KR20180067565A - 경금속 주조 부품 생산 방법 및 경금속 주조 부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄 주조 합금을 포함하는 용융체로부터 경금속 주조 부품을 생산하기 위한 방법에 관한 것으로, 그러한 합금은, 각각 중량으로, 3.5 내지 5.0 % 규소, 0.2 내지 0.7 % 마그네슘, 0.07 내지 0.12 % 티타늄, 최대 0.12% 붕소, 선택적으로 전체적으로 1.5 % 미만의 다른 합금 원소, 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함한다. 용융체는 기본 용융체, 알루미늄-규소 합금을 포함하는 제1 입자 조질화제 및 알루미늄 티타늄 합금을 포함하는 제2 입자 조질화제로부터 생산되고, 용융체는, 총 중량과 관련하여, 0.1 내지 5.0 %의 총량의 제1 및 제2 입자 조질화제를 포함하고; 주조는 저압 방법에 의해서 실행되고, 주조 이후에, 용융체에 압력이 가해진다.

Description

경금속 주조 부품 생산 방법 및 경금속 주조 부품
본 발명은 아공정 알루미늄 주조 합금으로부터 생산된, 특히 모터 차량용, 경금속 주조 부품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 경금속 주조 부품의 생산 방법에 관한 것이다.
경량 설계 및 승객 보호를 위한 방향의 모터 차량 산업에서의 최근의 주요 경향은, 적어도 동일한 강도 특성을 가지는, 일반적인 부품보다 경량인 고강도의 그리고 매우 고강도의 부품의 개발로 점점 더 이어지고 있다. 모터 차량용 합금 바퀴가 주조 또는 단조에 의해서 제조될 수 있다는 것이 알려져 있다. 주조 몰드 및 사용되는 합금에 대한 요건은 단조 및 주조에서 상이하다.
단조된 합금의 바퀴는, 비교 가능한 스틸 림(rim)보다 더 얇고 가벼운 설계를 가능하게 하는 뛰어난 강도를 갖는다. 또한, 고강도로 인해서, 비교적 얇은 벽 및 스포크가 설계될 수 있고, 이는 경량으로 이어진다. 생산은 일반적으로 단조 합금의 영구적 몰드 주조에 의해서 이루어진다. 영구적 몰드는 일반적으로 편평하고 직경 만이 최종 제품에 대략적으로 상응한다. 주조 후에, 블랭크가 약 500 ℃에서 2천 톤 이하의 압력으로 단계적으로 몰드 내로 프레스된다. 그에 의해서, 실제 내부 림이 마감된다. 이어서, 림 웰(rim well)이 수단 또는 압연에 의해서 생성되고, 가공 프로세스가 실행된다. 주조 바퀴에 비해서, 단조된 바퀴는 마그네슘, 규소 및 티타늄과 같은 강도 증가 합금 원소로 합금화되어 훨씬 더 강하다.
주조의 경우에, 영구적 몰드의 형상이 생산하고자 하는 부품의 최종 형상에 가깝게 형성된다. 하나의 가능성에 따라, 주조는 약 1 바아의 저압 주조에서 아래로부터 위쪽으로 실행될 수 있다. 그에 대한 대안으로서, 또한 압력 주조 방법이 이를 위해서 이용될 수 있고, 그러한 방법에서 액체 용융체는 약 10 내지 200 MPa의 고압으로 예열된 영구적 몰드 내로 프레스되고, 이어서 그 곳에서 응고된다. 용융체는 영구적 몰드 내에 존재하는 공기를 변위시키고 응고 프로세스 중에 압력 하에서 유지된다. 영구적 몰드로부터 제거한 후에, 부품이 가공된다. 단조된 바퀴에 비해서, 주조 바퀴는 일반적으로 단지 매우 적은 양의 티타늄과 같은 이질적인 금속을 갖는다.
주조 방법으로 생산된 부품에서, 금속 합금의 주조 특성 및 마감된 부품의 기계적 특성은 본질적으로 입자 크기에 따라 달라진다. 입자 조질화 용융 처리(grain refining melt treatment)에 의해서, 주조 단편 내의 정적 및 동적 강도 값 그리고 영구적 몰드 내로의 용융체의 주입 능력뿐만 아니라 그 유동 거동이 개선될 수 있다. 많은 금속 합금의 응고는 결정의 형성으로 시작되고, 그러한 결정의 형성은 모든 측면으로의 핵 점 성장(nucleus points grow)으로부터 시작되고, 이는 이웃하는 입자와 충돌할 때까지 또는 몰드 벽과 접경할 때까지 계속된다.
생산하고자 하는 부품의 고강도를 위해서, 입자의 크기를 가능한 한 일정하게 및/또는 미세하게 조정하는 것이 바람직하다. 이를 위해서, 소위 입자 조질화가 종종 실행되고, 가능한 한 많은 핵생성제(이질적인 핵)가 응고되는 용융체에 제공된다.
JP H11 293430 A로부터, 고강도 주조 알루미늄 부품을 생산하기 위한 방법이 알려져 있다. 주조 이후에, 주조 알루미늄 부품은, 각각 중량으로, 3.5 내지 5.0 % 규소, 0.15 내지 0.4 % 마그네슘, 1.0% 이하의 구리, 0.2% 이하의 철, 처리 수단(treatment means) 및 나머지 알루미늄의 조성을 갖는다. 주조 후에, 주조 부품은 550 ℃ 내지 575 ℃로 2 내지 4 시간 동안 가열되고, 이어서 급냉되고, 이어서 160 ℃ 내지 180 ℃에서 1 내지 3 시간 동안 추가적으로 열처리된다.
JP H05 171327 A으로부터, 고압 주조를 위한 알루미늄 주조 합금이 알려져 있고, 이는, 각각 중량과 관련하여, 4.0 내지 6.0 % 규소, 0.3 내지 0.6 % 마그네슘, 0.5% 이하의 철, 0.05 내지 0.2 % 티타늄의 조성을 갖는다. 그러한 합금은 모터 차량 바퀴를 주조하기 위해서 이용될 수 있다.
JP 2001 288547 A으로부터, 각각 중량과 관련하여, 2.0 내지 6.0 % 규소, 0.15 내지 0.34 % 마그네슘, 0.2 % 이하의 철, 0.0003 내지 0.01 %의 스트론튬, 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물, 그리고 경우에 따라, 0.01 내지 0.25 % 티타늄 및 0.0001 내지 0.001 % 붕소의 조성을 가지는 알루미늄 주조품이 알려져 있다. 주조 후에, 부품을 540 ℃ 내지 570 ℃에서 15 내지 60분 동안 고용화 어닐링(solution annealing)하였고, 이어서 급냉시켰다.
EP 0 488 670 A1으로부터, 각각 중량과 관련하여, 2.4 내지 4.4 % 규소, 1.5 내지 2.5 % 구리, 0.2 내지 0.5 % 마그네슘 및 나머지 알루미늄을 가지는 고강도 알루미늄 주조품이 알려져 있고, 알루미늄 주조품의 매트릭스는 입자 크기가 30 마이크로미터 이하인 수지상을 포함한다.
DE 10 2006 039 684 B4로부터, 알루미늄-규소-압력 주조 합금으로 생산된, 자동차 공학을 위한 알루미늄 안전 부품이 알려져 있다. 압력 주조 합금은 1.0 내지 5.0 중량% 규소, 0.05 내지 1.2 중량% 크롬, 그리고 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물을 갖는다. 크롬으로 인해서, 개선된 주조성 및 몰딩성이 달성될 것이다. 압력 주조 합금은 0.01 내지 0.15 중량% 함량의 티타늄을 더 가질 수 있고, 티타늄은, 특히 붕소와 함께 사용될 때, 입자 조질화제로 작용한다.
EP 0 601 972 A1로부터, 아공정 알루미늄-규소-주조 합금이 알려져 있고, 이는 입자 조질화 물질로서 모합금(master alloy)을 포함한다. 주조 합금은 5 내지 13 중량%의 규소 함량을 포함하고, 0.05 내지 0.6 중량%의 함량으로 마그네슘을 더 포함할 수 있다. 모합금은 1.0 내지 2.0 중량% 티타늄 및 1.0 내지 2.0 중량% 붕소를 포함한다. 알루미늄-규소-주조 합금은 저압 영구적 몰드 주조에 의해서 모터 차량용 림을 생산하기 위해서 이용된다. 모합금의 첨가는, 용융체의 총량과 관련하여, 0.05 내지 0.5 중량%의 양으로 이루어진다.
DE 692 33 286 T2로부터, 예를 들어, 알루미늄 및 알루미늄 합금의 입자 조질화를 위한 방법이 알려져 있고, 고체 규소-붕소-합금이 용융 알루미늄 또는 용융 알루미늄-합금에 첨가된다. 결과적인 용융체는 약 9.6 중량% 규소 및 적어도 50 ppm 붕소를 포함한다. 용융체로부터 생산된 부품은 300 마이크로미터 범위의 입자 크기를 갖는다.
EP 1 244 820 B1로부터, 125 마이크로미터 미만의 입자 크기를 가지는 주조 제품을 획득하기 위한, 고강도 알루미늄 주조 합금의 입자 조질화 방법이 알려져 있다. 이를 위해서, 상이한 합금들, 예를 들어, 3.8 중량% 초과의 구리, 최대 0.1 중량% 규소 및 0.25 내지 0.55 중량% 마그네슘을 가지는 합금, 또는 4.5 초과 및 6.5 중량% 미만의 아연, 최대 0.3 중량% 규소 및 0.2 내지 0.8 중량% 마그네슘을 가지는 합금이 제시된다. 입자 조질화를 위해서, 붕소화물 뿐만 아니라 0.005 내지 0.1 중량%의 양으로 125 마이크로미터 미만의 입자 크기를 가지는 용해된 티타늄이 용융체에 첨가된다.
WO 2001 042521 A1로부터, 알루미늄-티타늄-붕소-모합금을 기초로 입자 조질화 물질을 생산하기 위한 방법이, 티타늄-함유 및 붕소-함유 시작 재료를 알루미늄 용융체 내로 첨가하여 TiB2-입자를 생성하고 이러한 모합금 용융체를 응고시키는 것에 의해서, 알려져 있다. WO 2001 042521 A1에서 인용된 참조에서, Al-Ti-B-모합금, 예를 들어 AlTi5B1을 첨가하는 것에 의한 알루미늄 합금의 입자 조질화 중의 프로세스의 과정과 관련된 이론이 설명되어 있다. 그에 따라, 알루미늄 용융체 내에서 용해될 수 없는 TiB2-입자의 표면을 Al3Ti-상의 층이 적어도 부분적으로 점유할 때, 최적의 입자 조질화 결과가 달성된다. 알파-알루미늄-상의 핵생성이 Al3Ti-층 상에서 달성되고, 그 효과는 층 두께가 감소됨에 따라 증가된다.
EP 2 848 333 A1로부터, 주조- 및 성형 도구에 의해서 금속 부품을 생산하기 위한 방법이 알려져 있고, 그러한 방법은: 용융체를 제1 압력에서 주조- 및 성형 도구 내로 주조하는 단계, 더 큰 제2 압력으로 도구 내에서 응고되는 용융체에 압력을 인가하는 단계, 및 더 큰 제3 압력으로 도구 내의, 용융체로부터 응고된, 부품을 압밀하는 단계(compacting)를 갖는다.
본 발명은, 양호한 강도 특성을 가지고 생산이 용이한 미세 입자 조직을 가지는 경금속 주조 부품을 제시하기 위한 목적을 기초로 한다. 또한, 본 발명의 목적은 그러한 주조 경금속 부품을 위한 상응하는 생산 방법을 제시하는 것이다.
결과적으로, 경금속 주조 부품이 아공정 알루미늄 주조 합금으로 생산되고, 경금속 주조 부품은 3.5 내지 5.0 중량% 규소 및 0.2 to 0.7 중량% 마그네슘을 포함하고, 경금속 주조 부품은 최대 500 마이크로미터의 평균 입자 크기를 갖는다. 특히, 전술한 양의 규소 및 마그네슘 외에도, 0.07 내지 0.12 중량% 티타늄, 최대 0.012 중량% 붕소, 전체적으로 1.5 중량% 미만인 선택적인 추가적 합금 원소, 그리고 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물을 또한 포함하는 경금속 주조 부품이 제공된다.
경금속 주조 부품의 장점은, 그러한 경금속 주조 부품이, 비교적 적은 규소량으로 인해서 저압 주조에 의해 생산될 수 있다는 것, 그리고 미세 입자 조직으로 인해서, 특히 강도, 연성, 파단시의 연신율, 및 다공도의 관점에서, 양호한 기계적 특성을 갖는다는 것이다.
경금속 주조 부품의 인장 강도(Rm)는 바람직하게 적어도 270 N/mm2, 특히 적어도 300 N/mm2 및/또는 적어도 320 N/mm2이다.
5 중량% 미만의 비교적 적은 규소량으로 인해서, 아공정 알루미늄-규소-합금이 달성된다. 그로부터 생산된 주조 경금속 부품은 큰 연성 및 파단시의 연신율을 갖는다. 경금속 주조 부품의 파단시의 연신율(A5)은 적어도 5 %, 특히 적어도 8 %이다. 파단시의 연신율은, 특히 12 % 미만인, 단조된 부품에서 일반적인, 파단 연신율 미만일 수 있다.
주조 경금속 부품은 바람직하게 적어도 220 N/mm2의, 특히 적어도 250 N/mm2의, 보다 구체적으로 적어도 280 N/mm2의 항복 강도(yield strength)(Rp0.2)를 갖는다.
바람직하게, 주조 경금속 부품은 0.5% 미만, 특히 0.1% 미만의 최대 다공도를 갖는다. 낮은 다공도는 양호한 강도 특성 및 연성에 기여한다. 주조 경금속 부품은 50 마이크로미터 미만, 특히 20 마이크로미터 미만의 표면 조도를 가질 수 있다.
50 마이크로미터 미만의 낮은 표면 조도는 특히 부품의 표면 마감의 양호한 기계적 특성에 기여한다. 바람직한 실시예에 따라, 경금속 주조 부품은 미가공(raw) 주조 표면적 내에서 적어도 280 N/mm2의 항복 강도(Rp0.2), 적어도 8%의 파단시의 연신율(A5), 및 적어도 320 N/mm2의 인장 강도(Rm)를 갖는다. 이러한 경우에, 미가공 주조 표면적은, 부품 표면으로부터 1.0 mm 이하의 깊이를 가지는, 주조 이후에 가공되지 않은 미가공 주조 부품의 면적을 의미한다.
응고 후에, 경금속 주조 부품이 열처리, 특히 고용화 열처리될 수 있고, 이어서 시효처리가 후속될 수 있다. 열처리는 기술된 재료 특성의 개선에, 특히 강도 증가에 기여한다. 전술한 기술 재료 특성은 특히 열처리를 실행한 이후의 상태와 관련된다.
경금속 주조 부품의 생산에 이용되는 주조 합금의 주 합금 원소는 알루미늄 및 규소이다. 그러한 점에서, 주조 합금은 알루미늄-규소-주조 합금으로 지칭될 수 있다.
주조 합금은, 알루미늄, 규소, 및 망간 이외에, 추가적인 합금 원소 및 불가피한 불순물 각각을 또한 포함할 수 있다. 추가적인 합금 원소 및 불가피한 불순물의 비율은 특히 경금속 주조품의 총 중량에 대해서 1.5 중량% 미만, 특히 1.0 중량% 미만이다. 그에 따라, 알루미늄-규소-주조 합금은 특히 적어도 93 중량%, 바람직하게 적어도 95 중량% 알루미늄을 갖는다.
일반적으로, 생산하고자 하는 경금속 주조 부품이 양호한 기계적 특성, 특히 고강도를 가지는 것이 바람직하다. 다른 한편으로, 강도 증가 합금 원소는 증가된 부식 경향을 초래할 수 있고, 이는 다시 바람직하지 않다.
그에 따라, 특히, 경금속 주조 부품이 큰 내식성을 가지도록, 강도 증가 합금 원소의 비율이 가능한 한 낮게 제공된다. 각각의 경금속 주조 부품에 대한 관련 부식 테스트를 충족시키도록, 내식성이 커야 한다. 표준 부식 테스트가 예를 들어 EN ISO 9227 또는 ASTM B117에 설명되어 있다. 부품에 따라, 또한 모터 차량 바퀴의 CASS-테스트(구리 가속 염 분무 테스트 (copper accelerated salt spray test)) 및/또는 선형(Filiform)-테스트와 같은, 모터 차량의 외부 응력과 관련된 부식 테스트가 충족되어야 한다. CASS-테스트는 특히 코팅된 또는 배니싱된(vanished) 부품에 대해서 실시된다. 이러한 경우에, 테스트하고자 하는 부품은 상자-유사 플랜트(chest-like plant) 내에서 상이한 고부식성 염 분무들에 영구적으로 노출된다. 선형-부식의 검사는 예를 들어 DIN EN 3665 또는 유사 표준에 따라 실행될 수 있다.
강도 증가 합금 원소의 임계치 이하의 양은 각각의 합금 조성 및 이용되는 부식 테스트에 따라 달라지고, 그에 따라 절대적인 또는 정밀한 방식으로 기술될 수 없다. 그에 따라, 구리(Cu), 아연(Zn) 및 티타늄(Ti)과 같은 강도 증가 합금 원소의 비율이 전체적으로 부품의 총 중량에 대해서 1 중량% 미만일 수 있다는 것으로만, 예시적으로 기술될 수 있다.
실시예에서, 알루미늄-주조 합금은 최대 1.0 중량%, 특히 최대 0.5 중량%, 특히 550 ppm(parts per million) 이하의 양으로 구리(Cu)를 가질 수 있다. 주조 합금, 및 그로부터 생산된 부품의 각각이 250 ppm 미만의 구리를 포함하거나 심지어 구리를 포함하지 않는 것이 또한 제공될 수 있다.
실시예에서, 알루미늄-주조 합금은 550 ppm(parts per million)의 최대 함량의 아연(Zn)을 가질 수 있다. 주조 합금, 및 그로부터 생산된 부품의 각각이 250 ppm 미만의 아연을 포함하거나 심지어 아연을 포함하지 않는 것이 또한 제공될 수 있다.
실시예에서, 알루미늄-주조 합금은 0.12 중량%의 최대 함량의 티타늄(Ti)을 가질 수 있다. 특히, 0.07 내지 0.12 중량%의 티타늄의 양이 주조 합금 그리고 그로부터 생산된 부품 각각에 포함되는 것이 제공될 수 있다.
실시예에서, 알루미늄-주조 합금은 0.12 중량%, 특히 0.012 중량% 이하, 특히 0.06 중량% 이하의 최대 함량으로 붕소(B)를 가질 수 있다. 만약 티타늄이 또한 제공된다면, 붕소의 양은 티타늄의 양 미만일 수 있다. 실시예에 따라, 티타늄 및 붕소는 또한 알루미늄-주조 합금 및 그로부터 생산된 부품 각각에서 티타늄 붕소화물의 형태로 제공될 수 있다. 특히, 알루미늄-주조 합금은 30 ppm 미만의 양으로 티타늄 붕소화물(TiBor)을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 알루미늄-주조 합금은 100 ppm 내지 150 ppm의 양으로 스트론튬(Sr)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 알루미늄-주조 합금은 250 ppm 미만 양으로 주석(Sn)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 알루미늄-주조 합금은 550 ppm 미만 양으로 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 알루미늄-주조 합금은 0.5 중량% 미만 양으로 망간(Mn)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 알루미늄-주조 합금은 500 ppm 미만, 바람직하게 200 ppm 미만의 양으로 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 이는 특히, 크롬이 알루미늄-주조 합금 및 그로부터 생산된 부품의 각각에 포함되지 않을 가능성을 또한 포함한다. 이는 또한 나머지 전술한 기술 합금 원소에 대해서도 유효하다.
실시예에 따라, 알루미늄-주조 합금은 0.7 중량% 미만 양으로 철(Fe)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 알루미늄-주조 합금은 0.15 중량% 미만 양으로 망간(Mn)을 포함할 수 있다.
모든 기술된 합금 원소가 그 자체적으로 또는 하나 이상의 다른 원소와 또한 조합되어 제공될 수 있다는 것이 명백하다. 알루미늄-주조 합금의 나머지는, 알루미늄, 규소, 마그네슘, 또한 특히 티타늄 및 붕소 그리고 불가피한 불순물로 이루어진다. 다른 합금 원소, 즉 알루미늄, 규소, 마그네슘, 티타늄 및 붕소 이외의 존재 합금 원소의 중량비는 바람직하게 1.5 미만, 특히 1.0 중량% 미만이다.
본 발명에 따른 경금속 주조 부품의 장점은, 이러한 것이 일반적인 경량 주조 금속 부품 및 경금속 단조보다 큰 설계 자유도를 갖는다는 것이다. 그에 따라, 부품의 더 작은 횡단면이 달성될 수 있고 및/또는 번거로운 프로세스-후-성형 기술이 생략될 수 있다. 실시예에 따라, 경금속 주조 부품은, 마감된 상태에서, 주조 이후에 기계적으로 가공되지 않는, 특히 기계적으로 압밀되지 않는 부분적인 부분을 가질 수 있다. 기계적으로 가공되지 않는 부분은 적어도 부분적인 부분 내에서 3.0 밀리미터 미만의 벽 두께를 가질 수 있다.
가능한 실시예에 따라, 경금속 주조 부품은 안전-부품 또는 구조적 부품, 특히 모터 차량 또는 동일한 것을 위한 차량 바퀴 또는 차량 림일 수 있다. 이러한 경우에, 경금속 주조 부품이 또한 다른 형태로 또는 모터 차량 이외의 다른 적용예, 예를 들어 건설 산업을 위해서 설계될 수 있다는 것이 이해된다. 바람직하게, 안전-부품 또는 구조적 부품은 적어도 500 그램, 특히 적어도 3000 그램의 중량을 갖는다.
전술한 목적의 해결책은, 경금속 주조 부품을 생산하기 위한 방법에 의해서 추가적으로 충족되고, 그러한 방법은: - 알루미늄 이외에 - 적어도 3.5 내지 5.0 중량%의 규소 및 0.2 내지 0.7 중량%의 마그네슘 및 불가피한 불순물을 포함하는, 알루미늄-주조 합금으로부터 용융체를 제공하는 단계; 용융체를 낮은 제1 압력(P1)에서 주조- 및 성형 도구 내로 주조하는 단계; 주조- 및 성형 도구를 완전히 충진한 후에, 주조- 및 성형 도구 내의 응고되는 용융체 상으로 제1 압력(P1)보다 큰 제2 압력(P2)으로 압력을 인가하는 단계; 및 용융체가 적어도 대부분 부품으로 응고되었을 때, 주조- 및 성형 도구 내에서, 용융체로부터 적어도 대부분 응고된 부품을 제2 압력(P2)보다 큰 제3 압력(P3)에서 압밀하는 단계를 포함한다.
설명된 주조 방법의 장점은, 특히 고강도 및 특히 미세한 조직을 가지는 부품을 단시간에 생산할 수 있다는 것이다. 이러한 방법으로, 특히 경금속 주조 부품이 500 마이크로미터 미만, 특히 200 내지 500 마이크로미터의 평균 입자 크기로 생산될 수 있다. 그러한 점에서, 방법의 장점 및 방법에 따라 생산된 부품의 장점이 상호 관련된다. 이와 관련하여, 제품과 관련하여 기술된 모든 특징 및 장점이 또한 방법에 대해서도 유효하다는 것, 그리고 그 반대도 유효하다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
방법의 추가적인 장점은, 생산된 부품이 압밀로 인해서 목표에 가까운 형상(near-net shape)을 가지며, 이는 뛰어난 재료 이용을 초래한다는 점이다. 또한, 기술된 방법으로 생산된 제품은 높은 치수 정확도 및 표면 품질을 갖는다. 상이한 프로세스 단계들이 하나의 도구로 실행됨에 따라, 도구 비용이 낮다. 방법은 모터 차량용 바퀴 림을 생산하는데 있어서 특히 적합하고, 물론 다른 부품의 생산이 배제되는 것은 아니다.
바람직한 프로세스 실시예에 따라, 용융체의 주조는 액체화 온도보다 분명히 더 높은 온도에서, 특히 액체화 온도보다 적어도 10% 더 높은 주조 온도에서 이루어진다. 예를 들어, 알루미늄-주조 합금으로 이루어진 용융체는 620 ℃ 내지 800 ℃의 온도, 특히 650 ℃ 내지 780 ℃의 온도에서 주조될 수 있다. 주조 몰드 또는 영구적 몰드로서 또한 지칭되는 주조 도구는 예를 들어 300 ℃ 미만의 그와 비교되는 낮은 온도를 가질 수 있다.
용융체를 주조 도구 내로 주입하는데 필요한 압력은 주조 방법에 따라 달라지고, 예를 들어 중력 주조 또는 저압 주소가 고려될 수 있다. 중력 주조를 이용할 때, 제1 압력은 예를 들어 주위 압력, 즉, 약 0.1 MPa(1 바아)일 수 있다. 그에 비교하여, 저압 주조를 이용할 때, 용융체가 라이저(riser)를 통해서 주조 도구의 중공형 몰딩 공간 내로 상승될 수 있도록, 제1 압력이 그에 상응하게 높다. 예를 들어, 저압 주조 중의 압력은 0.3 MPa 내지 0.8 MPa(3 내지 8 바아에 상응)일 수 있다. 제1 압력은 기껏해야 저압 주조를 위해서 필요한 정도 만큼 높고 바람직하게 1 MPa 미만이어야 한다.
주조 도구 충진 이후에 제공되는 압력 인가는, 예를 들어 5 MPa(50 바아) 초과일 수 있고, 특히 9 MPa(90 바아) 초과일 수 있는, 더 높은 제2 압력에서 실행된다. 제2 압력으로 압력을 인가하는 것은, 주조 몰드가 용융체로 완전히 충진된 후에, 특히 용융체가 초기에 부품으로 응고되는 동안 및/또는 용융체가 반-고체-상태(semi-solid-state)로 전환되기 시작할 때, 시작된다. 저압 방법의 경우에, 주조 몰드의 완전한 충진 상태는 예를 들어 충진 피스톤 상의 압력 서지(pressure surge)에 의해서 검출될 수 있다.
응고되는 용융체에 대한 압력 인가는, 예를 들어, 경금속 합금의 액체화 라인 아래의 및/또는 고체화 라인 위의 부품-표면-층-온도에서 실시될 수 있다. 그러나, 액체화 라인에 도달하기 전에, 예를 들어 액체화 라인의 3% 위에서 그러한 프로세스가 이미 시작되는 것도 가능하다. 이와 관련하여, 부품-표면-층-온도는, 부품이 표면 층 부분 내에서 가지는, 및/또는 표면 층이 응고되고 있거나 용융체로부터 응고된 온도로서 이해된다. 응고는 외측으로부터 안쪽으로 발생되고, 그에 따라 응고되는 부품의 온도는 표면 층 내부보다 내측에서 더 높다. 압력 인가는 제1 압력보다 높은 제2 압력에서 실행되고, 예를 들어, 상부 부분의 자체 중량에 의해서 용융체 상으로 가해질 수 있다.
압밀을 위해서, 바람직하게 15 MPa(150 바아) 초과일 수 있는, 보다 더 높은 제3 압력이 생성되고 공작물 상으로 인가된다. 압밀은 바람직하게, 이미 부분적으로 또는 대부분 응고된 경금속 합금의 제2 온도보다 낮은 부품-표면-층-온도에서 실행된다. 압밀을 실행하기 위한 제3 온도의 하한 경계는 바람직하게 금속 합금의 고체화 온도의 절반이다. 부품의 부분적인 부분이 또한 그러한 온도를 벗어날 수 있다. 압밀 중에, 하부 도구 부분 및/또는 상부 도구 부분의 각각의, 부품 온도가 상응하는 온도 센서에 의해서 모니터링될 수 있다. 성형 프로세스의 종료는 하부 부분에 대한 상부 부분의 상대적인 이동의 종료 위치에 도달하는 것에 의해서, 및/또는 특정 온도에 도달하는 것에 의해서 정의될 수 있다.
가능한 프로세스 실시예에 따라, 용융체는, 적어도 알루미늄 및 입자 조질화 물질을 포함하는 기본 용융체로부터 생성될 수 있다. 입자 조질화 물질은, 경금속 합금의 결정화 중에, 핵생성제로서 작용한다. 이러한 핵생성제는 주조하고자 하는 경금속 용융체보다 높은 융점을 가지며 그에 따라 냉각 중에 먼저 응고된다. 용융체로부터 형성된 결정은 스스로 입자 조질화 물질에 용이하게 부착된다. 가능한 한 많은 결정이 생성됨에 따라, 그러한 결정은 서로의 성장을 방해하고, 그에 따라 전체적으로 미세한 규칙적인 조직이 생성된다. 입자 조질화 물질은, 최대 12.5 중량%의 규소량을 포함하는 알루미늄-규소-합금의 입자 조질화제, 및/또는 합금 원소로서 적어도 티타늄 및 붕소를 포함하는 알루미늄-티타늄-합금의 입자 조질화제를 포함할 수 있다. 특히, 2개의 입자 조질화제가 상이한 합금들로 구성되는 것이 제공된다. 12.5 중량% 이하의 규소를 가지는 제1 입자 조질화제뿐만 아니라 티타늄 및 붕소를 가지는 제2 입자 조질화제가 이용될 때, 특히 양호한 입자 조질화 효과가 달성된다. 이는 그로부터 생산되는 부품의 주조성 및 강도의 분명한 개선을 초래한다.
더 구체적인 실시예에서, 용융체는, 주입 준비된 용융체, 그리고 그로부터 생성되는 부품 각각의 총 중량에 대한, 전체적으로 0.1 내지 5.0 중량% 양의 알루미늄-규소-합금의 입자 조질화제 및 알루미늄-티타늄-합금의 입자 조질화제를 포함할 수 있다.
특히, 알루미늄-주조 합금의 용융체, 그리고 그로부터 생산된 경금속 주조 부품의 각각이 3.5 내지 5.0 중량% 규소, 0.2 내지 0.7 중량% 마그네슘, 0.07 내지 0.12 중량% 티타늄, 최대 0.012 중량% 붕소, 선택적으로 전체적으로 1.5 중량% 미만의 추가적인 합금 원소, 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함하는 것이 제공된다.
규소, 티타늄, 붕소 또는 기타와 같은 합금 원소가 기술된 것과 관련하여, 이는, 순수 합금 원소가 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 기술된 합금 원소를 포함하는 화합물이 또한 포함되는 것으로, 본 개시 내용의 맥락에서 이해되어야 한다. 기술된 최대 12.5 중량%의 규소량은 제1 입자 조질화제의 총 중량과 관련된다.
실시예에서, 제1 입자 조질화제는 3.0 내지 7.0 중량% 규소, 0.2 내지 0.7 중량% 마그네슘, 0.07 내지 0.12 중량% 티타늄, 최대 0.012 중량% 붕소, 선택적으로 전체적으로 1.5 중량% 미만의 추가적인 합금 원소, 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 기술된 값은 제1 입자 조질화제의 총 중량과 관련된다. 제1 입자 조질화제는 기본 용융체로서 동일한 또는 상이한 합금 조성을 가질 수 있다. 가능한 실시예에 따라, 제1 입자 조질화제는 용융 상태에서 초음파로 처리되고, 그에 따라 응고 중에 구상형의 내부-형성된 혼합 결정(globular formed-in mixed crystal)이 생성된다. 이는, 알루미늄 내에 용해된 규소의 양이 구상형의 내부-형성된 혼합 결정을 형성한다는 것을 의미한다. 입자 조질화제의 가열은 특히 고체와 액체(반-고체) 사이의 전이 온도 이상까지 발생된다. 초음파 처리의 추가적인 효과는, 입자 조질화 용융체 내에 포함된 붕소 및/또는 붕소화물이, Al3Ti가 부착되는 핵으로서의 역할을 한다는 것이다. 냉각 중에, 그렇게 형성된 Al3Ti-입자는 등축형 조직으로 응고된다. 바람직하게, 제1 입자 조질화 용융체는 가능한 한 신속하게, 즉 예를 들어 10초 이내에 응고된다. 추후에 Al3Ti-입자에서, 기본 용융체 내로의 교반 시에, 핵생성이 발생된다.
알루미늄-티타늄 합금 기반의 제2 입자 조질화제는 특히, 예를 들어 Al5Ti1B와 같은, 상용 입자 조질화제일 수 있다.
제1 및 제2 입자 조질화제는 개별적으로 또는 복합 입자 조질화 시스템으로서 기본 용융체 내로 첨가될 수 있고, 제1 입자 조질화제를 형성하는 핵 및 제2 입자 조질화제를 형성하는 핵은 용융체 내에서 완전히 용융된다. 이어서, 입자 조질화제가 내부에 용융된 기본 용융체로 이루어진, 그로부터 초래되는 용융체가 주조 도구, 성형 도구의 각각의 내부로 주입된다.
가능한 프로세스 실시예에 따라, 제1 및 제2 입자 조질화제가, 각각의 주조 부품을 주조하기 직전에, 기본 용융체에 첨가될 수 있다. 더 구체적인 실시예에서, 특히, 주조 도구 내로의 용융체의 주조가, 기본 용융체 내로의 제1 입자 조질화제 및/또는 제2 입자 조질화제의 교반-주입(stirring-in) 이후에 특히 최대 5분 이내에 발생되는 것이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 첨가된 입자 조질화제의 Al3Ti-입자는 적어도 본질적으로 고체 상태로 존재하고, 그에 따라 입자 조질화 효과가 증가된다.
바람직한 프로세스 실시예가 도면을 이용하여 이하에서 설명된다.
도 1은, 방법 단계(S10 내지 S50)를 가지는, 주조 및 성형 도구에 의해서 경금속 주조 부품을 생산하기 위한 본 발명에 따른 방법이다.
도 2는 도 1의 방법에 따라 부품을 생산하기 위한 금속 합금에 대한 상태도이다.
도 1 및 도 2는 이하에서 함께 설명된다. 도 1은, 몇 개의 방법 단계(S10 내지 S50)에서 주조 및 성형 도구를 이용하여 경금속 주조 부품을 생산하기 위한 방법을 도시한다.
재료로서 경금속 주조 합금이 이용되고, 그러한 합금은 적어도 이하의 합금 성분: 3.5 내지 5.0 중량% 규소, 0.2 내지 0.7 중량% 마그네슘, 0.07 내지 0.12 중량% 티타늄, 0.012 중량% 이하의 측정 가능한 양의 붕소, 적어도 93.0 중량% 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함한다. 또한, 합금은 구리, 망간, 니켈, 아연, 주석 및/또는 스트론튬과 같은 추가적인 원소의 적은 양의 트레이스(trace)를 포함할 수 있다.
예시적인 합금은 특히 4.0 중량% 규소, 0.4 중량% 마그네슘, 0.08 중량% 티타늄, 0.012 중량% 붕소, 약 400 ppm 구리(Cu), 약 400 ppm 아연(Zn), 약 100 ppm 스트론튬(Sr), 약 200 ppm 주석(Sn), 약 400 ppm 니켈(Ni), 약 400 ppm 망간(Mn), 추가적인 불가피한 불순물 및 나머지 알루미늄(Al)을 가질 수 있다.
제1 방법 단계(S10)에서, 경금속 주조 부품을 생산하기 위해서 용융체가 생성된다. 이를 위해서, 기본 용융체가 기본 합금으로부터 제조된다. 결정화 중에 핵생성제로서 작용하는, 적어도 하나의 입자 조질화제가 기본 합금에 첨가될 수 있다. 구체적으로, 예로서, 제1 입자 조질화제 합금의 총 중량과 관련하여 12.5 중량% 이하의 규소량을 포함하는, 알루미늄-규소-합금의 제1 입자 조질화제가 이용될 수 있다. 부가적으로, 주 성분으로서 알루미늄을 그리고 부가적인 합금 원소로서 적어도 티타늄 및 붕소를 포함하는, 알루미늄-티타늄-합금의 제2 입자 조질화제가 이용될 수 있다. 입자 조질화제가 기본 합금의 용융체에 첨가되고, 입자 조질화제가 용융된다. 비율과 관련하여, 생성하고자 하는 부품의 총 중량에 대한 제1 및 제2 입자 조질화제의 0.1 내지 5.0의 중량%의 총량이 첨가되는 것이 특히 제공된다.
제2 방법 단계(S20)에서, 경금속 주조 합금의 용융체가 낮은 제1 압력(P1)에서 주조- 및 성형 도구 내로 주입된다. 주조는 중력 주조 또는 저압 주조에 의해서 실행될 수 있고, 제1 압력(P1)은 바람직하게 1.0 MPa 미만이다. 용융체는 액체화 온도 초과의 온도(T1), 특히 650 ℃ 내지 780 ℃의 온도에서 주입된다. 주조 몰드 또는 영구적 몰드로서 또한 지칭될 수 있는 주조 도구는, 그에 대조적으로, 예를 들어 300 ℃ 미만의 낮은 온도를 가질 수 있다.
이하의 방법 단계(S30)에서, 중공형 몰드 공간 내에 포함된 경금속 합금에 압력을 인가하는 것이 실행된다. 이를 위해서, 5 MPa(50 바아) 보다 높은 압력(P2)이 주조 도구의 하부 부분과 상부 부분 사이에 생성된다. 이러한 압력은 예를 들어 상부 부분의 사중(dead weight)에 의해서 생성될 수 있다. 압력 인가 전에, 주조 및 성형 도구의 모든 개구부가 폐쇄되고, 그에 따라 재료가 몰드의 외부로 원치 않게 프레스되지 않는다. 용융체에 대한 압력 인가는, 금속 합금의 액체화 라인(TL) 주변으로부터 시작하여 고체화 라인(TS) 초과까지 부품-표면-층 온도 범위(T2)에서 실행될 수 있고, 즉 TS < T2 < TL이다. 압력 인가 전에, 재료는 여전히 액체이다. 압력 인가의 완료 후에, 재료는 적어도 부분적으로 응고되고, 즉 재료는 반-고체 상태이다.
압력 인가(S30) 이후에, 후속 방법 단계(S40)에서, 용융체로부터 적어도 대부분 응고된 부품의 압밀이 실행된다. 방법 단계(S30)에서의 제2 압력(P2)보다 높은 제3 압력(P3)에서 상부 부분에 대한 하부 부분의 상대적인 이동에 의해서, 압밀이 초래된다. 압밀은, 큰 힘으로 상부 부분의 방향으로 하부 부분을 프레스하는 것에 의해서 실행될 수 있다. 압밀은 바람직하게, 금속 합금이 적어도 대부분 응고되었을 때, 즉 반-고체-상태일 때에만 시작된다. 압밀은, 압력을 인가하는 방법 단계(S30)에서의 금속 합금의 온도(T2)보다 낮은 부품-표면-층 온도(T3)에서 실시될 수 있다. 온도(T3)에 대한 하한 경계로서, 금속 합금의 고체화 온도(TS)의 절반이 기술되며, 즉 T2 > T3 > 0.5 TS이다. 성형 프로세스의 종료는 하부 부분에 대한 상부 부분의 상대적인 이동의 종료 위치에 도달하는 것에 의해서, 및/또는 특정 온도에 도달하는 것에 의해서 정의될 수 있다. 압밀 중에, 부품에서 15% 미만, 특히 10% 미만, 각각 5%의 비교적 작은 변형만이 발생된다. 압밀 중에 부품 내의 기공이 폐쇄되고, 그에 따라 미세조직이 개선된다.
부품이 완전히 응고된 후에, 부품은 주조 도구로부터 제거된다. 이어서, 또한 이러한 상태에서 주조 블랭크로 지칭되는 부품이 방법 단계(S50)에서 기계적으로 마감된다. 기계적 마감은 예를 들어, 선반 또는 밀링 프로세스와 같은 가공 프로세스, 또는 유동-성형(flow-forming)과 같은 성형 프로세스일 수 있다.
응고 후에, 기계적 프로세싱 이전에 또는 이후에 경금속 주조 부품을 열처리할 수 있다. 예를 들어, 주조 경금속 부품이 고용화 어닐링될 수 있고 이어서 템퍼링될 수 있다. 열처리로 인해서, 특히 부품의 강도 특성이 증가될 수 있다.
예를 들어 배니싱뿐만 아니라, x-레이에 의해서, 품질 제어와 같은 추가적인 일반적 방법 단계가 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해서, 주조 블랭크가, 주조 단계(S20), 후속되는 압력 인가 단계(S30) 및 후속되는 압밀/성형 단계(S40)에 의해, 동일한 하부 몰드 내에서 몇 단계로 생산될 수 있다. 압력 인가는 각각의 사용된 합금의 고체화 온도(액체로부터 반-고체-상태로) 위에서 실시된다.
도 2는 본 발명에 따른 방법에 따라 부품을 생산하기 위한 경금속 합금에 대한 상태 도면(상태도)을 도시한다. X-축 상에는, XA %의 금속 A 및 XB %의 금속 B를 포함하는 금속 합금의 비율(WL)이 주어진다. 본 경우에, 금속 A는 알루미늄이고 금속 B는 규소이다. 알루미늄 및 규소의 기술된 비율로 인해서, 그로부터 형성된 경금속 합금은 아공정이고, 이는 알루미늄(금속 A)과 관련한 규소(금속 B)의 비율이 경금속 합금(WL)에서 낮다는 것을 의미하고, 조직은 공정(WEu)의 좌측에서 성취된다.
Y-축 상에는 온도(T)가 주어진다. 주조는, 명백하게, 액체화 온도(TL) 및/또는 액체화 라인(LL)보다 높은 온도(T1)에서 이루어진다. 온도 범위(T1)는 점-쇄선으로 도시되어 있다. 바람직하게 액체화 온도(TL) 미만이고 고체화 온도(TS) 이상인, 압력 인가를 위한 온도 범위(T2)(TL > T2 > TS)가, 좌측 아래로부터 우측 위까지의 빗금으로 도 2에 도시되어 있다. 압력 인가(S20) 중의 프로세스 시간에 따라, 15 % 미만의 잔류 변형 정도가 후속 압밀을 위해서 남아 있게 된다. 압밀(S30)은 특히 온도(T2)와 고체화 온도의 절반(0.5 TS) 사이의 온도 범위(T3)에서(T2 > T3 > 0.5 TS) 이루어진다. 이러한 범위는 좌측 위로부터 우측 아래의 빗금으로 도 2에 도시되어 있다. 선택적으로, 기계적 사후-프로세싱(S40)이 고체화 온도보다 낮은 온도(T4)(T4 < TS)에서 이루어진다.
기술된 방법으로 생산된 주조 경금속 부품은, 특히 강도, 연성 및 파단시의 연신율의 관점에서, 양호한 기계적 특성뿐만 아니라 다공도가 낮은 특히 미세한 입자의 조직을 갖는다. 경금속 주조 부품은 0.5 % 미만, 특히 0.1 % 미만의 최대 다공도, 및 50 마이크로미터 미만, 특히 20 마이크로미터 미만의 표면 조도(Ra)를 갖는다. 경금속 주조 부품의 인장 강도(Rm)는, 열처리 실행 이후에, 적어도 270 N/mm2, 특히 적어도 320 N/mm2이다. 파단시의 연신율(A5)은 적어도 5%, 특히 적어도 8%이다. 항복 강도(Rp0.2)는 적어도 200 N/mm2, 특히 적어도 280 N/mm2이다.
경금속 주조 부품은 모터 차량을 위한 안전-부품 또는 구조적 부품의 형태로, 특히 차량 바퀴로서, 차량 림의 각각으로서 구성될 수 있다. 방법은, 비제한적으로, 적어도 500 그램, 특히 적어도 3000 그램의 중량을 가지는 안전-부품 또는 구조적 부품을 생산하는데 있어서 특히 적합하다.
설명된 방법의 장점은, 그러한 방법으로 생산된 부품이, 공동을 거의 가지지 않는 특히 미세한 입자의 조직을 갖는다는 것이다. 이들 모두는 부품의 강도 증가를 초래한다. 따라서, 테스트는, 본 발명에 따라 생산된 부품의 인장 강도(Rm)가 일반적인 방식으로 생산된 부품에 비해서 20 % 초과만큼 증가되었다는 것을 보여주었다. 항복 강도(Rp0.2)는 심지어 40% 초과만큼 증가되었다. 따라서, 전체적으로, 더 큰 강도의 부품이 동일한 재료 소비로 생산될 수 있거나, 더 가벼운 부품이 적은 재료 소비로 생산될 수 있다.

Claims (18)

  1. 경금속 주조 부품을 생산하기 위한 방법이며:
    - 3.5 내지 5.0 중량% 규소, 0.2 내지 0.7 중량% 마그네슘, 0.07 내지 0.12 중량% 티타늄, 최대 0.012 중량% 붕소, 선택적으로 전체적으로 1.5 중량% 미만의 추가적인 합금 원소, 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함하는 알루미늄 주조 합금으로부터 용융체를 제공하는 단계로서, 용융체는 알루미늄을 포함하는 기본 용융물, 최대 12.5 중량% 규소 및 알루미늄의 비율을 포함하는 알루미늄-규소-합금의 제1 입자 조질화제, 및 합금 원소로서 적어도 티타늄, 붕소 및 알루미늄을 포함하는 알루미늄-티타늄-합금의 제2 입자 조질화제로부터 생산되고, 용융체는, 총 중량과 관련하여, 알루미늄-규소-합금의 입자 조질화제 및 알루미늄-티타늄-합금의 입자 조질화제의 전체적으로 0.1 내지 5.0 중량%의 양을 포함하는, 용융체를 제공하는 단계;
    - 특히 중력 주조 또는 저압 주조에 의해서, 낮은 제1 압력(P1)에서의 저압 방법에 의해서 용융체를 주조- 및 성형 도구 내로 주조하는 단계,
    - 주조- 및 성형 도구를 완전히 충진한 후에, 제1 압력(P1)보다 큰 제2 압력(P2)으로 주조- 및 성형 도구 내의 응고되는 용융체에 압력을 인가하는 단계, 및
    - 용융체가 부품으로 적어도 대부분 응고될 때, 제2 압력(P2)보다 높은 제3 압력(P3)에서 주조- 및 성형 도구 내에서, 용융체로부터 적어도 대부분 응고된 부품을 압밀하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    용융체는 추가적인 합금 원소로서:
    100 내지 150 ppm 스트론튬(Sr),
    250 ppm 미만의 주석(Sn),
    1.0 중량% 미만, 특히 550 ppm 미만의 구리(Cu),
    550 ppm 미만의 니켈(Ni),
    30 ppm 미만의 티타늄 붕소화물(TiBor),
    550 ppm 미만의 아연(Zn),
    500 ppm 미만의 크롬(Cr),
    0.7 중량% 미만의 철(Fe), 및
    0.15 중량% 미만의 망간(Mn) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 입자 조질화제는, 응고 후에 구상-유사 내부-형성된 알파-혼합 결정이 존재하도록, 알루미늄-규소-합금으로부터 입자 조질화 용융체를 생성하는 것 그리고 초음파로 입자 조질화 용융체를 처리하는 것에 의해서, 생성되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 입자 조질화제 및 제2 입자 조질화제는 교반에 의해서 기본 용융체 내로, 특히 적어도 부분적인 시간 중첩을 갖고서, 도입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    용융체의 주조는 제1 입자 조질화제 및/또는 제2 입자 조질화제의 도입 후에 늦어도 5분 내에 실시되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    주조가 620 ℃ 내지 800 ℃의 제1 온도(T1)에서, 특히 650 ℃ 내지 780 ℃의 제1 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 압력(P2)으로 압력을 인가하는 것이, 제1 온도보다 낮고 액체화 라인 아래인 제2 온도(T2)에서 실행되고,
    제3 압력(P3)으로 압밀하는 것이, 제2 온도(T2)보다 낮고 알루미늄 주조 합금의 고체화 온도의 적어도 절반인, 제3 온도(T3)에서 실행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    응고 후 열처리, 특히 고용화 열처리 및 후속 시효처리가 경금속 주조 부품에 가해지는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 생산된, 특히 모터 차량용, 경금속 주조 부품이며,
    경금속 주조 부품은 3.5 내지 5.0 중량% 규소, 0.2 내지 0.7 중량% 마그네슘, 0.07 내지 0.12 중량% 티타늄, 최대 0.012 중량% 붕소, 선택적으로 전체적으로 1.5 중량% 미만의 추가적인 합금 원소, 나머지 알루미늄 및 불가피한 불순물을 포함하고, 그리고
    경금속 주조 부품은 최대 500 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가지는, 경금속 주조 부품.
  10. 제9항에 있어서,
    경금속 주조 부품은 0.5% 미만, 특히 0.1% 미만의 최대 다공도를 가지는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    경금속 주조 부품은 적어도 5%, 특히 적어도 8%의 파단시의 연신율(A5)을 가지는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    경금속 주조 부품이 적어도 220 N/mm2, 바람직하게 적어도 250 N/mm2, 특히 적어도 280 N/mm2의 항복 강도(Rp0 . 2)를 가지는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    경금속 주조 부품이 적어도 270 N/mm2, 바람직하게 적어도 300 N/mm2, 특히 적어도 320 N/mm2의 인장 강도(Rm)를 가지는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    경금속 주조 부품은 50 마이크로미터 미만, 특히 20 마이크로미터 미만의 표면 조도[Ra]를 가지는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    경금속 주조 부품은 주조 블랭크 표면의 면적 내에서 적어도 280 N/mm2의 항복 강도(Rp0.2), 적어도 8%의 파단시의 연신율(A5), 및 적어도 320 N/mm2의 인장 강도(Rm)를 가지는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    경금속 주조 부품은, 마감된 상태에서, 주조 이후에 기계적으로 가공되지 않는, 특히 기계적으로 압밀되지 않는 부분적인 부분을 가지고, 기계적으로 가공되지 않는 부분적인 부분은 3.0 밀리미터 미만의 벽 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  17. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    경금속 주조 부품은 안전- 또는 구조적 부품, 특히 모터 차량용 차량 바퀴인 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
  18. 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    안전- 또는 구조적 부품은 적어도 500 그램, 특히 적어도 3000 그램의 중량을 갖는 것을 특징으로 하는, 경금속 주조 부품.
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