DE69030366T2

DE69030366T2 - Aluminiumlegierungspulver, gesinterte Aluminiumlegierung sowie Verfahren zur Herstellung dieser gesinterten Legierung

Info

Publication number: DE69030366T2
Application number: DE69030366T
Authority: DE
Inventors: Youichi C O Showa Denko Hirose; Yoshio C O Showa Denko Machida; Shin Miura; Mitsuaki C O Showa Denko Sato
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2010-12-29
Also published as: EP0436952A1; US5176740A; DE69030366D1; EP0436952B1; US5304343A; US5292358A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gemischtes Aluminiumlegierungspulver zur Herstellung einer gesinterten Aluminiumlegierung, ein gesintertes Aluminiumlegierungsprodukt und ein Verfahren zur Herstellung des gesinterten Aluminiumlegierungsprodukts.
Seit einiger Zeit werden die Anforderungen an Leichtaluminiumlegierungsteile auf dem Gebiet der Büromaschinen und der mit Computern zusammenhängenden Maschinen und Geräte ständig erhöht, weil der Stromverbrauch gesenkt, die Erzeugung von vibrationsbedingtem Lärm verhindert und ferner die Tragbarkeit der Geräte verbessert werden müssen.
Eines der Verfahren zur Herstellung solcher Aluminiumlegierungsteile ist das übliche pulvermetallurgische Verfahren, das einen Preß und Sintervorgang aufweist. Die Produkte der Pulvermetallurgie sind gegenüber Druckgußteilen und Knetlegierungsprodukten insofern sehr vorteilhaft, als Prazisionsteile, die nahezu Nettogestalt haben und frei von Fehlern sind, mit einem einfachen Verfahren hergestellt werden können.
Die Zusammensetzungen einer solchen gesinterten Aluminiumlegierung sind gewöhnlich ähnlich denen oder gehören zu der 2000-Serie oder 6000-Serie des AA-Standards, die wärmebehandlungsfähig sind und somit einen hohen Festigkeitswert zeigen knnen (vgl. J. D. Generous und W. C. Montgomery, Kap. 8, "Aluminum P/M Properties and Applications" Powder Metallurgy, Ed. E. Klar, P211-234, und ASTM Designation: B595-84 Standard Specification for SINTERED ALUMINUM ALLOY STRUCTURAL PARTS).
Das sogenannte Mischelementverfahren ist zur Herstellung der Aluminiumlegierungs-Präzisionsteile durch den Preß und Sintervorgang wohlbekannt. Das bei der Mischelementmethode eingesetzte Ausgangspulver ist ein Gemisch aus reinem Al-Pulver und Elementarpulver von Legierungselementen, wie z.B. Cu, Si, Mg und dergleichen, die mit Al ein niedrigschmelzendes Eutektikum bilden. Das Elementarpulver hat jedoch einen hohen Schmelzpunkt, und ferner ist in dem Vorpreßling die mittlere Distanz zwischen den Teilchen des Elementarpulvers groß. Eine gleichmäßige Diffusion der Elemente und eine zufriedenstellende Bildung des Eutektikums sind nur schwer zu erreichen. Ferner können die Legierungselemente in dem Sinterprodukt unlegiert verbleiben. Das Mischelementverfahren führt daher zu einer gesinterten Aluminiumlegierung mit hoher Festigkeit, die nur unter Schwierigkeiten herzustellen ist.
Es gibt eine Vorlegierungsmethode zur Herstellung von Präzisions-Aluminiumlegierungsteilen durch das Preß- und Sinterverfahren. Bei dieser Methode werden ein oder mehrere Legierungselemente dem Al-Pulver vorher zugefügt, so daß das Ausgangspulver erhalten wird, das die Endzusammensetzung, d. h. die Zusammensetzung des Sinterprodukts, hat. Bei dieser Methode wird das Ausgangspulver durch das Legierungselement (die Legierungselemente) so verfestigt, daß es schwierig ist, das Ausgangspulver durch Pressen zu formen. Ein Vorpreßling hat daher sehr geringe Dichte. Da ferner das Legierungselement (die -elemente) den Schmelzpunkt des Ausgangspulvers senkt, wird es schwierig, die Sintertemperatur so zu steigern, daß eine zufriedenstellende Diffusion und Sinterung resultieren. Da außerdem der Schmelzpunkt sämtlicher Partikel des Ausgangspulvers identisch ist, wird die Flüssigphase nicht im richtigen Anteil gebildet, sondern es wird entweder zu viel oder sehr viel zu wenig gebildet.
Es gibt eine Masterlegierungs-Methode zur Herstellung der Präzisions-Aluminiumlegierungsteile durch das Preß und Sinterverfahren (vgl. beispielsweise die nichtgeprüfte JP-Patentveröffentlichung Nr. 1-294833). Bei dieser Methode werden dem Al-Pulver ein oder mehrere Legierungselemente zugefügt, um die Masterlegierung herzustellen. Die Masterlegierung wird mit Rein-Al-Pulver vermischt, um ein Ausgangsgemisch-Pulver zu erhalten. Die Zusammensetzung der Masterlegierung wird so eingestellt, daß ein Mehrsystem-Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt ohne weiteres während des Sinterns gebildet wird.
Die deutsche Patentveröffentlichung DE-A-28 15 159 beschreibt eine Aluminiumlegierung, bei der als Hauptausgangspulver Rein-Al oder eine Al-Si-Legierung verwendet wird. Die Masterlegierung kann Teile von Mg und Si enthalten. Das angegebene Verfahren sieht vor, daß das Sintern in Umgebungsluft stattfindet, so daß die Anwendung von speziellen inneren Atmosphären beim Sinterverfahren vermieden wird. Die Methode und die Materialien, die in der DE-Veröffentlichung vorgeschlagen werden, eignen sich nicht für eine hohe Verdichtung des Vorpreßlings. Außerdem sind die mechanische Festigkeit und speziell die Dehnung der hergestellten Produkte nicht vollkommen zufriedenstellend.
Es besteht ein Bedarf für ein Verfahren zur Herstellung einer gesinterten Aluminiumlegierung, die hohe Festigkeit und Dehnung hat.
Wenn Sinterteile mit komplexer Gestalt mit den herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, zeigen sie schlechte mechanische Eigenschaften, und zwar speziell eine schlechte Dehnung. Es ist schwierig, das gemischte Legierungspulver und Reinaluminiumpulver in einem Preßwerkzeug gleichmäßig zu einem Vorpreßling zu verdichten und durch Druck gleichmäßig zu formen. Die gesinterte Aluminiumlegierung hat daher lokal geringe Dichte, was zu einer Herabsetzung der mechanischen Festigkeit der gesinterten Aluminiumlegierung führt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gemischtes Ausgangspulver zur Herstellung einer gesinterten Aluminiumlegierung anzugeben, die eine ähnliche Zusammensetzung wie die AA-Standardlegierung der Serie 2000 oder 6000 hat, wobei dieses Pulver eine gesinterte Aluminiumlegierung mit verbesserten mechanischen Eigenschaften ergeben kann.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer gesinterten Aluminiumlegierung und ein gesintertes Aluminiumlegierungs-Produkt anzugeben, das eine ähnliche Zusammensetzung wie die AA-Standardlegierung der Serie 2000 oder 6000 hat und verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein gemischtes Aluminiumlegierungspulver, ein Aluminiumlegierungs-Produkt und ein Herstellungsverfahren angegeben, wie sie in den Ansprüchen definiert sind. Insbesondere betreffen die Ansprüche 8 und 9 ein Verfahren zur Herstellung einer gesinterten Aluminiumlegierung, die eine Zusammensetzung entsprechend Serie 2000 oder Serie 6000 nach AA-Standard hat und verbesserte mechanische Eigenschaften besitzt.
Ein Hauptausgangspulver besteht aus 0,1 bis 3,0 Gew.-% Cu, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen. Die nachstehend angegebenen Prozentsätze sind Gewichtsprozentsätze. Dieses Hauptausgangspulver kann ferner 0,1 bis 2,0 % von mindestens einem Element enthalten, das aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn ausgewählt ist.
Ein Masterlegierungspulver besteht aus 4 bis 20 % Mg, 12 bis 30 % Si, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen. Das Masterlegierungspulver kann ferner 0,1 bis 8 % von mindestens einem Element enthalten, das aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn ausgewählt ist.
Ein anderes Masterlegierungspulver besteht aus 4 bis 20 % Mg, 12 bis 30 % Si, 1 bis 30 % Cu, 0,1 bis 8 % von mindestens einem Element, das aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn ausgewählt ist, Rest Al und unvermeidbaren Verunreinigungen.
Eine weitere Masterlegierung besteht aus 1 bis 20 % Mg, 1 bis 20 % Si, 30 bis 50 % Cu, Rest Al und unvermeidbaren Verunreinigungen. Diese Masterlegierung kann ferner 0,1 bis 8 % von mindestens einem Element enthalten, das aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn ausgewählt ist.
Ein gemischtes Ausgangspulver gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Gemisch des Hauptausgangspulvers sowie einem oder mehreren der vorgenannten Masterlegierungspulver. Die Zusammensetzung des Gemischs enthält 0,1 bis 2,0 % Mg, 0,1 bis 2,0 % Si, 0,2 bis 6,0 % Cu, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen.
Ein anderes gemischtes Ausgangspulver gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Gemisch aus dem Hauptausgangspulver und dem Masterlegierungspulver, dessen Zusammensetzung 4 bis 20 % Mg, 12 bis 30 % Si, 1 bis 30 % Cu, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen enthält. Dieses Gemisch hat eine Zusammensetzung von 0,1 bis 2,0 % Mg, 0,1 bis 2,0 % Si, 0,2 bis 6 % Cu, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen.
Das gemischte Aluminiumlegierungs-Ausgangspulver kann ferner 0,2 bis 2 % eines Schmiermittels enthalten.

Gesinterte Aluminiumlegierung

Es wird zuerst die Zusammensetzung der gesinterten Aluminiumlegierung beschrieben. Die Legierungselemente, die der gesinterten Aluminiumlegierung zugefügt sind, sind Mg, Si und Cu. Mg und Si, die nebeneinander bestehen, bewirken die Ausscheidungshärtung bzw. Aushärtung, um die Festigkeit der gesinterten Aluminiumlegierung zu steigern. Diese Steigerung ist bei einem Mg- und Si-Gehalt von 0,1 % oder weniger praktisch nicht zu bemerken. Wenn andererseits der Mg- oder Si- Gehalt 2 % übersteigt, wird die Mg- und/oder Si-Zugabe zu hoch, so daß Festigkeit und Dehnung beeinträchtigt werden. Daher ist der Mg-Gehalt 0,1 bis 2,0 %, und der Si-Gehalt ist 0,1 bis 2,0 %.
Cu erhöht ebenfalls die Festigkeit des Sinterprodukts aufgrund der Aushärtung, wie das bei Si und Mg der Fall ist. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird, ist Cu in dem Hauptausgangspulver in einer Menge von 0,2 bis 3 % enthalten. Der minimale Cu-Gehalt der Sinterlegierung ist daher 0,2 %. Unterhalb dieses Cu-Gehalts ist die Sintereigenschaft der Legierung schlecht. Wenn andererseits der Cu-Gehalt 6 % übersteigt, besteht die Gefahr, daß das Cu ungelöst in Form einer groben Verbindung zurückbleibt, so daß Festigkeit und Dehnung beeinträchtigt werden. Der Cu-Gehalt ist daher 0,2 bis 6,0 %.
Die gesinterte Aluminiumlegierung gemäß der Erfindung enthält Mg, Si und Cu innerhalb der oben beschriebenen Bereiche. Die Mg-, Si- und Cu-Gehalte werden innerhalb der Bereiche so eingestellt, daß zwei Legierungsarten mit charakteristischen Eigenschaften erhalten werden.
Die eine der Legierungen ist durch Festigkeit und Dehnung, die verbessert und gut ausgewogen sind, sowie verbesserte Korrosionsfestigkeit charakterisiert. Um diese Eigenschaften zu erzielen, wird die Legierungszusammensetzung so eingestellt, daß die Grundelemente Al-Mg-Si sind, und ferner wird diesen Elementen eine relativ geringe Menge eines Zusatzstoffs zugefügt; d. h. Cu wird in einer Menge von 0,1 bis 1 % zugefügt. Diese Legierung wird nachstehend als "A-Legierung" bezeichnet. Die A-Legierung hat eine Zusammensetzung, die ähnlich der Aluminiumlegierung der Serie 6000 nach AA- Standard ist. Die A-Legierung enthält jedoch Si geringfügig im Überschuß zu der Menge an Mg im Vergleich mit der Knetlegierung der Serie 6000. Verbesserte mechanische Eigenschaften werden als Ergebnis des überschüssigen Si auf stabile Weise erhalten. Die zusammensetzung der A-Legierung ist 0,1 bis 1,0 % Mg, 0,5 bis 1,5 % Si und 0,1 bis 1,0 % Cu, Rest Al. Die A-Legierung enthält bevorzugt 0,3 bis 0,7 % Mg, 0,8 bis 1,2 % Si und 0,3 bis 0,7 % Cu, Rest Al. Hauptanwendungen der A-Legierungen sind Prazisionsteile, wie etwa Antriebsscheiben und Abstandselemente von elektronischen Geräten und Geräten der Büroautomatisierung.
Die andere Legierung ist durch eine hohe Festigkeit charakterisiert und enthält daher eine große Menge Cu, d. h. 2 bis 6 % Cu. Diese Legierung ist eine Al-Cu-Legierung und ähnlich der Legierung der Serie 2000 nach AA-Standard. Diese Legierung wird nachstehend als "B-Legierung" bezeichnet. Die Zusammensetzung der B-Legierung ist 0,1 bis 2,0 % Mg, 0,1 bis 2,0 % Si und 2 bis 6 % Cu, Rest Al. Die B-Legierung enthält bevorzugt 0,1 bis 0,8 % Mg, 0,1 bis 1,5 % Si und 2 bis 6 % Cu, Rest Al. Hauptanwendungen der B-Legierung sind Präzisionsteile von gewöhnlichen Industriemaschinen, die einen hohen Festigkeitsgrad erfordern, wie etwa eine Verbindungsstange.
Das Ausgangspulver zur Herstellung einer gesinterten Aluminiumlegierung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gemisch aus zwei oder mehr Pulverarten. Das Hauptausgangspulver ist dasjenige, das in dem Ausgangspulver in der größten Menge vorhanden ist. Wenigstens eines der Pulver ist das Masterlegierungspulver. Das Hauptausgangspulver wird als nächstes beschrieben.

Hauptausgangspulver

Mit einem herkömmlichen Verfahren wird das Reinaluminiumpulver mit Pulver eines Legierungselements (von Legierungselementen) vermischt. Das Rein-Al-Pulver genügt nur guter Kompaktierbarkeit und einer hohen Sintertemperatur, hat jedoch keine gute Sintereigenschaft. Das Hauptausgangspulver der Erfindung, das einen geringen Cu-Anteil enthält, genügt allen drei Eigenschaften. Die gesinterte Aluminiumlegierung, die unter Einsatz des Hauptausgangspulvers hergestellt wird, zeigt daher erheblich verbesserte mechanische Eigenschaften. Wenn der Cu-Gehalt in dem Hauptausgangspulver geringer als 0,1 % ist, ist eine Verbesserung der Sintereigenschaft kaum merklich. Wenn andererseits der Cu-Gehalt 3,0 % übersteigt, hat die Verbesserung der Sintereigenschaft nicht nur ihr Maximum erreicht, sondern das Hauptausgangspulver wird außerdem so hart, daß seine Kompaktierfähigkeit beeinträchtigt ist, und dadurch wird die Dichte eines Vorpreßlings herabgesetzt. Außerdem wird der Schmelzpunkt des Hauptausgangspulvers so herabgesetzt, daß es schwierig wird, die Sintertemperatur zufriedenstellend zu erhöhen. In diesem Fall finden Sinterung und Diffusion nicht gleichmäßig und gründlich statt. Der Cu-Gehalt des Hauptausgangspulvers ist daher 0,1 bis 3,0 %.
Cu wird in die gesinterte Aluminiumlegierung aus dem Hauptausgangspulver und dem Masterlegierungspulver eingebracht. Die Zusammensetzung und der Mischungsanteil der Masterlegierung werden daher so eingestellt, daß eine etwa fehlende Cu- Menge zugeführt wird, die aus dem Hauptausgangspulver nicht zugeführt wird. Das beseitigt die Einschränkung beim Aufbau der Zusammensetzung und des Mischungsanteils des Masterlegierungspulvers, falls die Gesamtmenge Cu aus dem Masterlegierungspulver zugeführt wird.
Das andere Hauptausgangspulver besteht aus 0,1 bis 3,0 Gew.-% Cu, 0,1 bis 2,0 Gew.-% wenigstens eines Elements, das aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn ausgewählt ist, Rest Al und unvermeidbaren Verunreinigungen. Dieses Hauptausgangspulver wird zur Herstellung einer gesinterten Aluminiumlegierung verwendet, die zusätzlich zu Mg, Si und Cu insgesamt 4,0 % oder weniger von Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und/oder Sn enthält. Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti und V erhöhen die Festigkeit, während Bi und Sn die maschinelle Bearbeitbarkeit verbessern.
Nachstehend wird das Masterlegierungspulver beschrieben.

Masterlegierungspulver

Die Rolle des Masterlegierungspulvers ist folgende: Liefern von Mg, Si und Cu, die zu der Erhöhung der Festigkeit der gesinterten Aluminiumlegierung beitragen; es schmilzt selbst unterhalb der Sintertemperatur; und Hervorrufen einer eutektischen Reaktion zwischen sich selbst und dem Hauptausgangspulver und somit Bilden der flussigen Phase, die das Sintern fördert. Die Zusammensetzung des Masterlegierungspulvers ist Al-Mg-Si oder Al-Mg-Si-cu. Da das Masterlegierungspulver hart ist, ist die Kompaktierfähigkeit des Pulvergemischs beeinträchtigt, wenn die Menge des zugemischten Masterlegierungspulvers groß ist. Das Masterlegierungspulver ist daher vorteilhaft hochlegiert, um den erforderlichen Anteil von Legierungselementen in einer kleinen Menge des Masterlegierungspulvers zu liefern. Es ist bei der Festlegung der Zusammensetzung der Masterlegierung wichtig, daß die Möglichkeit besteht, es mit einem Luftzerstäubungsverfahren herzustellen, da dies eine wirtschaftliche Methode zur Herstellung des Aluminiumlegierungspulvers ist.
Die Untergrenze der Legierungselemente der ternären Al-Mg Si-Legierung ist auf 4 % Mg und 12 % Si begrenzt, was ungefähr die eutektische Zusammensetzung dieser ternären Legierung ist. Eine solche Untergrenze wird unter Berücksichtigung des Hochlegierens und der Herstellung durch Luftzerstäubung bestimmt. Wenn der Mg-Gehalt 20 % übersteigt, wird die Schmelze der Masterlegierung hochaktiv, was die Gefahr einer Oxidationsexplosion birgt. Außerdem wird die Erzeugung von Pulver durch Luftzerstäubung schwierig. Wenn der Si-Gehalt 30 % übersteigt, werden das Schmelzen und Zerstäuben der Masterlegierung schwierig, weil die Liquidustemperatur erhöht und damit die Endtemperatur des Schmelzens erhöht wird. Wenn außerdem der Si-Gehalt 30 % übersteigt, wird die Bildung der flüssigen Phase aufgrund der eutektischen Reaktion während des Sinterns schwierig. Die Zusammensetzung des Masterlegierungspulvers ist daher 4 bis 20 % Mg, 12 bis 30 % Si, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen, und stärker bevorzugt ist sie 5 bis 15 % Mg, 15 bis 25 % Si, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen.
Cu kann dem Masterlegierungspulver mit der vorstehenden Zusammensetzung zugefügt werden, um ein Al-Cu-Mg-Si-Masterlegierungspulver zu erhalten. Das heißt mit anderen Worten folgendes: Da Cu dem Pulvergemisch aus dem Hauptausgangspulver zugeführt wird, braucht Cu in Abhängigkeit von der Zusammensetzung einer gesinterten Aluminiumlegierung dem Masterlegierungspulver nicht zugegeben zu werden. Das zugegebene Cu senkt die Solidustemperatur weiter, bei der das Schmelzen der Legierung beginnt. Es ist daher möglich, die Solidustemperatur durch Einstellen des Cu-Gehalts einzustellen. Cu fördert also die Sinterung, so daß dadurch die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Da Cu ein aushärtendes Element ist und das Sintern fördert, werden die mechanischen Eigenschaften sowohl durch das Auslagern als auch die hohe Dichte eines Sinterprodukts verbessert.
Es gibt zwei Zusammensetzungen der Al-Cu-Mg-Si-Legierung. Die eine davon eignet sich zur Herstellung der A-Legierung, während die andere zur Herstellung der B-Legierung geeignet ist. Da der Cu-Gehalt ebenfalls hoch wird, werden zwar die mechanischen Eigenschaften verbessert, aber die Korrosionsfestigkeit wird beeinträchtigt.
Ein geeigneter Cu-Gehalt der Masterlegierung ist 30 % oder weniger. Die Zusammensetzung des Masterlegierungspulvers zur Herstellung der A-Legierung ist daher 4 bis 20 % Mg, 12 bis 30 % Si, 1 bis 30 % Cu, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen, und stärker bevorzugt ist sie 5 bis 15 % Mg, 15 bis 25 % Si, 5 bis 15 % Cu, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen.
Im Fall der B-Legierung muß, da der Cu-Gehalt der B-Legierung zur Erzielung einer hohen Festigkeit hoch ist, das Masterlegierungspulver eine große Menge Cu, d. h. wenigstens 30 %, enthalten. Wenn der Cu-Gehalt des Masterlegierungspulvers 50 % oder höher ist, werden die Schmelz- und Zerstäubungsvorgänge schwierig. Mg und Si senken den Schmelzpunkt des Masterlegierungspulvers und erleichtern das Flüssigphasen-Sintern. Mg und Si bewirken die Aushärtung der gesinterten Aluminiumlegierung. Der Gehalt an Mg und Si muß jeweils 1 % oder mehr sein, damit die oben beschriebenen Wirkungen erzielt werden. Der Mg- und der Si-Gehalt muß jeweils 20 % oder weniger sein, und zwar aus den oben beschriebenen Gründen hinsichtlich der Schwierigkeiten beim Schmelzen und Zerstäuben. Die Zusammensetzung des Masterlegierungspulvers zur Herstellung der B-Legierung ist daher 30 bis 50 % Cu, 1 bis 20 % Si, 1 bis 20 % Mg, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen, und ist bevorzugt 30 bis 40 % Cu, 1 bis 10 % Si, 1 bis 10 % Mg, Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen.
Das Masterlegierungspulver kann die oben beschriebene Al-Mg-Si- oder Al-Mg-Si-Cu-Legierung sein, die ferner eines oder mehrere von 0,1 bis 8 % Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn enthält. Die nachstehenden Masterlegierungspulver- Arten werden daher bereitgestellt.
Ein Masterlegierungspulver gemäß der Erfindung enthält 4 bis 20 % Mg, 12 bis 30 % Si; fakultativ 0,1 bis 8 % wenigstens eines Elements, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn besteht. Ein anderes Masterlegierungspulver gemäß der Erfindung besteht aus 4 bis 20 % Mg, 12 bis 30 % Si, 30 bis 50 % Cu; fakultativ 0,1 bis 8 % wenigstens eines Elements, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn besteht. Ein anderes Masterlegierungspulver gemäß der Erfindung besteht aus 30 bis 50 % Cu, 1 bis 20 % Si, 1 bis 20 % Mg, fakultativ 0,1 bis 8 % wenigstens eines Elements, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn besteht. Jedes dieser Masterlegierungspulver wird eingesetzt, um ein Pulvergemisch herzustellen, das eine gesinterte Aluminiumlegierung ergibt, die insgesamt 4 % oder weniger von wenigstens einem Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn besteht.
Die Mg-, Si- und Cu-Gehalte der Masterlegierungspulver werden innerhalb der vorgenannten Bereiche so eingestellt, daß ihre Wirkungen in diesen Pulvern effektiv ausgewogen sind. Außerdem werden ihre Anteile so eingestellt, daß eine erwünschte Temperatur für die Bildung der Flüssigphase aufgrund der Reaktion zwischen den Masterlegierungspulvern und dem Hauptausgangspulver erzielt wird.
Die vorgenannten Bereiche der Mg-, Si- und Cu-Gehalte ermöglichen die Vorgabe bzw. Einstellung des Mischungsanteils eines Masterlegierungspulvers, wie nachstehend beschrieben wird.
Wenn der Mischungsanteil des Masterlegierungspulvers sehr klein ist, wird kein zufriedenstellender Anteil der Flüssigphase gebildet, so daß die mechanischen Eigenschaften der gesinterten Aluminiumlegierung schlecht werden. Wenn andererseits der Mischungsanteil des Masterlegierungspulvers zu hoch ist, wird die Kompaktierbarkeit des Pulvergemischs verschlechtert, und die Flüssigphase wird in einer so großen Menge gebildet, daß die Oberflächeneigenschaften des Sinterprodukts aufgrund von Ausscheidung bzw. Ausschwitzen beeinträchtigt werden. Der Mischungsanteil eines Masterlegierungspulvers ist 2 bis 15 %, bevorzugt 3 bis 12 %.
Die Zusammensetzung und der Mischungsanteil des Masterlegierungspulvers und die Zusammensetzung des Hauptausgangspulvers werden zusammen so festgelegt, daß die Endzusammensetzung erreicht wird, d. h. also die Zusammensetzung einer gesinterten Aluminiumlegierung, wobei die oben beschriebene Funktion der Elemente und die jeweiligen Pulver berücksichtigt werden.
Wenn das Ausgangspulvergemisch einen großen Anteil von Teilchen mit mehr als 50 mesh enthält, wird die Pulverfüllung in einem Formwerkzeug beeinträchtigt. Wenn andererseits das Ausgangspulvergemisch einen großen Anteil von Teilchen mit weniger als 635 mesh enthält, wird die Fließfähigkeit des Pulvers verschlechtert, und die Teilchen dringen in einen Zwischenraum zwischen dem Stempel und der Preßform ein und bewirken die Ausbildung von Rillen. Die Teilchengröße des Ausgangspulvergemischs, d. h. des Gemischs aus dem Masterlegierungspulver und dem Hauptausgangspulver, ist daher bevorzugt unter 50 mesh, wobei 90 % oder mehr der Teilchen über 635 mesh sind.
Das Ausgangspulvergemisch kann vorher erhitzt und geglüht werden, um es zu erweichen und die Kompaktierbarkeit weiter zu steigern.
Ein Schmiermittel kann mit dem Ausgangspulvergemisch vermischt werden, um die Schmierung der Pulverteilchen sowie die Schmierung der Wandf lächen einer Preßforrn zu verbessern. Das Schmiermittel kann die Kompaktierbarkeit des Ausgangspulvergemischs erhöhen. Wenn der Mischungsanteil des Schmiermittels 0,2 % oder weniger ist, sind seine Wirkungen nicht ausreichend. Wenn andererseits der Mischungsanteil des Schmiermittels 2 % oder mehr ist, hat seine Effektivität nicht nur ihre Grenze erreicht, sondern es werden außerdem das Fließvermögen und die Kompaktierbarkeit des Ausgangspulvergemischs beeinträchtigt. Außerdem verteilt sich das beim Sintern verdampfte Schmiermittel im Sinterofen und kontaminiert das Ofeninnere und das Gasabzugssystem im Fall eines Sinterns unter Vakuum. Der SchmierMittel-Mischungsanteil liegt daher zwischen 0,2 und 2 %, bevorzugt zwischen 0,7 und 1,8 %. Das Schmiermittel ist bevorzugt von einer Art, die bei einer Temperatur unterhalb der Sintertemperatur vollständig verdampft und daher keinen nachteiligen Einfluß auf die Materialeigenschaften einer gesinterten Aluminiumlegierung ausübt. Unter diesem Gesichtspunkt ist ein organisches metallfreies Schmiermittel oder ein Schmiermittel auf Amidbasis, speziell Ethylenbisstearoamid, mehr zu bevorzugen als ein metallisches Schmiermittel, wie etwa Zinkstearat, Lithiumstearat oder Aluminiumstearat.
Das Sinterprodukt gemäß der Erfindung kann ferner die nachstehenden Teilchen oder Fasern enthalten, die in der gesinterten Aluminiumlegierung als Sekundärphasenteilchen enthalten sind: Keramik, welche die Verschleißfestigkeit verbessert; Metalle, die die Verschleißfestigkeit verbessern, oder Si, das die Verschleißfestigkeit verbessert und die Wärmeausdehnung herabsetzt; C (Graphit oder amorpher Kohlenstoff), das den Reibbeiwert herabsetzt; und ein Festschmiermittel, das dem Sinterprodukt Schmiereigenschaften verleiht.

Verfahren zum Herstellen eines Sinterprodukts

Ein Ausgangspulvergemisch, das die gewünschte Legierungszusammensetzung hat, wird hergestellt und durch Druck kompaktiert. Wenn der Kompaktierungsdruck geringer als 196 MPa (2 ton/cm²) ist, wird ein Vorpreßling nicht stark verdichtet, und die Pulverteilchen werden nicht in innigen Kontakt miteinander gebracht. Ein so hergestelltes Sinterprodukt hat weder ausgezeichnete Festigkeit noch ausgezeichnete Dehnung. Der Kompaktierungsdruck ist daher bevorzugt 196 MPa (2 ton/cm²) oder höher. Wenn andererseits der Kompaktierungsdruck zu hoch ist, treten Schichtungen eines Vorpreßlings, Rillenbildung einer Preßform und Verkürzung der Standzeit einer Preßform auf 9 Der bevorzugte höchste Verdichtungsdruck ist 784 MPa (8 ton/cm²). Die Kompaktierung wird daher bevorzugt bei einem Druck von 196 bis 784 MPa (2 bis 8 ton/cm²) durchgeführt. Das Ausgangspulvergemisch kann während der Kompaktierung auf eine Temperatur von 70 bis 250 ºC erwärmt werden.
Die Sinteratmosphäre muß unbedingt eine Oxidation der Aluminiumlegierungsteilchen verhindern, deren Oberfläche aktiv ist, so daß dadurch das Sintern gefördert wird. Die Sinteratmosphäre ist daher entweder ein Vakuum oder nichtoxidierend, wie beispielsweise eine Stickstoffgas- oder Argongasatmosphäre. Der Grad des Vakuums ist bevorzugt 13 Pa (0,1 Torr) oder weniger oder stärker bevorzugt 1,3 Pa (0,01 Torr) oder weniger. Wenn die Stickstoff- oder sonstige Inertgasatmosphäre zum Sintern angewandt werden soll, wird die Luft im Sinterofen durch ein Vakuum ersetzt, und dann wird Stickstoff oder Inertgas in den Sinterofen unter verringertem Druck eingeleitet. Der strömende Anteil des Inertgases ist sehr klein. Gas in einem Vorpreßling wird durch die Poren in die Sinteratmosphäre abgezogen. Der geringe Druck der Sinteratmosphäre ist für die Entgasung wirksam. Die Reinheit der Stickstoff- und Argongase ist wichtig. Insbesondere hat in den Gasen enthaltene Feuchtigkeit nachteilige Auswirkungen auf die Eigenschaften eines Sinterprodukts. Der Taupunkt der Gase wird daher streng geregelt und ist vorteilhaft -40 ºC oder niedriger.
Wenn die Sintertemperatur niedriger als 500 ºC ist, ist sie zu niedrig, um die Diffusion zu fördern, die das Sintern der 30 Pulverteilchen bewirkt. Wenn andererseits die Sintertemperatur über 650 ºC liegt, ist der Anteil der Flüssigphase, der beim Schmelzen des Pulvers gebildet wird, zu hoch, um die Form eines Sinterprodukts zu halten. Die Sintertemperatur ist daher 500 bis 650 ºC.
Ein wie oben beschrieben hergestelltes Sinterprodukt kann einer erneuten Kompaktierung unterworfen werden. Ein geeigneter Druck für die erneute Kompaktierung ist 294 bis 1078 MPa (3 bis 11 ton/cm²). Das erneute Kompaktieren hat die Verbesserung der Dimensionsgenauigkeit eines Sinterprodukts zum Ziel. Ein solches erneutes Kompaktieren wird gewöhnlich als Kalibrieren bezeichnet. Das andere Ziel ist die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Dabei werden Poren eines Sinterprodukts zerdrückt und verringert, und der Anteil des metallischen Kontakts an den Teilchenoberflächen wird erhöht. Das erneut kompaktierte Sinterprodukt hat hohe Dichte. Das erneute Kompaktieren induziert eine Verfestigung, die einerseits die Festigkeit erhöht, andererseits die Dehnung verringert. Wenn das erneut kompaktierte Produkt später wärmebehandelt wird, wird die Verfestigung beseitigt, während gleichzeitig Diffusion und Sinterung in gewissem Maß gefördert werden. Infolgedessen werden sowohl Festigkeit als auch Dehnung verbessert. Gemäß einem von den Erfindern durchgeführten Experiment wird durch das erneute Kompaktieren, gefolgt von Wärmebehandlung, die Festigkeit um ungefähr 20 bis 30 % verbessert, und die Dehnung wird um ungefähr das 1,4- bis 4fache eines Sinterprodukts erhöht. Der Vorgang des erneuten Kompaktierens und anschließenden Wärmebehandelns ist daher sehr wirksam, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Insbesondere ist dieser Vorgang zur Herstellung von Präzisionsteilen für Industriemaschinen vorteilhaft, die gute Dehnungseigenschaften haben müssen.
Es ist möglich, die mechanischen Eigenschaften durch eine zweite Sinterung eines erneut kompaktierten Produkts zu verbessern. Die zweite Sinterung verbessert wirkungsvoll die mechanischen Eigenschaften, und zwar speziell die Dehnung. Da das erneut kompaktierte Gefüge dicht ist, werden Diffusion und Sinterung wirkungsvoll gefördert. Die Zweitsinterungsbedingungen einschließlich der Sintertemperatur von 500 bis 600 ºC sind im Grund die gleichen wie die Sinterungsbedingungen.
Es ist möglich, eine gesinterte Aluminiumlegierung, eine gesinterte und dann erneut kompaktierte Aluminiumlegierung oder eine gesinterte, erneut kompaktierte und dann wärmebehandelte Aluminiumlegierung einer T&sub6;-Behandlung oder T&sub4;-Behandlung (Lösungsglühen gefolgt von Altern) zu unterziehen. Diese Behandlungen verbessern die mechanischen Eigenschaften von Aluminiumlegierungen, weil Cu, Mg und Si, die in den Legierungen enthalten sind, die Legierungen bei der Wärmebehandlung festigen wie im Fall von gewöhnlichen Aluminiumknetlegierungen. Die T&sub6;-Behandlung ist besonders wirkungsvoll zur Erzielung hoher Festigkeit. Die T&sub6;-vergütete Al-Cu- Legierung zeigt eine Zugfestigkeit von 343 MPa (35 kgf/mm²) oder mehr. Die T&sub4;-Behandlung ist zweckmäßig zur Erzielung mechanischer Eigenschaften, wobei Festigkeit und Dehnung wohlausgewogen sind.
Hinsichtlich der gesinterten Aluminiumlegierungen, deren Zusammensetzung zu der Serie 2000 oder Serie 6000 des AA-Standarads gehört oder ähnlich ist, ist es bisher schwierig, sowohl hohe Zugfestigkeit als auch Dehnung zu erreichen, weil Diffusion und Sinterung unwirksam sind. Speziell die Dehnung ist bei den herkömmlichen gesinterten Aluminiumlegierungen schlecht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt die gesinterte A-Legierung mit T&sub4;-Vergütung eine Zugfestigkeit von 186 MPa (19 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 8 % oder mehr.
Eine gesinterte B-Legierung mit T&sub4;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 225 MPa (23 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 2,5 % oder mehr.
Eine gesinterte A-Legierung mit T&sub6;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 216 MPa (22 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 3 % oder mehr.
Eine gesinterte B-Legierung mit T&sub6;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 323 MPa (33 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 1,5 % oder mehr.
Eine gesinterte und dann erneut kompaktierte A-Legierung mit T&sub4;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 255 MPa (26 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 20 % oder mehr.
Eine gesinterte und dann erneut kompaktierte B-Legierung mit T&sub4;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 294 MPa (30 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 7 % oder mehr.
Eine gesinterte und dann erneut kompaktierte A-Legierung mit T&sub6;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 274 MPa (28 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 8 % oder mehr.
Eine gesinterte und dann erneut kompaktierte B-Legierung mit T&sub6;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 353 MPa (36 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 2 % oder mehr.
Eine gesinterte, erneut kompaktierte und dann zweitgesinterte A-Legierung mit T&sub4;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 255 MPa (26 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 22 % oder mehr.
Eine gesinterte, erneut kompaktierte und dann zweitgesinterte B-Legierung mit T&sub4;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 314 MPa (32 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 9 % oder mehr.
Eine gesinterte, erneut kompaktierte und dann zweitgesinterte A-Legierung mit T&sub6;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 274 MPa (28 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 9 % oder mehr.
Eine gesinterte, erneut kompaktierte und dann zweitgesinterte B-Legierung mit T&sub6;-Vergütung zeigt eine Zugfestigkeit von 372 MPa (38 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 3 % oder mehr.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf einige Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

Die Hauptausgangspulver mit Zusammensetzungen, die in der Tabelle 1 gezeigt sind, und das Masterlegierungspulver mit der in der Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung wurden mit Luftzerstäubungsverfahren hergestellt. Sie wurden gesiebt, um Pulver unter 100 mesh und über 325 mesh zu erhalten. Sie wurden dann in dem in der Tabelle 3 gezeigten Verhältnis kombiniert, um das Ausgangspulvergemisch zu ergeben, dem 1 % Schmiermittel auf Amidbasis zugefügt wurde. Das so erhaltene Ausgangspulvergemisch wurde in eine Form der Zugprüfungsprobe, die in JIS Z 2550 angegeben ist, unter einem Kompaktierungsdruck von 392 MPa (4 ton/cm²) kompaktiert. Ein so geformter Vorpreßling wurde bei 570 bis 590 ºC für 2 h unter Stickstoffatmosphäre mit verringertem Druck von 133 bis 400 Pa (1 bis 3 Torr) gesintert. Das Sinterprodukt wurde dann einer T&sub6;- oder T&sub4;-Behandlung unterzogen. Die Zugprüfung wurde anschließend ausgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt.
Mehrere der Sinterprodukte wurden bei einem Druck von 490 MPa (5 ton/cm²) erneut kompaktiert und dann der T&sub6;- oder T&sub4;-Behandlung unterzogen. Dann wurde die Zugprüfung durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Al-4%Cu-Pulver wurde mit dem Luftzerstäubungsverfahren hergestellt und dann gesiebt, um Pulver unter 100 mesh und über 325 mesh zu erhalten. Dies wurde dann mit Al-20%Si-10%Mg- Pulver, das in Tabelle 2 angegeben ist, in den in Tabelle 3 gezeigten Anteilen kombiniert, um ein Ausgangspulvergemisch zu erhalten, dem 1 % Schmiermittel auf Amidbasis zugefügt wurde. Das so erhaltene Ausgangspulvergemisch wurde der Herstellung einer Zugprüfungsprobe unter den gleichen Bedingun gen wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 2

Al-Pulver wurde mit dem Luftzerstäubungsverfahren hergestellt und dann gesiebt, um Pulver unter 100 mesh und über 325 mesh zu erhalten. Dies wurde dann mit Al-20%Si-10%Cu- 10%Mg-Pulver oder Al-6%Si-40%Cu-6%Cu-Pulver entsprechend den Angaben in der Tabelle 2 in einem in Tabelle 3 gezeigten Anteil kombiniert zur Bildung eines Ausgangspulvergemischs, dem dann 1 % Schmiermittel auf Amidbasis zugefügt wurde. Das so erhaltene Ausgangspulvergemisch wurde der Herstellung einer Zugprüfungsprobe unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 3

Al-Pulver wurde mit dem Luftzerstäubungsverfahren hergestellt und dann gesiebt, um Pulver unter 100 mesh und über 325 mesh zu erhalten. Dieses wurde dann mit Si-Pulver, Mg- Pulver und Cu-Pulver kombiniert, deren Teilchengröße vorläufig ebenfalls unter 100 mesh und über 325 mesh eingestellt war. Diese Pulver wurden kombiniert, um eine Zusammensetzung Al-l%Si-0,5%cu-0,5%Mg zu erhalten, der dann 1 % Schmiermittel auf Amidbasis zugefügt wurde. Das so erhaltene Ausgangspulvergemisch wurde der Herstellung einer Zugprüfungsprobe unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt.
Wie aus der Tabelle 4 hervorgeht, zeigt die gesinterte und dann T&sub6;-behandelte A-Legierung eine Zugfestigkeit von 216 bis 245 MPa (22 bis 25 kgf/mm²) und eine Dehnung von 3 % oder mehr. Die Festigkeit und Dehnung dieser Legierung sind denjenigen der herkömmlichen gesinterten Aluminiumlegierungen überlegen.
Die gesinterte, erneut kompaktierte und dann T&sub6;-vergütete A- Legierung zeigt eine Zugfestigkeit von 274 bis 323 MPa (28 bis 33 kgf/mm²) und eine Dehnung von 8 % oder mehr. Festigkeit und Dehnung dieser Legierung sind denjenigen der gesin terten und dann T&sub6;-vergüteten A-Legierung überlegen. Anders ausgedrückt, es verbessert die erneute Kompaktierung sowohl die Festigkeit als auch die Dehnung, ohne irgendeine der beiden Eigenschaften zu verschlechtern.
Die gesinterte, erneut kompaktierte und dann T&sub4;-vergütete A- Legierung zeigt eine Zugfestigkeit von 255 bis 284 MPa (26 bis 29 kgf/mm²) und eine Dehnung von 23 % oder mehr. Diese Legierung ist sehr duktil, da die Dehnung erheblich höher als der bisher bekannte Wert ist.
Die gesinterte und dann T&sub6;-vergütete B-Legierung zeigt eine Zugfestigkeit von 323 bis 343 MPa (33 bis 35 kgf/mm²) und eine Dehnung von 1,5 % oder mehr. Dies ist eine hochfeste Legierung mit adäquater Duktilität.
Die gesinterte, erneut kompaktierte und dann T&sub6;-vergütete B- Legierung zeigt eine Zugfestigkeit von 372 bis 402 MPa (38 bis 41 kgf/mm²) und eine Dehnung von 2,4 % oder mehr. Dies ist eine äußerst hochfeste Legierung mit verbesserter Duktilität gegenüber der gesinterten und dann T&sub6;-vergüteten Aluminiumlegierung.
Die gesinterte, erneut kompaktierte und dann T&sub4;-vergütete B- Legierung zeigt eine Zugfestigkeit von 294 MPa (30 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 8 % oder mehr. Dies ist eine duktile Legierung hoher Festigkeit.
Da bei dem Vergleichsbeispiel 1 der Cu-Gehalt des Hauptausgangspulvers hoch ist, ist seine Kompaktierbarkeit so schlecht, daß bei der Bildung eines Vorpreßlings Schichtung auftrat.
Da bei dem Vergleichsbeispiel 2 das Rein-Al-Pulver für das Hauptlegierungspulver verwendet wird, zeigen die A-Legierung (Nr. 20) und die B-Legierung (Nr. 21) beide geringe Festigkeit und Dehnung. Da bei dem Vergleichsbeispiel 3 die Legierungszusätze in Elementarform, d. h. Si, Cu und Mg, eingesetzt werden, sind die erzielte Festigkeit und Dehnung sehr niedrig. Tabelle 1
Werte der Bestandteile in Gew.-% Tabelle 2
Werte der Bestandteile in Gew.-% Tabelle 3 pWerte der Bestandteile in Gew.-% Tabelle 4 - 1 Tabelle 4 - 2 Tabelle 4 - 3 Tabelle 4 - 4

Claims

1. Gemischtes Aluminiumlegierungspulver zur Herstellung einer kompaktierten und gesinterten Aluminiumlegierung, das eine Mischung aus folgenden Komponenten aufweist:

ein Aluminiumlegierungs-Hauptausgangspulver (A), das (gewichtsmäßig) aus folgenden Bestandteilen besteht:

0,1 bis 3,0% Cu und

fakultativ 0,1 bis 2,0% von mindestens einem Element, das ausgewählt ist aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn,

wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind; und

ein Masterlegierungs-Ausgangspulver (B), das aus folgenden Bestandteilen besteht:

4 bis 20% Mg

12 bis 30% Si und

fakultativ 0,1 bis 8% von mindestens einem Element, das ausgewählt ist aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn, wobei der Rest Al und zufällige Verunreinigungen sind,

oder aus folgenden Bestandteilen besteht

4 bis 20% Mg

12 bis 30% Si

1 bis 30% Cu und

fakultativ 0,1 bis 8% von mindestens einem Element, das ausgewählt ist aus Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und Sn,

wobei der Rest Al und zufällige Verunreinigungen sind,

wobei die Masterlegierung (B) in einem Bereich von 2 bis 15% vorhanden ist, um folgende Zusammensetzung des gemischten Pulvers zu erhalten:

0,1 bis 2,0% Mg

0,1 bis 2,0% Si

0,2 bis 6% Cu und

fakultativ 4,0% oder weniger insgesamt von Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und/oder Sn.

2. Gemischtes Aluminiumlegierungspulver zur Herstellung einer kompaktierten und gesinterten Aluminiumlegierung, die eine Mischung aus folgenden Komponenten aufweist:

0,1 bis 3,0% Cu und

wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind;

und ein Masterlegierungs-Ausgangspulver (B), das aus folgenden Bestandteilen besteht:

1 bis 20% Mg

1 bis 20% Si

30 bis 50% Cu und

wobei der Rest Al und zufällige Verunreinigungen sind,

wobei die Masterlegierung (B) in einem Mischungsanteil im Bereich von 2 bis 15% vorhanden ist, um eine Zusammensetzung des gemischten Pulvers wie folgt zu erhalten:

0,1 bis 2,0% Mg

0,1 bis 2,0% Si

0,2 bis 6% Cu und

fakultativ 4,0% oder weniger insgesamt von Mn, Ni, Fe, Cr, Zr, Ti, V, Pb, Bi und/oder SNCC

3. Gemischtes Aluminiumlegierungspulver nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Cu-Gehalt des Aluminiumlegierungs-Hauptausgangspulvers nicht mehr als 2,0 Gew.-% beträgt.

4. Gemischtes Aluminiumlegierungspulver nach Anspruch 1 oder 2, das ferner 0,2 bis 2 Gew.-% eines Schmiermittels enthält.

5. Aluminiumlegierungsprodukt, hergestellt durch Kompaktieren und Sintern des gemischten Aluminiumlegierungspulvers nach Anspruch 1 und Anspruch 3 oder 4, wenn diese von Anspruch 1 abhängen, anschließendes erneutes Kompaktieren und Wärmebehandeln des Produktes unter T&sub4; Temperbedingungen, wobei das Endprodukt eine Zugfestigkeit von 225 MPa (26 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 20% oder mehr besitzt.

6. Aluminiumlegierungsprodukt, hergestellt durch Kompaktieren und Sintern des gemischten Aluminiumlegierungspulvers gemäß Anspruch 1 und Anspruch 3 oder 4, wenn diese von Anspruch 1 abhängen, anschließendes erneutes Kompaktieren und Wärmebehandeln des Produktes unter T&sub6; Temperbedingungen, wobei das Endprodukt eine Zugfestigkeit von 274 MPa (28 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 8% oder mehr besitzt.

7. Aluminiumlegierungsprodukt, hergestellt durch Kompaktieren und Sintern des gemischten Aluminiumlegierungspulvers gemäß Anspruch 2 und Anspruch 3 oder 4, wenn diese von Anspruch 2 abhängen, anschließendes erneutes Kompaktieren und Wärmebehandeln des Produktes unter T&sub6; Temperbedingungen, wobei das Endprodukt eine Zugfestigkeit von 353 MPa (36 kgf/mm²) oder mehr und eine Dehnung von 2% oder mehr besitzt.

8. Verfahren zur Herstellung eines kompaktierten und gesinterten Aluminiumlegierungsproduktes, wobei das gemischte Aluminiumlegierungspulver nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei einem Druck im Bereich von 196 bis 784 MPa (2,0 bis 8,0 t/cm²) kompaktiert und in einem Vakuum oder einer inerten Atmosphäre bei einer Temperatur im Bereich von 500 ºC bis 650 ºC gesintert wird

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das kompaktierte und gesinterte Produkt einer erneuten Kompaktierung unterworfen wird, insbesondere einer erneuten Kompaktierung unterworfen wird, an die sich eine Wärmebehandlung anschließt.