05至0.4重量％钛＜0.1，优选0.01至0.08重量％锶＜0.03，优选0.01至0.03重量％其它＜0.1重量％，其特征在于，作为其它合金成分以能够提高合金强度的量还附加含有铬，各种成分的含量分别相对于100重量％的铝进行添加。2.一种铸造铝合金，所述铸造铝合金含有至少五种以下列出的合金成分， 硅2. 5至3. 3，优选2. 7至3. 1重量％镁0. 2至0. 7，优选0. 3至0. 6重量％铁< 0. 18，优选0. 05至0. 16重量％锰< 0. 5，优选0. 05至0. 4重量％钛&l...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯亨宁斯，安德烈亚斯比里格波拉切克，拉尔斯维尔克，克劳斯格雷文，
申请(专利权)人：KSM铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]