(57)【要約】      （修正有）【課題】鋳造状態で高い伸び率を有する部品をダイカストするのに適したアルミニウム合金を提供する。【解決手段】アルミニウムおよび不可避不純物に加えて、８．５〜１０．５重量％の珪素、０．５〜０．９重量％のマンガン、最高０．０６重量％のマグネシウム、最高０．１５重量％の鉄、最高０．０３重量％の銅、最高０．１０重量％の亜鉛、最高０．１５重量％のチタン、０．０５〜０．５重量％のモリブデン、および耐久性の改善のための、３０〜３００ｐｐｍのストロンチウムまたは５〜３０ｐｐｍのナトリウムおよび／または１〜３０ｐｐｍのカルシウムを含む。０．０５〜０．３重量％のジルコニウム、および結晶粒微細化のための、１〜２５０ｐｐｍのリンに相当する量のガリウム燐化物および／またはインジウム燐化物、および／または１〜２重量％のＴｉおよび１〜２重量％のＢを有するアルミニウム母合金によって加えられるチタンおよび硼素を含んでもよい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
８．５〜１０．５重量％の珪素
０．３〜０．８重量％のマンガン
最高０．０６重量％のマグネシウム
最高０．１５重量％の鉄
最高０．０３重量％の銅
最高０．１０重量％の亜鉛
最高０．１５重量％のチタン
０．０５〜０．５重量％のモリブデン
耐久性の改善のための、３０〜３００ｐｐｍのストロンチウムまたは５〜３０ｐｐｍのナトリウムおよび／または１〜３０ｐｐｍのカルシウム
任意に、さらに
０．０５〜０．３重量％のジルコニウム
結晶粒微細化のための、１〜２５０ｐｐｍのリンに相当する量のガリウム燐化物および／またはインジウム燐化物
結晶粒改善のための、１〜２重量％のＴｉおよび１〜２重量％のＢを有するアルミニウム母合金によって加えられるチタンおよび硼素
および残部のアルミニウムおよび不可避不純物
を含む、鋳造状態で高い伸び率を有する部品をダイカストするためのアルミニウム合金。
【請求項２】
５０〜１５０ｐｐｍのストロンチウムを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項３】
最高０．０５重量％のマグネシウムを特徴とする、請求項１または２に記載のアルミニウム合金。
【請求項４】
０．１０〜０．２０重量％のジルコニウムを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のアルミニウム合金。
【請求項５】
０．０８〜０．２５重量％のモリブデンを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のアルミニウム合金。
【請求項６】
１〜３０ｐｐｍのリンに相当する量のガリウム燐化物および／またはインジウム燐化物を特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のアルミニウム合金。
【請求項７】
１．３〜１．８重量％のチタンおよび１．３〜１．８重量％の硼素を有し、かつ０．８〜１．２のチタン／硼素重量比を有するアルミニウム母合金を特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のアルミニウム合金。
【請求項８】
０．０５〜０．５重量％のアルミニウム母合金を特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のアルミニウム合金。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のアルミニウム合金の、自動車製造における安全部品のダイカストへの使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造状態で高い伸び率を有する部品をダイカストするためのアルミニウム合金に関する。
【従来の技術】
【０００２】
ダイカスト技術は今日、高品質標準の部品の製造が可能となるまで発展してきた。しかしながら、ダイカストの品質は、機械の調整および選択される方法ばかりでなく、かなりなまで、用いられるアルミニウム合金の化学組成および構造による。後者の２つのパラメーターは鋳造性、供給動作（G. Schindelbauer, J. Czikel "Mould filling capacity and volume deficit of conventional aluminium diecasting alloys（慣用のアルミニウムダイカスト用合金の金型充填容量及び体積の欠損）", Giessereiforschung 42, 1990, p.88/89）、機械的性質および（ダイカストに特に重要な）鋳造用具の寿命（L. A. Norstrom, B. Klarenfjord, M. Svenson "General Aspects on Wash-out Mechanism in Aluminium Diecasting Dies（アルミニウムダイカスト用ダイにおけるウォッシュ−アウト機構の一般的な面）" 第１７回国際NADCAダイカスト会議 1993年、オハイオ州クリーブランド）に影響を及ぼすことが知られている。
【０００３】
これまで高品質部品のダイカストに特に適したアルミニウム合金の開発にはあまり注意が払われていなかった。ダイカストは高い品質のための最も経済的な大量生産法であるので、自動車産業の製造業者は現在、例えば、ダイカスト法で高い延性を有する溶接可能な部品を製造することをますます必要としている。
【０００４】
ダイカスト技術の改善により、今や高品質の溶接可能部品の製造が可能である。このことは、ダイカスト品の応用分野をシャーシ部品が含まれる分野にまで広げた。
延性は、特に複雑な設計の部品において、ますます重要である。
【０００５】
必要な機械的性質、特に高い破損点伸びを達成するには、ダイカスト品は通常熱処理しなければならない。この熱処理は鋳造相を形成するために、そして延性破壊挙動を達成するために必要である。熱処理とは、通常、固相線温度のすぐ下の温度で溶液焼なましし、その後、水または別の媒質中で１００℃未満の温度に急冷することを意味する。このように処理された材料はこれにより低い伸び率限界および引張強さを有する。これらの性質を必要な値に高めるためには、人工的な時効をその後行う。これはまた、例えば、完全なアセンブリーの塗装時の熱衝撃または応力除去焼なましによって行うことができる。
【０００６】
ダイカスト品は最終寸法に近い寸法に鋳造されるので、これらは薄肉の複雑な形状を通常有する。溶体焼なましの間、特に急冷工程の間、修整（例えば鋳物の歪を取ることによる）が必要となりうる歪み、あるいは最悪の場合、不合格となる歪みが予想される。溶液焼なましには追加のコストも伴い、そしてこの製法の有効性は、熱処理せずに必要な性質を満たす合金が入手可能ならば、かなり高くなり得る。
【０００７】
鋳造状態で良好な機械的値を有するＡｌＳｉ合金はＥＰ−Ａ−０  ６８７  ７４２によって既知である。また例えば、ＥＰ−Ａ−０  ９１１  ４２０にはＡｌＭｇ型の合金が開示されており、これは鋳造状態で非常に高い延性を有するが、複雑な形の設計では、高温または低温亀裂を生じる傾向があり、従って不適当である。延性ダイカスト品の別の欠点は、鋳造状態での時効が遅く、これが機械的性質の一時的な変化（膨張の損失を含む）をもたらしうることである。この挙動は性質の限界を越えないときは多くの用途において許容されるが、用途によっては許容されず、標的熱処理によってのみ除くことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、鋳造が容易であり、鋳造状態で高い伸び率を有し、そして鋳造後はそれ以上時効されない、ダイカストに適したアルミニウム合金を製造するという目的に基づく。さらに、合金は溶接、フランジ形成、リベット締めが容易に可能であり、良好な耐蝕性を有するべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、この目的は、
８．５〜１０．５重量％の珪素
０．３〜０．８重量％のマンガン
最高０．０６重量％のマグネシウム
最高０．１５重量％の鉄
最高０．０３重量％の銅
最高０．１０重量％の亜鉛
最高０．１５重量％のチタン
０．０５〜０．５重量％のモリブデン
耐久性の改善のための、３０〜３００ｐｐｍのストロンチウムまたは５〜３０ｐｐｍのナトリウムおよび／または１〜３０ｐｐｍのカルシウム
任意に、さらに
０．０５〜０．３重量％のジルコニウム
結晶粒微細化のための、１〜２５０ｐｐｍのリンに相当する量のガリウム燐化物および／またはインジウム燐化物
結晶粒改善の場合は、１〜２重量％のＴｉおよび１〜２重量％のＢを有するアルミニウム母合金によって加えられるチタンおよび硼素
および残部のアルミニウムおよび不可避不純物
を有するアルミニウム合金によって達成される。
【００１０】
本発明による合金組成では、鋳造状態のダイカスト品の場合、良好な値の降伏強さおよび引張強さと共に高い伸び率が達成でき、そのためこの合金は自動車製造における安全装置用部品の製造に特に適している。驚くべきことに、モリブデンを加えることによって、他の機械的性質を低下させることなく、伸び率を実質的に高くすることができる。望ましい効果は０．０５〜０．５重量％のＭｏを加えるによって得られ、好ましい作用レベルは０．０８〜０．２５重量％のＭｏである。
【００１１】
モリブデンと０．０５〜０．３重量％のＺｒとを組み合わせて加えると、伸び率はさらに改善される。好ましい含有量は０．１５〜０．２０重量％のＺｒである。
共晶珪素の比較的高い割合はストロンチウムによって改善される。汚染物質レベルの高い粒状ダイカスト合金に対して、本発明の合金は疲れ強さの点でも利点を有する。混晶の存在が非常に少なく、改善された共晶であるので、破壊靭性はより高い。ストロンチウム含有量は５０〜１５０ｐｐｍであるのが好ましく、一般には５０ｐｐｍ未満にすべきではなく、さもなければ鋳物の性質は悪化する。ストロンチウムの代わりに、ナトリムおよび／またはカルシウムを加えてもよい。
【００１２】
マグネシウム含有量を好ましくは最高０．０５重量％のＭｇに制限することによって、共晶構造は粗くならず、合金が時効硬化する可能性はなく、これは高い伸び率の一助となる。
【００１３】
マンガンの割合により、型の中での付着は避けられ、良好な離型性が保証される。マンガン含有量は鋳物に高温での高い構造強度を付与し、そのため、型から取り出すときに歪みはほとんどあるいは全くない。
【００１４】
本発明の合金は鋳造状態でリベット締めすることができる。
約２８０〜３２０℃で１〜２時間の安定化焼なましで、非常に高い値の伸び率が得られる。
【００１５】
本発明の合金は水平ダイカスト用なまこ銑(pig)として製造されるのが好ましい。従って、経費のかかる溶融物洗浄をすることなく、酸化物汚染の少ないダイカスト用合金を溶融することができる（ダイカストで高い値の伸び率を得るのに重要な条件）。
【００１６】
溶融の際に、溶融物の汚染（特に銅または鉄による）は避けなければならない。本発明の耐久性が改善されたＡｌＳｉ合金はインペラーを用いて、不活性ガスでのガスを流す処理によって清浄にするのが好ましい。
【００１７】
好ましくは本発明において結晶粒改善が行われる。このためには、１〜２５０ｐｐｍ、好ましくは１〜３０ｐｐｍのリンに相当する量のガリウム燐化物および／またはインジウム燐化物を合金に加えうる。あるいはまたはさらに、結晶粒微細化のために、合金はチタンおよび硼素を含有していてもよく、この場合チタンおよび硼素は１〜２重量％のＴｉと１〜２重量％のＢと残部のアルミニウムを含む母合金によって加えられる。好ましくはアルミニウム母合金は１．３〜１．８重量％のＴｉおよび１．３〜１．８重量％のＢを含有し、Ｔｉ／Ｂの重量比は約０．８〜１．２であるのが好ましい。本発明の合金における母合金の含有量は好ましくは０．０５〜０．５重量％に調節される。
【００１８】
本発明のアルミニウム合金はダイカスト法における安全装置用部品の製造に特に適している。