DE102017103148A1

DE102017103148A1 - Al-cast alloy

Info

Publication number: DE102017103148A1
Application number: DE102017103148.0A
Authority: DE
Inventors: Oliver Grimm; Klaus Greven
Original assignee: KSM Castings Group GmbH
Current assignee: KSM Castings Group GmbH
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-09-07
Also published as: DE112017001083A5; EP3423606A1; EP3423606B1; JP2019512051A; US20190055628A1; CN108699639A; WO2017148468A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Al-Gusslegierung.The invention relates to an Al casting alloy.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aluminium-Gusslegierung.The invention relates to an aluminum casting alloy.

Aus der DE 10 2008 055 928 A1 , der DE 10 2012 108 590 A , der DE 10 2013 108 127 A1 und der DE 10 2014 101 317 A1 sind verschiedene Si-arme Al-Gusslegierungen bekannt.From the DE 10 2008 055 928 A1 , of the DE 10 2012 108 590 A , of the DE 10 2013 108 127 A1 and the DE 10 2014 101 317 A1 Various low-Si Al casting alloys are known.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Si-arme Al-Gusslegierung zur Verfügung zu stellen, die insbesondere hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften weiterentwickelt ist.Based on this prior art, the present invention seeks to provide an improved Si-poor Al casting alloy, which is further developed in particular with regard to their mechanical properties.

Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Al-Gusslegierung erzielt, die wenigstens fünf der nachfolgenden Legierungsbestandteile
Si: 3,0 bis 3,8 Gew.-%
Mg: 0,3 bis 0,8 Gew.-%
Cr: 0,05 bis 0,35 Gew.-%
Fe: < 0,18 Gew.-%
Mn: < 0,06 Gew.-%
Ti: < 0,16 Gew.-%
Cu: 0,006–0,015 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.This is achieved according to the invention by an Al casting alloy comprising at least five of the following alloying constituents
Si: 3.0 to 3.8% by weight
Mg: 0.3 to 0.8% by weight
Cr: 0.05 to 0.35 wt%
Fe: <0.18 wt%
Mn: <0.06 wt%
Ti: <0.16 wt%
Cu: 0.006-0.015% by weight
Sr: 0.010 to 0.030 wt%
Zr <0.006 wt%
Zn <0.006 wt%
Impurities: <0.1% by weight
contains and in each case to 100 wt .-% is supplemented with Al.

Eine solche Al-Gusslegierung ist gegenüber dem Stand der Technik stärker, zäher und duktiler. Such an Al casting alloy is stronger, tougher and more ductile than the prior art.

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 Fahrwerksanwendungen, vorzugsweise für radführende Bauteile, ganz bevorzugt für Dämpferstelzen, Radträger und insbesondere Schwenklager, aber auch für Lenker ergeben sich so insgesamt erhöhte mechanische Kennwerte. The inventive selection of alloy constituents in the stated order of magnitude leads to a further significant improvement of the mechanical properties, which is already in the cast state, but especially in a cast component after a 2-stage heat treatment, namely a solution annealing and a subsequent aging, between them both heat treatment stages is preferably provided a quenching of the cast component in water. For chassis applications, preferably for wheel-guiding components, very preferably for shock absorber stilts, wheel carriers and in particular pivot bearings, but also for handlebars result in total increased mechanical characteristics.

Vollkommen unerwartet hat sich insbesondere in Bezug auf den mechanischen Kennwert der Bruchdehnung A5 gezeigt, dass der für Kupfer gemäß DE 10 2013 108 127 A1 als kritisch angegebene obere Grenzwert von 0,006 Gew.-% erfindungswesentlich überschritten wird. Quite unexpectedly, it has been found, in particular with regard to the mechanical characteristic of the elongation at break A5, that for copper according to DE 10 2013 108 127 A1 is exceeded critical to the invention as a critically specified upper limit of 0.006 wt .-%.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Cu mit einem Gehalt von mehr als 0,006 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,007 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 0,008 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,009 Gew.-% enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Cu mit einem Gehalt von weniger als 0,015 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,013 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,012 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von weniger als 0,011 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Cu with a content of more than 0.006 wt .-%, preferably of more than 0.007 wt .-%, more preferably of more than 0.008 wt .-%, most preferably at least 0.009 wt .-% is included. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Cu with a content of less than 0.015 wt .-%, preferably less than 0.013 wt .-%, particularly preferably less than 0.012 wt .-%, most preferably of less than 0.011 wt .-%, is included.

Die erfindungsgemäßen Legierungen können herstellungsbedingte Verunreinigungen, z.B. Pb, Ni, etc., enthalten, wie sie dem Fachmann allgemein bekannt sind.The alloys according to the invention may contain production-related impurities, e.g. Pb, Ni, etc., as well known to those skilled in the art.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Si mit einem Gehalt von mehr als 3,1 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 3,3 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 3,4 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Si mit einem Gehalt von weniger als 3,7 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 3,5 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Si with a content of more than 3.1 wt .-%, preferably of more than 3.3 wt .-%, more preferably of more than 3.4 parts by weight. %, is included. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Si is present at a content of less than 3.7% by weight, preferably less than 3.5% by weight.

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.It may be advantageous for certain applications if Si is included at a level of greater than 3.3 to less than 3.7 weight percent. For some other applications, it may be advantageous to include Si at a level of greater than 3.0 to less than 3.3 percent by weight.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Mg mit einem Gehalt von mehr als 0,40 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,50 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 0,55 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Mg mit einem Gehalt von weniger als 0,70 Gew.-%, vorzugsweise von weniger 0,60 Gew.-%, enthalten ist For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Mg with a content of more than 0.40 wt .-%, preferably more than 0.50 wt .-%, particularly preferably more than 0.55 wt. %, is included. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Mg is present at a content of less than 0.70% by weight, preferably less than 0.60% by weight

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Cr mit einem Gehalt von mehr als 0,10 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,15 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 0,20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von mehr als 0,25 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Cr mit einem Gehalt von höchstens 0,30 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,30 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Cr with a content of more than 0.10 wt .-%, preferably of more than 0.15 wt .-%, more preferably of more than 0.20 wt. %, most preferably more than 0.25 wt .-%, is contained. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Cr is present at a level of at most 0.30% by weight, preferably less than 0.30% by weight.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Fe mit einem Gehalt von mehr als 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,05 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 0,07 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Fe mit einem Gehalt von weniger als 0,15 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,12 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Fe with a content of more than 0.01 wt .-%, preferably of more than 0.05 wt .-%, more preferably of more than 0.07 wt. %, is included. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Fe is contained at a content of less than 0.15 wt .-%, preferably less than 0.12 wt .-%.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Mn mit einem Gehalt von mehr als 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,02 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Mn mit einem Gehalt weniger als 0,15 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,12 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,10 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Mn is present at a content of more than 0.01% by weight, preferably more than 0.02% by weight. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Mn with a content of less than 0.15 wt .-%, preferably less than 0.12 wt .-%, particularly preferably less than 0.10 wt .-% , is included.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Ti mit einem Gehalt von mehr als 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,03 Gew.-%, besonders bevorzugt von mehr als 0,04 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Ti mit einem Gehalt von weniger als 0,10 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,08 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,065 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von weniger als 0,055 Gew.-% enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Ti with a content of more than 0.01 wt .-%, preferably of more than 0.03 wt .-%, more preferably of more than 0.04 wt. %, is included. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Ti with a content of less than 0.10 wt .-%, preferably less than 0.08 wt .-%, particularly preferably less than 0.065 wt .-%, most preferably less than 0.055% by weight.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Sr mit einem Gehalt von mehr als 0,015 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,020 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Sr mit einem Gehalt von weniger als 0,030 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,025 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Sr is contained with a content of more than 0.015 wt .-%, preferably of more than 0.020 wt .-%. For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Sr is contained at a content of less than 0.030 wt .-%, preferably less than 0.025 wt .-%.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Zr mit einem Gehalt von mehr als 0,001 Gew.-% enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Zr mit einem Gehalt von weniger als 0,005 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,004 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 0,003 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Zr is contained with a content of more than 0.001 wt .-%. For optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Zr is present at a level of less than 0.005% by weight, preferably less than 0.004% by weight, more preferably less than 0.003% by weight.

Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Zn mit einem Gehalt von mehr als 0,001 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 0,002 Gew.-%, enthalten ist. Für eine Optimierung der mechanischen Kennwerte kann es vorteilhaft sein, wenn Zn mit einem Gehalt von weniger als 0,005 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,004 Gew.-%, enthalten ist.For an optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Zn is contained at a content of more than 0.001 wt .-%, preferably of more than 0.002 wt .-%. For optimization of the mechanical characteristics, it may be advantageous if Zn is present at a level of less than 0.005% by weight, preferably less than 0.004% by weight.

Für zahlreiche Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn Verunreinigungen mit einem Gehalt von weniger als 0,05 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,035 Gew.-%, enthalten sind.For many applications it may be advantageous to contain impurities containing less than 0.05% by weight, preferably less than 0.035% by weight.

Für gewisse Gussbauteile hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die erfindungsgemäße Al-Gusslegierung eine Niederdruck-Al-Gusslegierung ist.For certain cast components, it has proven to be advantageous if the aluminum casting alloy according to the invention is a low-pressure Al casting alloy.

Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei welchem das Niederdruck-Gießverfahren Anwendung findet.Accordingly, the invention also relates to a method for producing a cast component from an Al casting alloy according to one of claims 1 to 22, in which the low-pressure casting method is used.

Für bestimmte Gussbauteile hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Al-Gusslegierung eine Gegendruck(CPC)-Al-Gusslegierung ist.For certain cast components, it has been found advantageous if the Al cast alloy is a counter pressure (CPC) Al casting alloy.

Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus einer Al-Gusslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei welchem das Niederdruck-Gegendruck-Gießverfahren Anwendung findet.Accordingly, the invention also relates to a method for producing a cast component from an Al casting alloy according to one of claims 1 to 22, in which the low-pressure counter-pressure casting method is used.

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. As a manufacturing process for cast components, in particular as suspension parts, preferably as wheel-guiding parts, very preferably as shock absorber stilts, wheel or pivot bearings, of motor vehicles from the cast alloy according to the invention are fundamentally different Dauerformgießverfahren suitable. Due to the very good mechanical properties of highly stressed wheel-guiding parts of motor vehicles but are particularly low-pressure chill casting and the counter-pressure casting process (CPC process), which is also referred to as counter-pressure Kokillengießverfahren, as a manufacturing process.

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.As a manufacturing process for cast components, especially as suspension parts, preferably as wheel-guiding parts, very preferably as Dämpferstelzen, wheel or pivot bearings of motor vehicles from the casting alloy according to the invention can advantageously squeeze casting, gravity die casting or die casting, in particular the Thixo-, Rheo - or low-pressure sand casting, find application.

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. In order to achieve or further develop the above-mentioned advantages, it is advantageous if the cast components are subjected to a two-stage heat treatment, namely solution heat treatment and subsequent heat aging. It may be advantageous if the cast component is quenched in water between the two heat treatment stages.

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.It may be expedient if the cast component after the casting process between 530 ° C and 550 ° C for 6 to 10h, preferably between 540 ° C and 550 ° C for 7 to 9 h, especially for 8 to 9h, most preferably between more than 540 ° C and 550 ° C for 7 to 9 h, in particular for 8 to 9h, solution-annealed.

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. It may be expedient if the cast component after the casting process between 180 ° C and 210 ° C for 1 to 8h, especially for 1 to 6.5h, preferably between 180 ° C and 190 ° C for 1 to 6.5h, in particular for 4 to 6.5 hours, more preferably between 180 ° C and less than 190 ° C for 4 to 6.5 hours, especially for 5 to 6.5 hours, is tempered.

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. The invention further provides for the use of an Al casting alloy according to one of the claims or a particularly heat-treated cast component according to one of the claims for chassis parts of motor vehicles, preferably for wheel-guiding components of motor vehicles, very particularly preferably for damper stilts, wheel carriers or pivot bearings of motor vehicles.

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.According to the invention, the cast components have an improved strength-elongation ratio with improved structural properties. On the one hand, the casting process enables one of a large defect, known as voids, free casting, on the other hand, the microstructure is positively influenced in such a way that the number of internal notches, which reduce the elongation at break, is minimized.

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. As already mentioned, the aluminum casting alloy according to the invention has proven particularly suitable for components subject to heavy loads, such as shock absorber stilts, wheel carriers or pivot bearings. As a very preferred method for producing such more stressed components, the counter-pressure die casting method (CPC method) is used.

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 Dehngrenze R_P0,2 von 300 bis 330 MPa, vorzugsweise von > 320 bis 330 MPa, und/oder eine Bruchdehnung A5 von 7 bis 11 %, vorzugsweise von 8,5 bis 10 %, besonders bevorzugt von 9 bis 9,5 %, und/oder eine Zugfestigkeit R_m von 350–375 MPa, vorzugsweise von > 360–375 MPa, aus.Cast components according to the invention, which are produced from an Al casting alloy according to one of the claims and / or by a process according to one of the claims, are characterized by a heat treatment by a yield strength R _P 0.2 of from 300 to 330 MPa, preferably of> 320 to 330 MPa, and / or a breaking elongation A5 of 7 to 11%, preferably of 8.5 to 10%, particularly preferably of 9 to 9.5%, and / or a tensile strength R _m of 350-375 MPa, preferably of> 360-375 MPa, off.

Beispielexample

Zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften einer erfindungsgemäße Legierung, die 3,4 Gew.-% Si, 0,6 Gew.-% Mg, 0,27 Gew.-% Cr, 0,09 Gew.-% Fe, 0,03 Gew.-% Mn, 0,05 Gew.-% Ti, 0,009 Gew.-% Cu, 0,022 Gew.-% Sr, 0,002 Gew.-% Zr, 0,003 Gew.-% Zn und Verunreinigungen von weniger als 0,1 Gew.-% enthält, jeweils zu 100 Gew.-% mit Al ergänzt, 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 R_m, Streckgrenze R_p0,2 und Bruchdehnung A5 nach DIN10002 . R_m [MPa] R_p 0,2 [MPa] A5 [%] AlSi3Mg0.5 327 263 9,3 erfindungsgemäße Legierung 369 322 9,12 AlSi3Mg0.5Cr0.3 358 308 6,9 To determine the mechanical properties of an alloy according to the invention, the 3.4 wt .-% Si, 0.6 wt .-% Mg, 0.27 wt .-% Cr, 0.09 wt .-% Fe, 0.03 wt % Mn, 0.05% by weight of Ti, 0.009% by weight of Cu, 0.022% by weight of Sr, 0.002% by weight of Zr, 0.003% by weight of Zn and impurities of less than 0.1% by weight .-% contains, in each case to 100 wt .-% supplemented with Al, is a so-called "French tensile bar" after DIN 50125 separated from a swivel bearing made by a counter pressure die casting method (CPC method), wherein the swivel bearing has received a heat treatment in advance (solution annealing 540 ° C for 8h, quenching in water, heat aging 180 ° C for 6.5h). The casting of comparative samples (AlSi3Mg0.5 and AlSi3Mg0.5Cr0.3) and the subsequent heat treatment takes place under the same conditions. The alloys to be compared differ only in the chromium content. The sample rod is removed at the same point of the pivot bearing. The mechanical properties are determined by tensile strength R _m , yield strength R _p 0.2 and elongation at break A5 DIN10002 , R _m [MPa] R _p 0.2 [MPa] A5 [%] AlSi3Mg0.5 327 263 9.3 alloy according to the invention 369 322 9.12 AlSi3Mg0.5Cr0.3 358 308 6.9

Vor dem Hintergrund der DE 10 2013 108 127 A1 und dem im Hinblick auf die mechanischen Kennwerte als kritisch angegebenen oberen Grenzwert für Kupfer von 0,006 Gew.-% war das Erreichen der oben genannten mechanischen Kennwerte für die erfindungsgemäße Legierung nicht zu erwarten. Against the background of DE 10 2013 108 127 A1 and with regard to the mechanical characteristic values given as critical upper limit value for copper of 0.006 wt .-%, the achievement of the abovementioned mechanical characteristics for the alloy according to the invention was not to be expected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008055928 A1 [0002]
DE 102012108590 A [0002]
DE 102013108127 A1 [0002, 0007, 0035]
DE 102014101317 A1 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN 50125 [0034]
DIN10002 [0034]

Claims

Al casting alloy containing at least five of the following alloying constituents Si: 3.0 to 3.8% by weight Mg: 0.3 to 0.8% by weight Cr: 0.05 to 0.35 wt% Fe: <0.18 wt% Mn: <0.06 wt% Ti: <0.16 wt% Cu: 0.006-0.015% by weight Sr: 0.010 to 0.030 wt% Zr <0.006 wt% Zn <0.006 wt% Impurities: <0.1% by weight contains and in each case to 100 wt .-% is supplemented with Al.

Al cast alloy according to claim 1, characterized in that Si with a content of more than 3.1 wt .-%, preferably of more than 3.3 wt .-%, more preferably of more than 3.4 wt .-% , is included.

Al cast alloy according to claim 1 or 2, characterized in that Si is contained at a content of less than 3.7 wt .-%, preferably less than 3.5 wt .-%.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 3, characterized in that Mg having a content of more than 0.40 wt .-%, preferably of more than 0.50 wt .-%, more preferably of more than 0.55 Wt .-%, is included.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 4, characterized in that Mg is present at a level of less than 0.70% by weight, preferably less than 0.60% by weight.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 5, characterized in that Cr having a content of more than 0.10 wt .-%, preferably of more than 0.15 wt .-%, more preferably of more than 0.20 Wt .-%, most preferably more than 0.25 wt .-%, is contained.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 6, characterized in that Cr is present at a level of at most 0.30% by weight, preferably less than 0.30% by weight.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 7, characterized in that Fe with a content of more than 0.01 wt .-%, preferably of more than 0.05 wt .-%, more preferably of more than 0.07 Wt .-%, is included.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 8, characterized in that Fe is present at a content of less than 0.15% by weight, preferably less than 0.12% by weight.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 9, characterized in that Mn is present at a content of more than 0.01% by weight, preferably more than 0.02% by weight.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 10, characterized in that Mn with a content of less than 0.15 wt .-%, preferably less than 0.12 wt .-%, particularly preferably less than 0.10 wt .-%, is included.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 11, characterized in that Ti is present at a content of more than 0.01% by weight, preferably more than 0.03% by weight, more preferably more than 0.04 Wt .-%, is included.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 12, characterized in that Ti with a content of less than 0.10 wt .-%, preferably less than 0.08 wt .-%, particularly preferably less than 0.065 wt. -%, most preferably less than 0.055 wt .-% is contained.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 13, characterized in that Cu having a content of more than 0.006 wt .-%, preferably of more than 0.007 wt .-%, more preferably of more than 0.008 wt .-%, completely more preferably at least 0.009 wt .-% is contained.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 14, characterized in that Cu with a content of less than 0.015 wt .-%, preferably less than 0.013 wt .-%, particularly preferably less than 0.012 wt .-%, completely more preferably less than 0.011% by weight.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 15, characterized in that Sr is present in a content of more than 0.015% by weight, preferably more than 0.020% by weight.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 16, characterized in that Sr is present at a content of less than 0.030 wt .-%, preferably less than 0.025 wt .-%, is included.

Al casting alloy according to one of claims 1 to 17, characterized in that Zr is contained at a content of more than 0.001 wt .-%.

Al cast alloy according to one of Claims 1 to 18, characterized in that Zr contains less than 0.005% by weight, preferably less than 0.004% by weight, more preferably less than 0.003% by weight is.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 19, characterized in that Zn is present in a content of more than 0.001% by weight, preferably more than 0.002% by weight.

Al cast alloy according to one of claims 1 to 20, characterized in that Zn is present at a level of less than 0.005% by weight, preferably less than 0.004% by weight.

Al casting alloy according to any one of claims 1 to 21, characterized in that impurities are contained at a content of less than 0.05 wt .-%, preferably less than 0.035 wt .-%.

Al casting alloy according to one of claims 1 to 22, characterized in that the Al-cast alloy is a low-pressure cast aluminum alloy.

An Al casting alloy according to any one of claims 1 to 23, characterized in that the Al casting alloy is a counter pressure (CPC) Al casting alloy.

A method of manufacturing a cast component from an Al casting alloy according to any one of claims 1 to 22, wherein the low pressure casting method is used.

A method of manufacturing a cast component from an Al casting alloy according to any one of claims 1 to 22, wherein the counter pressure (CPC) casting method is used.

A method for producing a cast component from an Al casting alloy according to one of claims 1 to 22, in which the squeeze casting, the gravity die casting or the die casting, in particular the thixo, rheo or low pressure sand casting, applies.

A method, in particular according to one of claims 25 to 27, for producing a cast component made of an Al casting alloy according to one of claims 1 to 24, in which the cast component after the casting process of a two-stage heat treatment, namely a solution annealing and a subsequent artificial aging, is subjected.

A method according to claim 28, characterized in that the cast component is quenched in water between the two heat treatment stages.

Method according to one of claims 25 to 29, wherein the cast component after the casting process between 530 ° C and 550 ° C for 6 to 10h, preferably between 540 ° C and 550 ° C for 7 to 9h, especially for 8 to 9h, all more preferably solution-annealed between more than 540 ° C to 550 ° C for 7 to 9h, especially for 8 to 9h

Method according to one of claims 25 to 30, wherein the cast component after the casting process 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 6.5 h, more preferably between 180 ° C and less than 190 ° C for 4 to 6.5 h, in particular for 5 to 6.5 h, is tempered.

Use of an Al-casting alloy according to one of the preceding claims or a cast component made of such, in particular heat-treated, for chassis parts of motor vehicles, preferably for wheel-guiding components of motor vehicles, very particularly preferably for damper stilts, wheel carriers and, in particular, pivot bearings of motor vehicles.

Cast component produced from an Al casting alloy according to one of the preceding claims or according to a method according to one of the preceding claims, wherein the cast component after a heat treatment has a yield strength R _P 0.2 of 300 to 330 MPa, preferably of> 320 to 330 MPa, and / or an elongation at break A5 of 7 to 11%, preferably of 8.5 to 10%, particularly preferably of 9 to 9.5%, and / or a tensile strength R _m of 350-375 MPa, preferably of> 360-375 MPa, has.