NO339946B1 - Al-Si-Mg-Zn-Cu-legering for avstøp for luftfart- og kjøretøyindustrien - Google Patents
Al-Si-Mg-Zn-Cu-legering for avstøp for luftfart- og kjøretøyindustrien Download PDFInfo
- Publication number
- NO339946B1 NO339946B1 NO20071075A NO20071075A NO339946B1 NO 339946 B1 NO339946 B1 NO 339946B1 NO 20071075 A NO20071075 A NO 20071075A NO 20071075 A NO20071075 A NO 20071075A NO 339946 B1 NO339946 B1 NO 339946B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- casting
- alloy
- aluminum
- tensile strength
- less
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 144
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 144
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 61
- 229910007565 Zn—Cu Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 73
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 61
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000001608 potassium adipate Substances 0.000 claims description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 115
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 89
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 89
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 22
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 4
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 4
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001996 bearing alloy Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000009716 squeeze casting Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/12—Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase
-
- 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
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc 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
-
- 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
- C22F1/053—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 zinc as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører aluminiumslegeringer, og nærmere bestemt vedrører den aluminiumsstøpelegeringer omfattende silisium (Si), magnesium (Mg), zink (Zn) og kobber (Cu).
Støpte aluminiumsdeler brukes mye i luftfarts- og kjøretøyindustrien for å redusere vekt. Den mest vanlige brukte støpelegeringen, Al-SiyMg har godt etablerte styrkegrenser. For tiden kan støpte materialer i E357, det mest vanlig brukte Al-Si7-Mg-legeringen, pålitelig garantere strekkfasthet (Ultimate Tensile Strength UTS) på 310 MPa. Teknisk strekkgrense (Tensile Yield Strength) på 260 MPa med forlengelser på 5% eller mer ved romtemperatur. For å tilveiebringe lettere vektdeler, trengs materialer med høyere fasthet og høyere duktilitet med etablerte materialegenskaper for design.
US 2003/102059 Al viser en aluminium lagerlegering brukt i kraftige motorer i kjøretøy, industrielle maskiner osv., som omfatter 1,6 til 6 vekt% Si, ett eller flere elementer valgt fra gruppen bestående av Cu, Zn, og Mg i en total mengde på 0,1 til 6 vekt%, valgfritt Sn i en mengde på 3 til 40 vekt% og valgfritt ett eller flere elementer valgt fra gruppen bestående av Mn, V, Mo, Cr, Ni, Co og W i en total mengde på 0,01 til 3 vekt%. Silisiumkorn kan observeres på glideflaten til aluminiumlagerlegeringen. Et fraksjonert område av de observerte Si-kornene med en kornstørrelse på mindre enn 4 um er 20 til 60 % av et totalt område av alle observerte Si-korn. Et annet fraksjonert område av de observerte Si-kornene med en korstørrelse på 4 til 20 um er ikke mindre enn 40 % av det totale området av alle de observerte Si-korn.
Det eksisterer en lang rekke forskjellige legeringer som innehar høyere fasthet. Imidlertid innebærer disse potensielle problemer når det gjelder støpbarhet, korrosjonspotensial eller fluiditet som ikke er lette å overvinne og de er derfor mindre egnet for anvendelse. Følgelig eksisterer et behov for å ha en legering med høyere mekaniske egenskaper enn Al-Si7-Mg-legeringene, slik som E357, som også har god støpbarhetsegenskap, korrosjonsbestandighet og andre ønskelige egenskaper.
Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en oppfunnet AlSiMg støpelegering som har bedrede mekaniske egenskaper, et formet avstøp produsert fra den oppfunnede legeringen og en fremgangsmåte for laging av et avstøp produsert fra den oppfunnede legeringen. Den oppfunnede AlSiMg-støpelegeringssammensetningen innbefatter Zn,Cu og Mg i forhold egnet for å produsere økte mekaniske egenskaper, innbefattende, men ikke begrenset til maksimal strekkfasthet ("Ultimate Tensile Strength", UTS) og strekkgrense ("Tensile Yield Strength", TYS) sammenlignet med tidligere AlSiMg-legeringer slik som E357.
I et aspekt er den foreliggende oppfinnelsen en aluminiumsstøpelegering i en T5 eller T6 tilstand, bestående av: 4% - 9% Si; 0,1%-0,7% Mg; 3 til 5% Zn;
mindre enn 0,15% Fe;
mindre enn eller lik 2,0% Cu;
mindre enn 0,3% Mn;
mindre enn 0,05% B;
mindre enn 0,15% Ti;
mindre enn 0,5% Ag; og
gjenværende består av aluminium og urenheter.
Det skal bemerkes at de ovenfor nevnte prosentene er i vekt%. I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen er egenskapene til Zn,Cu og Mg valgt ut for å tilveiebringe en AlSiMg-legering med økte fasthetsegenskaper sammenlignet med den kjente AlSiyMg-legeringen slik som i E357.1 en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen betegner betegnelsen "økte fasthetsegenskaper" en økning på omtrent 20%-30% når det gjelder strekkgrensen (TYS) og omtrent 20%-30% av den maksimale strekkfastheten (UTS) på T6 herdede/glødede ("temper") av støp i romtemperatur eller høyere temperaturs anvendelser, sammenlignet med lignende fremstilte avstøp av E357, mens lignende forlengelser som E357 opprettholdes.
I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen økes Cu-innholdet av legeringen for å øke legeringens maksimale strekkfasthet (UTS) og strekkgrense (TYS) ved romtemperatur (22°C) og ved høyere temperaturer, der høye temperaturer er i området fra 100°C til 250°C, fortrinnsvis 150°C. Selv om det skal forstås at med økende temperatur vil generelt den maksimale strekkfastheten (UTS) og strekkgrensen (TYS) generelt minke, skal det bemerkes at inkorporeringen av Cu generelt øker høytemperaturfasthetsegenskapene sammenlignet med lignende AlSiMg-legeringer uten inkorporeringen av Cu. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen minimaliseres Cu-innholdet for å øke høytemperaturforlengelsen. Det bemerkes videre at forlengelsen ("elongation", E) typisk øker med høyere temperaturer.
I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen velges Cu-innholdet og Mg-innholdet i legeringen for å øke legeringen maksimale strekkfasthet (UTS) og strekkgrense (YTS) ved romtemperatur (22°C) og ved høyere temperaturer. I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen kan Zn-innholdet øke en legeringsforlengelse i sammensetninger som har Cu og en høyere Mg-konsentrasjon. I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen kan Zn-innholdet minke legeringens forlengelse i sammensetninger som har Cu og lavere Mg-konsentrasjoner. I tillegg til inkorporeringen av Zn som påvirker forlengelsen ved romtemperatur observeres lignende trender ved høye temperaturer.
I den foreliggende oppfinnelsen er Cu-sammensetningen mindre eller lik 2% og Zn-sammensetningsområdet er i området fra 3% til 5%, der økt Zn-konsentrasjon i det fremlagte området generelt øker legeringens maksimale strekkfasthet (UTS) og strekkgrense (TYS). Det skal også forstås at inkorporeringen av Zn i legeringssammensetningen i den foreliggende oppfinnelsen med en Cu-konsentrasjon større enn 2% generelt svakt reduserer strekkgrensen (UTS) for legeringen. I en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse velges Cu-, Zn- og Mg-innholdet for å gi økt forlengelse. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen kan den maksimale strekkfastheten (UTS) for legeringen øke med tilsetting av Ag på mindre enn 0,5 vekt%.
I noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen er Mg, Cu og Zn konsentrasjonene valgt for å ha en positiv påvirkning på kvalitetsindeksen (Quality Index) for legeringen ved romtemperatur og høyere temperaturer. Kvalitetsindeksen er et uttrykk for fasthet og forlengelse. Selv om inkorporeringen av Cu øker legeringens fasthet og styrke kan det være en avveining ved redusering av legeringens forlengelse, noe som igjen reduserer legeringens kvalitetsindeks. I en utførelsesform er Mg inkorporert i den oppfunnede legeringen omfattende Cu for å øke kvalitetsindeksen for legeringen. Videre kan Zn øke kvalitetsindeksen når både Mg-innholdet er høyt slik som ved størrelsesorden på 0,6 vekt%, og Cu-innholdet er lavt.
Den oppfunnede legeringen er i en T5 eller T6 varmebehandlingstilstand. Fluiditeten av legeringen er også forbedret sammenlignet med E357.
I et annet aspekt er den foreliggende oppfinnelsen et formet avstøp i en T5 eller T6 tilstand bestående av:
4% - 9% Si; 0,1% -0,7% Mg; 3 til 5% Zn;
mindre enn 0,15% Fe;
mindre enn eller lik 2,0% Cu;
mindre enn 0,3% Mn;
mindre enn 0,05% B;
mindre enn 0,15% Ti;
mindre enn 0,5% Ag; og
gjenværende består av aluminium og urenheter.
I et tilleggsaspekt er den foreliggende oppfinnelsen en fremgangsmåte for å fremstille formede aluminiumlegeringsavstøp, fremgangsmåten omfatter: fremstille en smeltet metallmasse bestående av: 4% - 9% Si; 0,1%-0,7% Mg; 3 til 5% Zn;
mindre enn 0,15% Fe;
mindre enn eller lik 2,0% Cu;
mindre enn 0,3% Mn;
mindre enn 0,05% B;
mindre enn 0,15% Ti;
mindre enn 0,5% Ag;
gjenværende består av aluminium og urenheter; og å lage avstøpsproduktet fra nevnte smeltede metallmasse, hvor formetrinnet omfatter å støpe den smeltede metallmassen til det formede avstøpsproduktet; og varmebehandling av det formede avstøpsproduktet til en T5 eller en T6 tilstand.
I en utførelsesform av den oppfunnede fremgangsmåten betyr laging av aluminiumlegeringsprodukt at det omfatter støping av smeltet metallmasse til et aluminiumlegeringsavstøp ved presisjonsstøping, lavtrykks- og/eller gravitasjonsstøping, permanent eller halvpermanent støpeform, presstøping ("squeeze casting"), trykkstøping ("die casting"), retningsstøping ("directional casting") eller sandstøpeformstøping. Formingsmetoden kan ytterligere omfatte fremstilling av støpeform med kokiller og stigeløp (eng.: risere). I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er den smeltede metallmassen en tiksotropisk metallmasse og laging av aluminiumsstøpeproduktet omfatter semi-fast støping eller forming. Fig. la presenterer strekkfasthetsdata for prøver av aluminiumslegeringer ved romtemperatur inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0.5% Mg og inneholdende ytterligere forskjellige mengder av Zn og Cu, retningsstørknet med 1°C per sekund. Fig. lb presenterer strekkfasthetsdata for prøver av aluminiumslegeringer ved romtemperatur inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0.5% Mg og videre inneholdende forskjellige mengder av Zn og Cu, retningsstørknet ("directionally solidified") med 0.4°C per sekund. Fig. 2a presenterer strekkgrensedata for prøver av aluminiumslegeringer ved romtemperatur inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0.5% Mg og også inneholdende forskjellige mengder av Zn og Cu, retningsstørknet med 1°C per sekund. Fig. 2b viser strekkgrensedata for prøver av aluminiumslegeringer ved romtemperatur inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0.5% Mg og også inneholdende forskjellige mengder av Zn og CUu retningsstørknet ved 0.4°C per sekund. Fig. 3a viser forlengelsesdata for prøver av aluminiumslegeringer ved romtemperatur inneholdende omtrent 4% Si, omtrent 0.5% Mg og også inneholdende forskjellige mengder av Zn og Cu, retningsstørknet ved 1°C per sekund. Fig. 3b viser forlengelsesdata for prøver av aluminiumslegeringer ved romtemperatur inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0.5% Mg og også inneholdende forskjellige mengder Zn og Cu, retningsstørknet ved 0.4°C per sekund. Fig. 4 viser resultater av fluiditetstester for prøver av aluminiumslegeringer inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0,5% Mg og også inneholdende forskjellige mengder Zn og Cu. Fig. 5 viser kvalitetsindeksen ved romtemperatur, som er basert på maksimal strekkfasthet og forlengelse for prøver av aluminiumslegeringer inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0,5% Mg og også inneholdende forskjellige mengder av Zn og Cu. Fig. 6 viser en graf som viser virkningen av Mg, Cu og Zn konsentrasjon på maksimal strekkfasthet (UTS) ved høy temperatur (omtrent 150°C) av 7Si-Mg-Cu-Zn-legeringstestprøver produsert ved anvendelse av presisjonsstøping og T6 varmebehandling. Fig. 7 viser en graf som viser virkninger av Mg, Cu og Zn konsentrasjoner på forlengelse (E) ved høy temperatur (omtrent 150°C) for testprøver omfattende 7Si-Mg-Cu-Zn produsert ved anvendelse av presisjonsstøping og T6 varmebehandling. Fig. 8 viser en graf som viser virkningen av Mg, Cu og Zn konsentrasjon på kvalitetsindeksen (Q) ved høy temperatur (omtrent 150°C) for testprøver omfattende 7Si-Mg-Cu-Zn produsert ved anvendelse av presisjonsstøping og T6 varmebehandling. Fig. 9 viser en tabell som innbefatter referanselegeringssammensetninger og innbefatter en kjent legering (E357) for sammenlignende formål. Fig. 9 innbefatter også maksimal strekkfasthet (UTS), strekkgrense (TYS), forlengelse (E) og kvalitetsindeks (Q) for hver opplistet legeringssammensetning tatt fra en presisjonsstøpingstestprøve med T6 varmebehandling og en temperatur i størrelsesorden 150°C.
Tabell 1 presenterer sammensetning av forskjellige legeringer, med legeringer lCu4Zn og 0Cu4Zn som har sammensetninger ifølge den foreliggende oppfinnelsen, og den kjente legeringen E357 som er innbefattet for sammenligning. Forskjellige tester, innbefattende tester av mekaniske egenskaper, ble utført på legeringene i tabell 1 og resultatene av testene er presentert i fig. la til fig. 5.
Verdier i kolonne 2-8 i tabell 1 er faktiske vektprosenter av de forskjellige elementene i prøvene som ble testet. Alle verdiene i kolonne 1 bortsett fra i den siste raden er målverdier for kobber og zink i legeringen. Verdiene i den siste raden spesifiserer den kjente teknikk-legeringen E357.
Kolonnene som etterfølger den første kolonne i tabell 1 viser aktuelle vektprosenter av Cu, Zn, Si, Mg, Fe, Ti, B, og Sr, respektivt.
Prøver med sammensetningene vist i tabell 1 ble støpt i retningsstørkningstest-støpeformer for vurdering av mekaniske egenskaper. De resulterende avstøpene ble så varmebehandlet under T6 forhold. Prøver ble tatt fra avstøpene i forskjellige områder som hadde forskjellige størkningshastigheter. Fasthetsegenskaper til prøvene ble så vurdert ved romtemperatur.
Det henvises nå direkte til fig. la, som viser strekkfasthetsdata for aluminiumslegeringsprøver inneholdende omtrent 7% Si, 0,5 Mg, og forskjellige konsentrasjoner av Cu og Zn, som angitt. Prøvene sitert i fig. 1 ble størknet ved omtrent 1°C per sekund. For disse prøvene var dendrittarm-mellomrommet (dendrite arm spacing, DAS) omtrent 30 mikrometer. Det kan ses at strekkfastheten for legeringen øker med Zn konsentrasjonen opptil det høyeste nivå som ble studert, som var omtrent 3.61% Zn. På samme måte øker strekkfastheten med økende kobberkonsentrasjon opptil det høyeste nivå som ble studert, som var omtrent 3% Cu. Alle prøvene som hadde Cu og/eller Zn tilsetninger hadde fasthet større enn legeringen i kjent teknikk, E357. Fig. lb viser data lignende de i fig. la, bortsett fra at prøvene vist i fig. lb ble størknet saktere, ved omtrent 0,4°C per sekund, noe som resulterte i et dendrittarm-mellomrom på omtrent 64 mikrometer. Prøven med størst strekkfasthet var referanseprøven som hadde omtrent 3% Cu og omtrent 3,61% Zn. Alle prøvene i fig. lb som hadde tilsetninger av Cu og/eller Zn hadde strekkfastheter som var større enn strekkfastheten for legeringen i kjent teknikk, E357. Fig. 2a viser strekkgrensedata for forskjellige aluminiumslegeringsprøver med omtrent 7% Si, omtrent 0.5% Mg og forskjellige konsentrasjoner av Cu og Zn. Disse prøvene ble størknet ved omtrent 1°C per sekund og har et dendrittarm-mellomrom på omtrent 30 mikrometer. Strekkgrensen økte markant med økning i Cu og hadde tendens til å øke med økning i Zn. Referanseprøven som har størst strekkgrense har en kobberkonsentrasjon på omtrent 3% og en Zn konsentrasjon på omtrent 4%. Alle prøvene som hadde tilsatt Cu eller Zn fremviste større strekkgrense enn den kjente teknikklegeringen E357. Fig. 2b viser strekkgrensedata for de samme aluminiumslegeringene som vist i fig. 2a; imidlertid var de størknet saktere ved omtrent 0,4°C per sekund. Det tilsvarende dendrittarm-mellomrommet var omtrent 64 mikrometer. Referanseprøven med størst strekkgrense hadde en kobberkonsentrasjon på omtrent 3% og en Zn konsentrasjon på omtrent 4%. Alle prøvene som hadde fått tilsatt Cu eller Zn fremviste større strekkgrense enn den tidligere kjente legeringen E357. Fig. 3a viser forlengelsesdata for den tidligere kjente legeringen E357 og forskjellige legeringer med tilsatt Cu og Zn. Størkningshastigheten var omtrent 1°C per sekund og dendrittarm-mellomrommet var omtrent 30 mikrometer. Den beste forlengelsen ble tilveiebragt av legeringen som hadde 0% Cu. Imidlertid, økning av Zn konsentrasjonen fra 2% til omtrent 4% forårsaket økt forlengelse. Legeringene med Zn mellom 2% og 4% hadde forlengelse større enn kjent teknikk legering E357. Fig. 3b viser forlengelsesdata for legeringene vist i fig. 3a, men størknet saktere med 0,4°C per sekund. Dendrittarm-mellomrommet var omtrent 64 mikrometer. Som tidligere hadde legeringene med omtrent 0% Cu størst forlengelse. Faktisk ble den største forlengelsen tilveiebragt av tidligere kjent teknikklegering E357. Imidlertid, legeringen med 0% Cu og Zn i området fra 2% til 4% var kun litt dårligere enn E357 i så henseende. Legeringene med Zn i området fra 2% til 4% er av interesse siden strekkfastheten og strekkgrenseverdiene er bedre enn for E357. Fig. 4 viser resultatene for avstøp i en fluiditetsstøpeform. Som tidligere ble testene utført på aluminiumslegeringer inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0,5% Mg og med forskjellige mengder Cu og Zn. Flesteparten av legeringene i fig. 4 har tilsetninger av Cu eller Zn og har fluiditet som er overlegen den tidligere kjente teknikklegeringen E357. Faktisk ble den beste fluiditeten tilveiebragt for referanselegeringen med 3% Cu og 4% Zn. Fluiditet er svært viktig for å utforme støpegods siden det bestemmer evnen
legeringen har til å strømme gjennom små passasjer i støpeformen for å levere flytende metall til alle deler av støpeformen.
Fig. 5 viser data for kvalitetsindeksen ("Quality Index", Q) for de testede legeringene. Kvalitetsindeksen (Q) er en beregnet indeks som innbefatter maksimal strekkfasthet (UTS) pluss et ledd som involverer logaritmen av forlengelsen (E). De to plottene i fig. 5 er for de to dendritarmmellomrommene anvendt for den foreliggende studien. 30 mikrometer mellomrom er funnet i prøver avkjølt med 1°C per sekund, og 64 mikrometer mellomrom er funnet i prøver avkjølt ved 0,4°C per sekund. Man kan se utfra fig. 5 at generelt tilveiebringes den beste kvalitetsindeksen (Q) for høykonsentrasjoner av Zn og for lavkonsentrasjoner av Cu. Tabell 2 viser sammensetninger av forskjellige legeringer, med legeringer 7SilCu0,5Mg3Zn og 5SilCuO,6Mg3Zn ifølge den foreliggende oppfinnelsen, der konsentrasjonene av Cu, Mg og Zn ble valgt ut for å gi forbedret mekaniske egenskaper ved romtemperatur og høy temperatur. Verdiene i kolonnene 2 til 7 i tabell 2 er faktiske vektprosenter av de forskjellige elementene i prøvene som ble testet. Balansen for hver legering består hovedsakelig av aluminium. Det skal bemerkes at Sr er innbefattet som en kornforfiner, innen urenhetsnivåer.
Testprøver ble produsert for sammensetningene ovenfor for mekanisk testing. Testprøvene ble utformet ved presisjonsstøping i form av V*" (0,635 cm) tykke testplater. Avkjølingshastigheten via presisjonsstøping er mindre enn omtrent 0,5°C per sekund og gir en dendrittarm-mellomrom (DAS) av størrelsesorden på omtrent 60 mikrometer eller mer. Etter støping ble testplatene så varmebehandlet til T6. Typisk omfatter T6 "temper" løsningsvarmebehandling, bråkjøling og kunstig elding. Testplatene ble skåret i snitt og deres mekaniske egenskaper testet. Spesielt ble testprøvene omfattende legeringssammensetningene opplistet i tabell 1 testet for maksimal strekkfasthet (UTS) ved romtemperatur (22°C), maksimal strekkfasthet (UTS) ved høy temperatur (150°C), strekkgrense (TYS) ved romtemperatur (22°C), strekkgrense (TYS) ved høy temperatur (150°C), forlengelse (E) ved høy temperatur (150°C), forlengelse (E) ved romtemperatur (22°C), kvalitetsindeks (Q) ved høy temperatur (150°C), og kvalitetsindeks (Q) ved romtemperatur (22°C). Resultatene av testene er vist i den følgende tabell 3.
Fra dataene ovenfor i tabell 3, ble regresjonsmodeller for strekkgrenser (TYS) ved romtemperatur (22°C), maksimal strekkfasthet (UTS) ved romtemperatur (22°C), og forlengelse (E) ved romtemperatur (22°C) utledet som følger: TYS (MPa) ved romtemperatur (22°C) = 322.04 - 25.9466<*>Mg(vekt%) + 19.5276 Cu(vekt%) - 4.8189 Zn(vekt%) + 1.3576 Si(vekt%) + 19.08 Mg(vekt%) Zn(vekt%) - 2.1535 Cu(vekt%) Zn(vekt%) - 119.57 Sr(vekt%)
UTS (MPa) ved romtemperatur (22°C) = 373.188 - 71.5565* Mg(vekt%) + 14.5255 Cu(vekt%) - 6.0743 Zn(vekt%) + 4.57744 Si(vekt%) + 23.212 Mg(vekt%) Zn(vekt%) - 3.42964 Cu(vekt%) Zn(vekt%) + 79.2381 Sr(vekt%)
E(%) ved romtemperatur (22°C) = 7.119 - 11.548<*>Mg(vekt%)
-1.055 Cu(vekt%) - 0.117 Zn(vekt%) + 0.739 Si(vekt%) - 0.801 Mg(vekt%) Zn(vekt%) + 0.173 Cu(vekt%) Zn(vekt%) + 16.903 Sr(vekt%).
Fra data i tabell 3 ble regresjonsmodeller for strekkgrensen (TYS) ved høy temperatur (150°C), maksimal strekkfasthet (UTS) ved høy temperatur (150°C), forlengelse (E) ved høy temperatur (150°C), og kvalitetsindeks (Q) ved høy temperatur (150°C) utledet som følger: TYS (MPa) ved høy temperatur (150°C) = 279.465 + 29.792<*>Mg(vekt%) + 14.0 Cu(vekt%) + 0.4823 Zn(vekt%) - 0.503 Si(vekt%) + 6.566 Mg(vekt%) Zn(vekt%) - 1.998 Cu(vekt%) Zn(vekt%) - 3.686 Sr(vekt%).
UTS (MPa) ved høy temperatur (150°C) = 293.3 + 15.723<*>Mg(vekt%) + 18.32 Cu(vekt%) + 0.441 Zn(vekt%) + 1.2264 Si(vekt%) + 9.811 Mg(vekt%) Zn(vekt%) - 3.7344 Cu(vekt%) Zn(vekt%) - 145.682 Sr(vekt%).
E (%) ved høy temperatur (150°C) = 13.575 - 20.454<*>
Mg(vekt%) - 1.672 Cu(vekt%) - 4.812 Zn(vekt%) + 1.184 Si(vekt%) + 8.138 Mg(vekt%) Zn(vekt%) + 0.014 Cu(vekt%) Zn(vekt%) - 26.65 Sr(vekt%).
Q(MPa) ved høy temperatur (150°C) = 447.359-138.331<*>
Mg(vekt%) -0.4381 Cu(vekt%) -65.285 Zn(vekt%) + 14.36 Si(vekt%) + 130.69
Mg(vekt%) Zn(vekt%) -6.043 Cu(vekt%) Zn(vekt%)+405.71 Sr(vekt%).
Regresjonsmodellene ovenfor for maksimal strekkfasthet (UTS) ved høy temperatur (150°C), forlengelse (E) ved høy temperatur (150°C) og kvalitetsindeks (Q) ved høy temperatur (150°C) ble så plottet i fig. 6 til 8.
Det henvises så til kurven vist i fig. 6 der den maksimale strekkfastheten (UTS) i MPa er plottet for legeringssammensetninger ved høy temperatur (150°C) med forskjellige Mg og Cu konsentrasjoner som funksjon av økende Zn konsentrasjon (vekt%). Nærmere bestemt referanselinje 15 angir et plott av en referanselegering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 3 vekt% Cu; referanselinje 20 angir et plott av en referanselegering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 3 vekt% Cu; referanselinje 25 angir et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 2 vekt% Cu; referanselinje 30 angir et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 2 vekt% Cu; referanselinje 35 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 1 vekt% Cu; referanselinje 40 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 1 vekt% Cu; referanselinje 45 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 0 vekt% Cu; og referanselinje 50 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 0 vekt% Cu.
Ifølge kurven vist i fig. 6 og såvel som dataene tilveiebragt i tabell 3, skal det bemerkes at når Cu konsentrasjonen i legeringen økes til omtrent 2 vekt% eller mer har inkorporeringen av Zn en negativ innflytelse på legeringens høytemperatur maksimale strekkfasthet (UTS), som vist med legeringsplottene angitt med referanselinjene 15, 20, 25 og 30. Det skal videre bemerkes at Cu konsentrasjonen i legeringen reduseres til mindre enn omtrent 2 vekt% så har inkorporeringen av Zn en positiv påvirkning på legeringens høytemperatur maksimale strekkfasthet (UTS), som vist med legeringsplottene angitt med referanselinjer 35, 40, 45 og 50. Uten å ønske å bli avgrenset av teori antas det at den negative virkningen av Zn på fastheten for legeringssammensetninger som har høyt Cu innhold så er dette resultatet av partikler dannet ved interaksjon mellom Zn og Cu, der de uønskede partiklene ikke oppløses inn i løsning under løsningsvarmebehandlingen i T6 varmebehandlingsprosessen. Det antas at uoppløste partikler reduserer fasthet- og forlengelsesegenskapene av avstøpet.
Det henvises til fig. 6, legeringer omfattende 0,6 vekt% Mg en større høytemperaturmaksimal strekkfasthet (UTS), vist ved legeringsplottene angitt med referanselinjer 15, 25, 35 og 45, enn legeringer som har lignende sammensetninger og som har en Mg konsentrasjon av størrelsesorden på omtrent 0,5 vekt%, som angitt ved legeringsplottene angitt med referanselinjer 20, 30, 40 og 50.
Det henvises nå til kurven vist i fig. 7. Høytemperaturforlengelse (%) er plottet for legeringssammensetninger med varierende Mg og Cu konsentrasjoner som en funksjon av økende Zn konsentrasjon (vekt%). Nærmere bestemt, referanselinje 55 angir et plott av en referanselegering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 3 vekt% Cu; referanselinje 60 angir et plott av en referanselegering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 3 vekt% Cu; referanselinje 65 angir et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 2 vekt% Cu; referanselinje 70 angir et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 2 vekt% Cu; referanselinje 75 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 1 vekt% Cu; referanselinje 80 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 1 vekt% Cu; referanselinje 85 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 0 vekt% Cu; og referanselinje 90 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 0 vekt% Cu.
Ifølge kurven vist i fig. 7, såvel som dataene tilveiebragt i tabell 3, skal det bemerkes at økningen av Cu innholdet i legeringen har negativ påvirkning på legeringens forlengelse. For eksempel, ved å henvise til plottene angitt med referanselinje 55, 65, 75 og 85 der Mg konsentrasjonen i hver legering er lik 0,6 vekt%, når Cu konsentrasjonen økes så reduseres forlengelsen i legeringen. I tillegg har Cu konsentrasjonen en lignende effekt på legeringer vist med referanselinje 60, 70, 80 og 90, der Mg konsentrasjonen i hver legering er lik omtrent 0,5 vekt%.
Det henvises fortsatt til tabell 3 og fig. 7; økning i Zn konsentrasjonen kan øke legeringens forlengelse når magnesiumkonsentrasjonen er lav, slik som i størrelsesorden på 0,5 vekt%, som plottet i referanselinjer 60, 70, 80 og 90. Økningen i Zn konsentrasjonen kan redusere forlengelsen av legeringen når magnesiumkonsentrasjonen er høy, slik som i størrelsesorden 0,6 vekt% som plottet i referanselinjer 55, 65, 75 og 85. Magnesium har en positiv påvirkning av forlengelsen når Zn konsentrasjonen er mer enn 2,5 vekt% og har en negativ påvirkning når Zn konsentrasjonen er mindre enn 2,5 vekt%. For eksempel, med henvisning til plottene angitt med referanselinjer 55 og 60, der Cu konsentrasjonen i begge legeringer er lik 3,0 vekt%, når Mg konsentrasjonen økes fra 0,5 vekt% til 0,6 vekt% så øker kvalitetsindeksen (Q) hvis Zn konsentrasjonen i legeringen er større enn eller lik 2,5 vekt%. I tillegg har Mg konsentrasjonen en lignende effekt på legeringen med mindre enn 3,0 vekt% Cu.
Det henvises nå til grafen vist i fig. 8, kvalitetsindeksen (Q) av AlSiMg-legeringer ved høy temperatur (150°C) ved varierende konsentrasjoner av Cu og Mg er plottet som en funksjon av Zn innholdet. Nærmere bestemt angir referanselinjen 95 et plott av en referanselegering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 3 vekt% Cu; referanselinje 100 angir et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 2 vekt% Cu; referanselinje 105 angir et plott av en referanselegering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 3 vekt% Cu; referanselinje 110 angir et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 1 vekt% Cu; referanselinje 115 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 2 vekt% Cu; referanselinje 120 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,5 vekt% Mg og 0 vekt% Cu; referanselinje 125 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 1 vekt% Cu; og referanselinje 130 er et plott av en legering omfattende omtrent 0,6 vekt% Mg og 0 vekt% Cu. Som angitt ovenfor er kvalitetsindeksen (Q) en beregnet indeks som innbefatter maksimal strekkfasthet (UTS) pluss et ledd som involverer logaritmen av forlengelsen (E).
Det henvises til fig. 8 og dataene vist i tabell 3; selv om Cu innholdet generelt gir økning av den maksimale strekkfastheten (UTS) og/eller strekkgrensen (TYS), minker generelt Cu forlengelsen og derfor visse utførelsesformer kan den derfor minke legeringens kvalitetsindeks (Q). Mg har typisk en positiv påvirkning på kvalitetsindeksen av legeringen innbefattende Cu og Zn, der Zn innholdet er større enn eller lik 1,2 vekt%. For eksempel, med hensyn til plottene angitt med referanselinjer 95 og 105 der Cu konsentrasjonen i begge legeringene er lik 3,0 vekt%, når Mg konsentrasjonen økes fra 0,5 vekt% til 0,6 vekt% økes kvalitetsindeksen hvis Zn innholdet av legeringen er større enn eller lik 1,2 vekt%. I tillegg har Mg konsentrasjonen en lignende effekt på legeringen med mindre enn 3,0 vekt% Cu. I AlSiMg-legeringene omfattende økte Cu konsentrasjoner, slik som legeringsplottene angitt med henvisningslinjer 95, 100, 105 og 120, har økende kvalitetsindeks (Q) verdier når konsentrasjonen av Cu økes. Inkorporeringen av Zn kan øke kvalitetsindeksen (Q) av legeringen når Mg innholdet er av størrelsesorden på omtrent 0,6 vekt% og Cu innholdet er mindre enn omtrent 2,5 vekt%, som vist av legeringsplottene angitt med henvisningstall 115, 125 og 130.
Selv om legeringssammensetningene ifølge foreliggende oppfinnelse opplistet i tabell 3 er illustrative for de oppfunnede sammensetningene, skal oppfinnelsen ikke dømmes å være begrenset til disse siden enhver sammensetning som har tilsetningsstoffer og områder sitert i kravene i dette dokumentet er innenfor omfanget av denne oppfinnelsen. Ytterligere referanselegeringssammensetninger er opplistet i tabellen vist i fig. 9. Fig. 9 innbefatter også strekkgrense (TYS), maksimal strekkfasthet (UTS), forlengelse (E) og kvalitetsindeks (Q) for de opplistede legeringssammensetninger, der TYS, UTS, E og Q ble tatt fra T6 "temper" testprøver ved romtemperatur (22°C).
Den siste raden i tabellen i fig. 9 innbefatter sammensetningen og romtemperatur (22°C) mekaniske egenskaper (strekkgrense (TYS), maksimal strekkfasthet (UTS), forlengelse
(E) og kvalitetsindeks (Q)) for en E357 legeringstestprøve med T6 varmebehandling (E357-T6) som ble dannet ved presisjonsstøping der E357 legeringstestprøven er kjent
teknikk som har blitt inkorporert for sammenligningsgrunner. Fortsatt henvisende til fig. 9, E357 har en maksimal strekkfasthet (UTS) ved 22°C av størrelsesorden 275 MPa og en forlengelse (E) på omtrent 5%. Ved temperaturer på omtrent 150°C, presisjonsstøping og T6 varmebehandlede testprøver av E357 så har de en maksimal strekkfasthet på 260 MPa, strekkgrense på 250 MPa, en forlengelse (E) på omtrent 7% og en kvalitetsindeks på 387 MPa.
Den oppfunnede aluminiumslegeringen har en maksimal strekkfasthet (UTS) for presisjonsavstøp med en T6 varmebehandling ved anvendelser i størrelsesorden 150°C som er 20% til 30% større enn lignende fremstilte avstøp av E357.
I den oppfunnede legeringen, der Cu innholdet er mindre enn eller lik 2 vekt% og Zn innholdet er i området fra 3 vekt% til 5 vekt%, er den maksimale strekkfastheten (UTS) for presisjonsavstøp med en T6 varmebehandling ved anvendelser i størrelsesorden på 150°C, har UTS som er 10% til 20% større enn lignende fremstilte og testede avstøp av E357.
For legeringer som har en høy strekkgrense (TYS) og høy maksimal strekkfasthet (UTS), så anbefales det en legering inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0.45% til omtrent 0.55% Mg, omtrent 2-3% Cu og omtrent 0% Zn.
For legeringer som har en høy strekkgrense (TYS) og en høy maksimal strekkfasthet (UTS), så anbefales en legering inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0,55% til omtrent 0,65% Mg, mindre enn 2% Cu og mellom 3%-5% Zn.
For legeringer som har både god fasthet og god forlengelse så anbefales det en legering inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0,5% Mg, svært lite Cu og omtrent 4% Zn.
For en legering med god fluiditet, anbefales en legering inneholdende omtrent 7% Si, omtrent 0,5% Mg, omtrent 3% Cu og omtrent 4% Zn.
Dataene ovenfor er forslag for en familie av støpelegeringer som har forskjellige ønskelige egenskaper. De forskjellige ønskelige egenskapene er egnet for forskjellige anvendelser.
Legeringer ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan støpes til anvendbare produkter ved presisjonsstøping, lavt trykk eller gravitasjonsstøping, permanent eller semipermanent støpeform, pressstøping, høytrykks
kokillestøping/presstøping/sprøytestøping eller sandstøpeformstøping.
Claims (14)
1.
Aluminiumsstøpelegering i en T5 eller T6 tilstandkarakterisert vedat den består av:
4 - 9 vekt-% Si;
0,1-0,7 vekt-% Mg;
3 til 5 vekt-% Zn;
mindre enn 0,15 vekt-% Fe;
mindre enn eller lik 2,0 vekt-% Cu;
mindre enn 0,3 vekt-% Mn;
mindre enn 0,05 vekt-% B;
mindre enn 0,15 vekt-% Ti;
mindre enn 0,5 vekt-% Ag; og
gjenværende består av aluminium og urenheter.
2.
Aluminiumsstøpelegering ifølge krav 1, omfattende minst 7,0 vekt-% Si.
3.
Aluminiumsstøpelegering ifølge krav 2, omfattende 0,5 til 0,65 vekt-% Mg.
4.
Aluminiumsstøpelegering ifølge krav 1, hvori Cu er tilstede som en urenhet.
5.
Et formet avstøpsproduktkarakterisert vedat det fremstilt fra aluminiumsstøpelegeringen ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4.
6.
Formet avstøpsprodukt ifølge krav 5, hvor det formede avstøpsproduktet har minst 10-20% større strekkfastet sammenlignet med avstøp av E357 legering.
7.
Formet avstøpsprodukt ifølge krav 6, hvor den større strekkfasthetsegenskapen realiseres ved en T6 varmebehandling.
8.
Formet avstøpsprodukt ifølge krav 5, hvor det formede avstøpsproduktet er i form av en kjøretøy- eller luftfartskomponent.
9.
Fremgangsmåte for fremstilling av det formede avstøpsproduktet ifølge ethvert av kravene 5-8, nevnte fremgangsmåte erkarakterisertved at den omfatter: å fremstille en smeltet metallmasse omfattende aluminiumsstøpelegeringen; og å forme det formede avstøpsproduktet fra den smeltede metallmassen, hvori formetrinnet omfatter å støpe den smeltede metallmassen til det formede avstøpsproduktet; og varmebehandle det formede avstøpsproduktet til en T5 eller en T6 tilstand.
10.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, omfattende: støping av det smeltede metallet ved presisjonsstøping og avkjøling av aluminiumsstøpelegeringen ved en hastighet ikke større enn 0,5 °C per sekund.
11.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor støpetrinnet velges fra gruppen bestående av presisjonsstøping, lavtrykks- eller gravitasjonsstøping, permanent eller semipermanent støping, presstøping, trykkstøping, retningsstøping eller sandstøpeformstøping.
12.
Fremgangsmåte ifølge krav 11, omfattende fremstilling av en støpeform med minst en av kokille og stigeløp; og fullføring av formetrinnet.
13.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor den smeltede metallmasse omfatter en tiksotropisk metallmasse.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor støpingen omfatter semifast støping.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US59205104P | 2004-07-28 | 2004-07-28 | |
PCT/US2005/026478 WO2006014948A2 (en) | 2004-07-28 | 2005-07-28 | An al-si-mg-zn-cu alloy for aerospace and automotive castings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20071075L NO20071075L (no) | 2007-04-30 |
NO339946B1 true NO339946B1 (no) | 2017-02-20 |
Family
ID=37875545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20071075A NO339946B1 (no) | 2004-07-28 | 2007-02-26 | Al-Si-Mg-Zn-Cu-legering for avstøp for luftfart- og kjøretøyindustrien |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1778887B1 (no) |
JP (1) | JP5069111B2 (no) |
KR (1) | KR101223546B1 (no) |
CN (1) | CN101018881B (no) |
AU (1) | AU2005269483B2 (no) |
CA (1) | CA2574962C (no) |
MX (1) | MX2007001008A (no) |
NO (1) | NO339946B1 (no) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011144443A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Yasuo Sugiura | セミソリッド鋳造用アルミニウム合金 |
US10654135B2 (en) | 2010-02-10 | 2020-05-19 | Illinois Tool Works Inc. | Aluminum alloy welding wire |
JP2012097332A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Toyota Industries Corp | 高温強度に優れたアルミニウム合金部品およびその製造方法 |
CN102764876A (zh) * | 2011-05-03 | 2012-11-07 | 远轻铝业(中国)有限公司 | 涡轮增压器后盖板的重力铸造工艺 |
CN102304651B (zh) * | 2011-08-15 | 2013-03-20 | 镇江汇通金属成型有限公司 | 铸造铝硅合金及强化方法 |
CN104093867B (zh) * | 2011-10-28 | 2017-05-03 | 美铝公司 | 高性能AlSiMgCu铸造合金 |
CN102758108B (zh) * | 2012-06-19 | 2014-08-06 | 南昌大学 | 一种Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金及其制备方法 |
CN104911413A (zh) * | 2014-03-13 | 2015-09-16 | 深圳市中兴康讯电子有限公司 | 铝硅系合金及其生产方法 |
CN105088033A (zh) * | 2014-05-08 | 2015-11-25 | 比亚迪股份有限公司 | 一种铝合金及其制备方法 |
WO2015189754A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | O.M.Ler 2000 S.R.L. | De-coring vibrator or pneumatic hammer for de- coring of foundry castings with aluminium alloy jacket |
DE102015111020A1 (de) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Ksm Castings Group Gmbh | Al-Gusslegierung |
CN105624487A (zh) * | 2015-04-07 | 2016-06-01 | Sj技术股份有限公司 | 压铸用铝合金及利用其的铝合金铸件的制备方法 |
CN104911414B (zh) * | 2015-06-09 | 2017-08-01 | 贵州兴科合金有限公司 | 一种用于车灯散热底座的铝合金材料及制备方法 |
WO2017015386A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Illinois Tools Works Inc. | Aluminum alloy welding wire |
CN105568083B (zh) * | 2016-03-02 | 2018-05-01 | 慈溪阿尔特新材料有限公司 | 一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法 |
JP6704276B2 (ja) * | 2016-03-29 | 2020-06-03 | アイシン軽金属株式会社 | 鋳造用アルミニウム合金を用いた鋳造材の製造方法 |
KR101756016B1 (ko) | 2016-04-27 | 2017-07-20 | 현대자동차주식회사 | 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 이를 이용하여 제조한 알루미늄 합금의 열처리 방법 |
US10604825B2 (en) * | 2016-05-12 | 2020-03-31 | GM Global Technology Operations LLC | Aluminum alloy casting and method of manufacture |
CN107868889B (zh) * | 2016-09-23 | 2020-04-24 | 比亚迪股份有限公司 | 铝合金及其制备方法和应用以及车辆车身骨架连接件和电动汽车 |
CN106636813A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-10 | 余姚市庆达机械有限公司 | 一种耐腐蚀的铝合金及其制备方法 |
CN106917014B (zh) * | 2017-02-23 | 2019-03-01 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种轿车铝合金转向节及其挤压铸造方法 |
CN107058819A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-08-18 | 安徽银力铸造有限公司 | 一种铸造铝硅镁汽车轮毂合金的变质方法 |
CN107828999A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-03-23 | 广州致远新材料科技有限公司 | 一种压铸铝合金的热处理方法及压铸铝合金材料 |
CN107829001A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-03-23 | 广州致远新材料科技有限公司 | 一种挤压铸造铝合金材料的制备方法 |
CN110144499B (zh) * | 2019-06-21 | 2020-12-08 | 广东省材料与加工研究所 | 一种用于5g通迅基站壳体的压铸铝合金及其制备方法 |
CN113462932B (zh) * | 2021-07-05 | 2023-03-24 | 南昌航空大学 | 一种用于半固态流变压铸的高导热铝合金材料及其制备方法 |
CN114381640B (zh) * | 2021-12-17 | 2022-11-22 | 深圳南科强正轻合金技术有限公司 | 一种流变铸造用高强铝合金材料及其应用方法 |
CN114752822B (zh) * | 2022-05-25 | 2023-02-24 | 深圳南科强正轻合金技术有限公司 | 一种压铸铝合金及其制备方法 |
CN114875280B (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-28 | 中国航发北京航空材料研究院 | 耐热铝硅合金材料、制造方法及耐热铝硅合金铸件 |
CN115627393B (zh) * | 2022-11-07 | 2024-03-12 | 贵州航天风华精密设备有限公司 | 一种高强度zl114a铝合金及其制备方法 |
CN115679162A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 江西万泰铝业有限公司 | 一种新能源汽车免热处理铝合金材料及低碳制备方法 |
KR102633119B1 (ko) * | 2023-04-20 | 2024-02-02 | 주식회사 앨럽 | 알루미늄 구리 복합 재료 및 그 제조방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5879478A (en) * | 1996-03-20 | 1999-03-09 | Aluminium Pechiney | Process for semi-solid forming of thixotropic aluminum-silicon-copper alloy |
US20030102059A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-06-05 | Daido Metal Company Ltd. | Aluminum bearing-alloy |
US20030155049A1 (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Bergsma S. Craig | High strength aluminum base alloy |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5613789B2 (no) * | 1973-05-29 | 1981-03-31 | ||
JPS54120217A (en) * | 1978-03-10 | 1979-09-18 | Toyota Motor Corp | Brittle aluminum alloy |
JPS6057497B2 (ja) * | 1980-05-15 | 1985-12-16 | 株式会社日軽技研 | 耐熱性高力アルミニウム合金 |
JPH05332364A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-14 | Daido Metal Co Ltd | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金軸受およびその製造方法 |
JPH0748643A (ja) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Showa Alum Corp | アルミニウム合金鋳物材 |
JPH0835030A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Showa Denko Kk | 強度に優れた鋳造用アルミニウム合金 |
JPH10158771A (ja) * | 1996-12-02 | 1998-06-16 | Showa Denko Kk | 耐圧性に優れた鋳物用アルミニウム合金 |
WO2000071772A1 (en) * | 1999-05-25 | 2000-11-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration (Nasa) | Aluminum-silicon alloy having improved properties at elevated temperatures |
JP3921314B2 (ja) * | 1999-09-03 | 2007-05-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 衝撃破壊強度に優れたアルミニウム合金鋳造材およびその製造方法 |
JP3846149B2 (ja) * | 2000-03-21 | 2006-11-15 | いすゞ自動車株式会社 | 鋳造用アルミニウム合金の熱処理方法 |
US7087125B2 (en) * | 2004-01-30 | 2006-08-08 | Alcoa Inc. | Aluminum alloy for producing high performance shaped castings |
-
2005
- 2005-07-28 KR KR1020077003089A patent/KR101223546B1/ko active IP Right Grant
- 2005-07-28 JP JP2007523726A patent/JP5069111B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-28 AU AU2005269483A patent/AU2005269483B2/en not_active Ceased
- 2005-07-28 CN CN2005800309993A patent/CN101018881B/zh active Active
- 2005-07-28 EP EP05775565.4A patent/EP1778887B1/en active Active
- 2005-07-28 CA CA2574962A patent/CA2574962C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-28 MX MX2007001008A patent/MX2007001008A/es active IP Right Grant
-
2007
- 2007-02-26 NO NO20071075A patent/NO339946B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5879478A (en) * | 1996-03-20 | 1999-03-09 | Aluminium Pechiney | Process for semi-solid forming of thixotropic aluminum-silicon-copper alloy |
US20030102059A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-06-05 | Daido Metal Company Ltd. | Aluminum bearing-alloy |
US20030155049A1 (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Bergsma S. Craig | High strength aluminum base alloy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1778887A2 (en) | 2007-05-02 |
KR20070057144A (ko) | 2007-06-04 |
AU2005269483A1 (en) | 2006-02-09 |
KR101223546B1 (ko) | 2013-01-18 |
JP2008514807A (ja) | 2008-05-08 |
CN101018881B (zh) | 2011-11-30 |
CN101018881A (zh) | 2007-08-15 |
JP5069111B2 (ja) | 2012-11-07 |
CA2574962A1 (en) | 2006-02-09 |
EP1778887B1 (en) | 2013-10-02 |
CA2574962C (en) | 2014-02-04 |
NO20071075L (no) | 2007-04-30 |
AU2005269483B2 (en) | 2010-12-23 |
MX2007001008A (es) | 2007-04-16 |
EP1778887A4 (en) | 2010-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO339946B1 (no) | Al-Si-Mg-Zn-Cu-legering for avstøp for luftfart- og kjøretøyindustrien | |
US7625454B2 (en) | Al-Si-Mg-Zn-Cu alloy for aerospace and automotive castings | |
JP5879181B2 (ja) | 高温特性に優れたアルミニウム合金 | |
JP2008542534A (ja) | アルミ鋳造合金及びアルミ合金鋳造品、そしてアルミ合金鋳造品の製造方法 | |
KR20170138916A (ko) | 다이캐스트용 알루미늄 합금 및 이를 사용한 알루미늄 합금 다이캐스트 | |
JP2016079454A (ja) | アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法 | |
JP2005226161A (ja) | アルミニウム合金のキャスティング | |
CA1208042A (en) | Rhenium-bearing copper-nickel-tin alloys | |
US20040261916A1 (en) | Dispersion hardenable Al-Ni-Mn casting alloys for automotive and aerospace structural components | |
JP2022517830A (ja) | 高圧真空ダイカスト用鋳造合金 | |
JP2001316753A (ja) | 耐食性および耐熱性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金部材 | |
EP0488670B1 (en) | Aluminum alloy casting having high strength and high toughness and process for producing the same | |
JP4088546B2 (ja) | 高温特性に優れたアルミニウム合金鍛造材の製造方法 | |
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 | |
JP7096690B2 (ja) | ダイカスト鋳造用アルミニウム合金およびアルミニウム合金鋳物 | |
JP7472318B2 (ja) | アルミニウム合金及びアルミニウム合金鋳物材 | |
JP3195392B2 (ja) | 高強度高靱性アルミニウム合金鋳物の製造方法 | |
JP5862406B2 (ja) | アルミニウム合金部材およびその製造方法 | |
RU2708729C1 (ru) | Литейный алюминиевый сплав | |
JP7319447B1 (ja) | アルミニウム合金材、及びその製造方法 | |
JP2020125527A (ja) | アルミニウム合金鋳造材 | |
WO2023023704A1 (en) | Improved aluminium based casting alloy | |
JPH11335765A (ja) | 高靭性アルミニウム溶湯鍛造部品及びその製造法 | |
JP2021011604A (ja) | アルミニウム合金材およびアルミニウム合金鍛造品の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: ARCONIC TECHNOLOGIES LLC, US |
|
CREP | Change of representative | ||
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |