KR20180132140A - 다이 캐스팅 합금 - Google Patents
다이 캐스팅 합금 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180132140A KR20180132140A KR1020187032871A KR20187032871A KR20180132140A KR 20180132140 A KR20180132140 A KR 20180132140A KR 1020187032871 A KR1020187032871 A KR 1020187032871A KR 20187032871 A KR20187032871 A KR 20187032871A KR 20180132140 A KR20180132140 A KR 20180132140A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- alloy
- ppm
- present
- aluminum
- Prior art date
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004512 die casting Methods 0.000 title claims abstract description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 3
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910003407 AlSi10Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
- C22C21/04—Modified aluminium-silicon alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/002—Castings of light metals
- B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
Abstract
본 발명은 다음으로 구성되는 조성을 갖는 알루미늄-규소 기재의 다이 캐스팅 합금에 관한 것이다: 8.5 내지 11.5 중량%의 규소; 0.1 내지 0.5 중량%의 마그네슘; 0.3 내지 0.8 중량%의 망간; 0.02 내지 0.5 중량%의 철; 0.005 내지 0.5 중량%의 아연; 0.02 내지 0.3 중량%의 몰리브덴; 0.1 내지 0.5 중량%의 구리; 0.02 내지 0.15 중량%의 티타늄; 0.02 내지 0.3 중량%의 지르코늄, 5 내지 250 ppm의 인, 10 내지 200 ppm의 갈륨 및 알루미늄과 불가피 불순물의 나머지. 합금은 50%의 재활용율을 가지고 생성될 수 있다.
Description
본 발명은, 특히 경량의 차량 구조적 부품(structural parts)에 사용하기 위한, 알루미늄 및 규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금에 관한 것이다.
자동차 산업에서의 경량화 구성에 대한 어느 때보다 더 높은 요구 사항이 본 발명의 합금에서 고려된다. 더 높은 강도를 갖는 재료의 사용은, 설계자가 더욱 얇은 벽의, 그러므로 더욱 경량의 구조체를 실현하는 것을 가능하게 만든다. 자동차의 낮은 연료 소비를 향한 추가적인 스텝이 이러한 방식으로 실현될 수 있다.
타입 AlSi10Mg 또는 AlSi7Mg의 합금은 업계에서 가장 널리 사용되는 주조 합금에 속한다.
현 시점에서, 최신의 기술로부터 알려져 있고 자동차 공학에서 사용되는, 본 출원인 자체에 의해 개발된 두 개의 다이 캐스트 합금이 언급될 수도 있다.
EP 1 612 286 B1은 추가적인 열처리 없이 심지어 주조 상태에서도 높은 신장율 값(extension value)을 갖는 AlSi 합금을 개시한다. 항복 강도 및 인장 강도에 대한 양호한 값이, 주조 상태의 다이 캐스트 부품에 대해 이 합금을 사용하여 달성될 수 있고, 그 결과 합금은 특히 자동차 공학의 안전 부품의 제조에 적합하다. 최신 기술로부터 알려져 있는 이 합금의 경우, 몰리브덴의 첨가 또는 몰리브덴과 지르코늄의 결합된 첨가로 인해, 인장 강도 및 항복 강도에 대한 요구 값이 달성된다는 것이 밝혀졌다.
EP 0 687 742 B1은 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금을 마찬가지로 개시하고 있는데, 이것은 특히 자동차 공학의 안전 부품에 대해 사용된다. EP 1 612 286 B1으로부터의 합금과는 상이하게, 제조되는 다이 캐스트 피스는 열처리를 받는다. 달성되는 증가된 강도 값은 마그네슘 함량에 크게 의존하며, 따라서 이 함량은 제조시 매우 엄격하게 허용되어야 한다는 것이 이 합금에 대해 확인되었다.
최신 기술로부터 알려져 있는 또 다른 AlSi 합금이 EP 2 653 579 B1 및 EP 2 735 621 A1에서 인용되어 있다. 두 합금 모두는 최대 0.2 중량%의 철 비율을 정의한다.
EP 0 687 742 B1에서 설명되는 합금으로부터 시작하여, 그 목적은, 인장 강도, 항복 강도 및 파단시 연신율(elongation at break)에 관한 개선된 기계적 특성 값을 나타내는 고강도 알루미늄 다이 캐스트 합금을 개발하는 것이다. 또한, 본 발명의 합금은, 양호한 주조성(castability), 접착 경향성의 무증가, 열 균열 경향에 대한 리스크의 무증가, 및 몰드 충전 용량에 관한 무제한성을 가져야 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기에서 언급되는 속성(property)을 갖는 고강도 알루미늄 다이 캐스트 합금을 개발하는 것인데, 합금의 알루미늄 기재는 적어도 50 %의 이차 금속(재순환 재료(recycling material))의 비율을 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 이 목적은, 다음으로 구성되는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금에 의해 달성된다:
8.5 내지 11.5 중량%의 규소
0.1 내지 0.5 중량%의 마그네슘
0.3 내지 0.8 중량%의 망간
0.02 내지 0.5 중량%의 철
0.005-0.5 중량%의 아연
0.1 내지 0.5 중량%의 구리
0.02 내지 0.3 중량%의 몰리브덴
0.02 내지 0.3 중량%의 지르코늄
0.02 내지 0.25 중량%의 티타늄
3 내지 50 ppm의 붕소
10 내지 200 ppm의 갈륨
선택적으로(optionally) 영구적 개질(permanent modification)을 위한 30 내지 300 ppm의 스트론튬 또는 5 내지 30 ppm의 나트륨 또는 1 내지 30 ppm의 칼슘 및 결정립 미세화(grain refinement)를 위한 5 내지 250 ppm의 인 및/또는 0.02 내지 0.25 중량%의 티타늄, 및 3 내지 50 ppm의 붕소, 및 알루미늄 및 불가피 불순물(unavoidable impurities)인 나머지(remainder).
또 다른 실시형태는 종속항에서 설명된다.
하나의 실시형태에서, 본 발명의 합금은 0.15 내지 0.5 중량%의 철을 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 0.05 내지 0.20 중량%의 몰리브덴을 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 0.05 내지 0.20 중량%의 지르코늄을 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 60 내지 120 ppm의 갈륨을 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 0.3 내지 0.5 중량%의 망간을 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 0.2 내지 0.4 중량%의 아연을 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 0.15 내지 0.25 중량%의 구리를 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 8.5 내지 10.0 중량%의 규소를 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명의 합금은 0.3 내지 0.4 중량%의 망간을 함유한다.
본 발명의 다이 캐스트 합금은, 바람직하게는, 자동차 공학에서의 충돌 관련 또는 강도 관련 구조적 부품의 다이 캐스팅(die-casting)을 위해 사용된다.
알루미늄 다이 캐스트 합금의 적절한 강도는, 합금 원소의 조합의 선택 외에, 특정한 열처리에 의해서도 또한 달성된다. 본 발명의 합금은, 용액 어닐링, 공기중 냉각 또는 수중 냉각 및 인공 에이징을 포함하는 T6 열처리를 받는다. 따라서, EP 0 687 742 B1로부터의 합금과 비교하여, 200 N/mm2를 바로 넘는 높은 항복 강도가 달성될 수도 있다는 것이 확인될 수 있을 것이다.
본 발명의 합금은 T6 열처리 이후에 피로 강도를 갖는다, 즉, 자기 경화가 없다.
또한, 530 ℃의 높은 어닐링 온도를 사용할 때 T6 열처리로 인해 최대 280 N/mm2의 항복 강도를 달성하는 것이 가능한데, 이 경우, 후속하여 수중 냉각이 이루어진다.
또한, 본 발명의 합금은 T7 열처리를 받을 수도 있다.
재료 상태 T6 또는 T7의 다이 캐스트 부품의 경우, 인장 강도, 항복 강도 및 파단시 연신율에 대한 개선된 값이 본 발명의 합금 조성물을 사용하여 달성될 수 있다.
EP 0 687 742 B1로부터의 합금과 비교하여, 0.1 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.15 내지 0.25 중량%의 구리의 함량의 선택이 합금의 기계적 특성 값을 개선시키는 것을 담당한다는 것이 확인될 수 있을 것이다. EP 0 687 742 B1에 따르면, 구리가 내부식성에 불리한 영향을 미치기 때문에, 용융 동안 구리의 도입이 방지되어야 한다. 본 발명의 합금의 조성은, 예를 들면, Al2Cu와 같은 부식 촉진 상(phase)의 생성이 방지되도록 선택되었다. 염수 분무 교번 테스트(ISO 9227) 및 입자 간 부식 테스트(ASTM G110-92)가 부식에 대한 경향성을 조사하는 역할을 하였다. 자동차 공학에서 이미 사용된 EP 1 612 286 B1로부터의 합금의 내부식성에 필적하는, 그러나 구리 함량을 명시적으로 최대 0.1 중량%의 구리로 제한하는 내부식성이 확인될 수 있을 것이다. 기계적 특성 값, 특히 연신율을 향상시키는 또 다른 요소는, 지르코늄의 첨가 및 몰리브덴 함량의 선택이다. 적어도 0.08 % 지르코늄의 첨가는, 재료의 강도 저하 없이, 신장율 값에서 증가를 달성한다. 이 효과는 고 융점 상(high-melting phase)에 의해 달성된다. 이러한 맥락에서, 시간 인자는 특별한 역할을 한다. 고 융점 상의 사이즈 및 범위는 응고 조건에 항상 의존한다. 다이 캐스팅에서, 응고는 심지어 주조 챔버에서도 일반적으로 시작되고, 몰드 충전 동안 계속되고, 부품 제거 이후에만, 두꺼운 벽 영역으로 귀결된다. 본 발명의 합금은 이들 프로세스를 위해 개발되었다. 다이 캐스팅 프로세스에서만, 퇴적물은, T6 열처리 이후에 최적의 재료 특성 값을 나타내기 위한 정확한 사이즈 및 범위를 갖는다.
동시에 몰리브덴이 첨가되면, 이들 두 원소가 함께 작용하고 강도에서의 증가가 추가적으로 달성된다. 0.2 %를 초과하는 이들 요소의 증가는, 재료의 특성 값에 긍정적 영향을 미치지 않는다.
본 발명의 합금에 대한 갈륨의 첨가도 유사한 효과를 나타내었다. 지르코늄 및 몰리브덴 외에, 갈륨의 첨가를 통해, 특히 약간 증가된 철 함량을 갖는 더 미세한 구조체가 달성될 수 있다.
Mo, Zr 및 Ga의 첨가는, 재활용 재료, 즉 이차 알루미늄이 합금 제조에 사용되는 경우, 특별한 역할을 한다. 0.2 %의 철 함량에서, 파단시 연신율에 대한 철의 손상 효과를 최소화하는 것이 가능하다. AlMgFeSi 상이 더 작고 더 균일하게 분포되는 상당히 미세한 구조체가 생성된다.
약간 증가된 철 함량은, 망간 비율을 감소시키는 것에 의해 고려되며, 그렇지 않으면, 주조기(casting machine)의 유지 로(holding furnace)에서 슬러지 형성의 위험성이 존재한다. 그럼에도 불구하고 합금의 고착의 경향은, 철이 마치 망간처럼 긍정적인 효과를 가지며 Mn의 감소가 Fe 함량에 의해 과다 보상되기 때문에, 감소한다.
또한, 소위 베타 상(beta phase)의 생성은, MnFe 비율, 즉 층상(lamellar) AlMnFeSi 퇴적물로 인해 방지되고, 그에 의해, 재료의 연성이 결정적으로 감소된다. 이러한 퇴적물은 현미경 하에서 소위 철 바늘(iron needle)로 알려져 있다.
알파 AlMnFeSi 퇴적물은 원소 Mo, Zr 및 Ga의 첨가로 인해 본 발명의 합금에서 매우 미세하게 형성되고, 그 결과 부식에 대한 경향성 및 연신율 값에 대한 그들의 손상 효과는 최소화될 수도 있다.
본 발명의 다른 원소와 연계한 아연의 선택된 낮은 비율로 인해, 주조성에서의 개선 및 파단 연신율에서의 증가가 달성되었다. 일반적으로, 최대 0.5 중량%의 아연 함량은 재료 특성 값에 여전히 영향을 미치지 않는다. 그러나, EP 0 687 742 B1에 대해 개선되는 합금의 주조성은, 부품의 표면 품질에 대해, 따라서, 재료 특성 값에 대해 영향을 미친다.
스트론튬 또는 나트륨의 첨가는 규소의 미립자의 퇴적으로 이어지는데, 이것은 개질된 공정(modified eutectic)의 형성으로 나타나고, 마찬가지로 본 발명의 합금의 강도 및 연신율에 긍정적인 영향을 미친다.
바람직하게는, 본 발명의 합금에 대해 결정립 미세화가 수행된다. 따라서, 바람직하게는 1 내지 30 ppm의 인이 합금에 첨가될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 합금은 또한 결정립 미세화를 위한 붕소 및 티타늄을 함유할 수도 있는데, 티타늄 및 붕소의 첨가는, 1 내지 2 중량%의 Ti 및 1 내지 2 중량 %의 B, 나머지 알루미늄을 갖는 모합금(master alloy)을 통해 달성된다. 알루미늄 모합금은 바람직하게는 1.3 내지 1.8 중량%의 Ti 및 1.3 내지 1.8 중량%의 B를 함유하고 약 0.8 내지 1.2의 Ti/B 중량비를 갖는다. 본 발명의 합금에서의 모합금의 함량은, 바람직하게는, 0.05 내지 0.5 중량%로 조정된다.
연구의 틀 내에서, 50-70 %의 재활용 비율로 본 발명의 합금을 제조하는 것이 가능하였다.
이것을 위해서는, 예를 들면, 휠, 압출 형재, 판금 및 또한 절삭의 고철과 같은 고급 재활용 재료 및 합금을 용융시키기 위한 시도되고 테스트된 틸팅 드럼 로(tilting-drum furnace)의 사용이 필요하다. 충돌 관련 구조적 부품의 요구 사항은 0.25 %의 철 함량까지 충족될 수 있었고, 강도 관련 구조적 부품에서의 사용은 철 함량 0.40 %까지 가능하였다.
TIG 용접 테스트에서 용접에 대한 적합성이 조사될 수 있었다. 본 발명의 합금은 다이 리벳 테스트에서 그것의 높은 강도에도 불구하고 균열 없이 리벳이 박힐 수 있었다.
비교예
EP 0 687 742 B1로부터의 예시적인 합금(합금 1) 및 본 발명의 합금의 두 개의 예시적인 실시형태(합금 A, B)의 조성이 하기에서 비교된다. 세부 사항은 중량% 단위이다. 이들 두 합금을 사용하여, 다이 캐스트 3 mm 플레이트에 대한 기계적 특성 값(Rm, Rp0.2 및 A5)이 측정되었다. 모든 테스트에서, 공기중 냉각 및 수중 냉각을 갖는 동일한 T6 열처리가 사용되었다. 각각의 경우에, 약 30 개의 인장 테스트의 평균 값이 나타내어진다.
달성되는 결과
T6 열처리, 공기중 냉각
T6 열처리, 수중 냉각
Claims (11)
- 8.5 내지 11.5 중량%의 규소
0.1 내지 0.5 중량%의 마그네슘
0.3 내지 0.8 중량%의 망간
0.02 내지 0.5 중량%의 철
0.005-0.5 중량%의 아연
0.1 내지 0.5 중량%의 구리
0.02 내지 0.3 중량%의 몰리브덴
0.02 내지 0.3 중량%의 지르코늄
10 내지 200 ppm의 갈륨
선택적으로(optionally)
영구적 개질(permanent modification)을 위한 30 내지 300 ppm의 스트론튬 또는 5 내지 30 ppm의 나트륨 또는 1 내지 30 ppm의 칼슘 및 결정립 미세화(grain refinement)를 위한 5 내지 250 ppm의 인 및/또는 0.02 내지 0.25 중량%의 티타늄, 및 3 내지 50 ppm의 붕소, 및
알루미늄 및 불가피 불순물(unavoidable impurities)인 나머지(remainder)
로 구성되는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항에 있어서,
상기 철은 0.15 내지 0.5 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 몰리브덴은 0.05 내지 0.20 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지르코늄은 0.05 내지 0.20 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 갈륨은 60 내지 120 ppm인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 망간은 0.3 내지 0.5 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아연은 0.2 내지 0.4 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구리는 0.15 내지 0.25 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 규소는 8.5 내지 10.0 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마그네슘은 0.3 내지 0.4 중량%인 것을 특징으로 하는, 알루미늄-규소를 기재로 하는 다이 캐스트 합금. - 자동차 공학에서의 충돌 관련 또는 강도 관련 구조적 부품(structural parts)의 다이 캐스팅을 위한, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 다이 캐스트 합금의 용도.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16165969.3A EP3235917B1 (de) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Druckgusslegierung |
| EP16165969.3 | 2016-04-19 | ||
| PCT/EP2016/059723 WO2017182102A1 (de) | 2016-04-19 | 2016-05-02 | Druckgusslegierung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180132140A true KR20180132140A (ko) | 2018-12-11 |
| KR102609410B1 KR102609410B1 (ko) | 2023-12-01 |
Family
ID=55794875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187032871A KR102609410B1 (ko) | 2016-04-19 | 2016-05-02 | 다이 캐스팅 합금 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190119791A1 (ko) |
| EP (1) | EP3235917B1 (ko) |
| KR (1) | KR102609410B1 (ko) |
| CN (1) | CN109072353A (ko) |
| CA (1) | CA3021397C (ko) |
| MX (1) | MX2018012786A (ko) |
| WO (1) | WO2017182102A1 (ko) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112391562B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-09-21 | 比亚迪股份有限公司 | 一种铝合金及其制备方法 |
| JP7282054B2 (ja) * | 2020-05-19 | 2023-05-26 | 堺アルミ株式会社 | 低熱膨張アルミニウム合金圧延材およびその製造方法 |
| MX2022014999A (es) * | 2020-06-01 | 2023-02-09 | Alcoa Usa Corp | Aleaciones de fundicion de al-si-fe. |
| CN113862530B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-04-07 | 比亚迪股份有限公司 | 一种铝合金及其制备方法 |
| CN113862531A (zh) * | 2020-06-30 | 2021-12-31 | 比亚迪股份有限公司 | 一种铝合金及其制备方法 |
| CN112831695A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 安徽鑫铂铝业股份有限公司 | 一种高抗拉强度大型车辆铝型材及其制备方法 |
| DE102021129329A1 (de) | 2021-11-11 | 2023-05-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Aluminium-Legierung sowie Bauteil |
| CN115161521B (zh) * | 2022-07-14 | 2023-09-08 | 山西瑞格金属新材料有限公司 | 一种免热处理压铸铝硅锌合金 |
| CN115287485A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-04 | 帅翼驰新材料集团有限公司 | 烘烤后性能可提升的高压铸造铝合金的制作方法 |
| CN115821127A (zh) * | 2022-08-10 | 2023-03-21 | 帅翼驰新材料集团有限公司 | 烘烤后性能可提升的高压铸造铝合金 |
| CN115181878B (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-23 | 苏州慧金新材料科技有限公司 | 新能源汽车用一体式压铸件铝合金及制备方法和应用 |
| CN115896504B (zh) * | 2022-10-27 | 2023-07-04 | 广州致远新材料科技有限公司 | 铝合金材料的制备方法及道闸传动结构件的制备方法 |
| CN115386771B (zh) * | 2022-10-27 | 2023-01-06 | 广州致远新材料科技有限公司 | 铝合金材料及道闸传动结构件的压铸方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612286A2 (de) * | 2004-06-29 | 2006-01-04 | ALUMINIUM RHEINFELDEN GmbH | Aluminium-Druckgusslegierung |
| EP2735621A1 (de) * | 2012-11-21 | 2014-05-28 | Georg Fischer Druckguss GmbH & Co. KG | Aluminium-Druckgusslegierung |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB605282A (en) | 1945-12-01 | 1948-07-20 | Nat Smelting Co | Improvements in or relating to aluminium silicon alloys |
| GB942629A (en) | 1961-02-10 | 1963-11-27 | Aluminum Co Of America | Improvements in purification of aluminium |
| US3211547A (en) | 1961-02-10 | 1965-10-12 | Aluminum Co Of America | Treatment of molten aluminum |
| US4222830A (en) | 1978-12-26 | 1980-09-16 | Aluminum Company Of America | Production of extreme purity aluminum |
| CH689143A5 (de) | 1994-06-16 | 1998-10-30 | Rheinfelden Aluminium Gmbh | Aluminium-Silizium Druckgusslegierung mit hoher Korrosionsbestaendigkeit, insbesondere fuer Sicherheitsbauteile. |
| FR2841164B1 (fr) | 2002-06-25 | 2004-07-30 | Pechiney Aluminium | Piece moulee en alliage d'alluminium a haute resistance au fluage |
| ES2330332T3 (es) * | 2003-01-23 | 2009-12-09 | Aluminium Rheinfelden Gmbh | Aleacion de aluminio fundida a presion. |
| DE10351666B3 (de) | 2003-11-05 | 2005-01-27 | Erbslöh Aluminium Gmbh | Aluminiumprodukt |
| DE10352932B4 (de) * | 2003-11-11 | 2007-05-24 | Eads Deutschland Gmbh | Aluminium-Gusslegierung |
| US20050167012A1 (en) | 2004-01-09 | 2005-08-04 | Lin Jen C. | Al-Si-Mn-Mg alloy for forming automotive structural parts by casting and T5 heat treatment |
| WO2009059591A2 (de) | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Ksm Castings Gmbh | Vorderachsträger für kraftfahrzeuge |
| WO2009059593A2 (de) | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Ksm Castings Gmbh | Ai/si-gusslegierungen |
| DE102008046803B4 (de) | 2008-09-11 | 2011-01-27 | Audi Ag | Aluminiumgusslegierung und Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils |
| DE102009012073B4 (de) * | 2009-03-06 | 2019-08-14 | Andreas Barth | Verwendung einer Aluminiumgusslegierung |
| DE102010055011A1 (de) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Trimet Aluminium Ag | Gut gießbare, duktile AlSi-Legierung und Verfahren zur Herstellung eines Gussteils unter Verwendung der AlSi-Gusslegierung |
| EP2738273B1 (en) | 2011-07-25 | 2016-06-29 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Aluminum alloy sheet and method for manufacturing same |
| DE102011112005A1 (de) | 2011-08-29 | 2013-02-28 | Audi Ag | Aluminium-Silizium-Legierung |
| EP2653579B1 (de) | 2012-04-17 | 2014-10-15 | Georg Fischer Druckguss GmbH & Co. KG | Aluminium-Legierung |
| PL2657360T3 (pl) * | 2012-04-26 | 2014-09-30 | Audi Ag | Stop na bazie Al-Si odlewany pod ciśnieniem, zawierający zwłaszcza aluminium wtórne |
-
2016
- 2016-04-19 EP EP16165969.3A patent/EP3235917B1/de active Active
- 2016-05-02 CN CN201680084625.8A patent/CN109072353A/zh active Pending
- 2016-05-02 MX MX2018012786A patent/MX2018012786A/es unknown
- 2016-05-02 US US16/094,324 patent/US20190119791A1/en not_active Abandoned
- 2016-05-02 WO PCT/EP2016/059723 patent/WO2017182102A1/de active Application Filing
- 2016-05-02 KR KR1020187032871A patent/KR102609410B1/ko active IP Right Grant
- 2016-05-02 CA CA3021397A patent/CA3021397C/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612286A2 (de) * | 2004-06-29 | 2006-01-04 | ALUMINIUM RHEINFELDEN GmbH | Aluminium-Druckgusslegierung |
| EP2735621A1 (de) * | 2012-11-21 | 2014-05-28 | Georg Fischer Druckguss GmbH & Co. KG | Aluminium-Druckgusslegierung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3235917B1 (de) | 2018-08-15 |
| WO2017182102A1 (de) | 2017-10-26 |
| CA3021397A1 (en) | 2017-10-26 |
| MX2018012786A (es) | 2019-06-17 |
| CA3021397C (en) | 2023-05-23 |
| KR102609410B1 (ko) | 2023-12-01 |
| EP3235917A1 (de) | 2017-10-25 |
| CN109072353A (zh) | 2018-12-21 |
| US20190119791A1 (en) | 2019-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102609410B1 (ko) | 다이 캐스팅 합금 | |
| US9322086B2 (en) | Aluminum pressure casting alloy | |
| JP5898819B1 (ja) | ダイカスト用アルミニウム合金およびこれを用いたアルミニウム合金ダイカスト | |
| KR102597784B1 (ko) | 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 그 제조방법, 다이캐스팅 방법 | |
| US7108042B2 (en) | Aluminum diecasting alloy | |
| CN109072356B (zh) | 压铸合金 | |
| KR20180031050A (ko) | 개선된 3xx 알루미늄 주조 합금, 및 이의 제조 방법 | |
| JPWO2018189869A1 (ja) | ダイカスト用アルミニウム合金およびこれを用いたアルミニウム合金ダイカスト | |
| JP6229130B2 (ja) | 鋳造用アルミニウム合金及びそれを用いた鋳物 | |
| JP2001220639A (ja) | アルミニウム鋳造用合金 | |
| CN105220046A (zh) | 一种Sn、Mn复合增强的Mg-Al-Zn合金 | |
| CA3017279A1 (en) | Aluminum alloys having improved tensile properties | |
| JP5969713B1 (ja) | ダイカスト用アルミニウム合金およびこれを用いたアルミニウム合金ダイカスト | |
| US20140010702A1 (en) | Mg-al-ca-based master alloy for mg alloys, and a production method therefor | |
| JP2008025003A (ja) | 鋳造用アルミニウム合金および同アルミニウム合金鋳物 | |
| JP2021021138A (ja) | ダイカスト鋳造用アルミニウム合金及びそれを用いた鋳造製品の製造方法 | |
| KR101499096B1 (ko) | 스칸듐을 첨가한 알루미늄 합금 및 그 제조방법 | |
| JP7053281B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法 | |
| JP2005187896A (ja) | 耐熱マグネシウム合金鋳造品 | |
| JP2022177040A (ja) | ダイカスト用アルミニウム合金及びアルミニウム合金ダイカスト材 | |
| JP6698533B2 (ja) | Ｃｕ及びＣを含むＡｌ合金及びその製造方法 | |
| ES2949017T3 (es) | Aleaciones de fundición de Al-M-Si-Mn-Fe | |
| JP6967437B2 (ja) | アルミニウムダイカスト合金、アルミニウムダイカスト合金用いた自動車用部材、及びアルミニウムダイカスト合金の製造方法。 | |
| JP6267408B1 (ja) | アルミニウム合金およびアルミニウム合金鋳物品 | |
| CN105200292A (zh) | 一种高强度的Mg-Al-Zn合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |