(57)【要約】  本発明はＡｌ鋳造合金に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ鋳造合金であって、以下の合金構成要素：
Ｓｉ：  ３．８質量％超〜５．８質量％
Ｍｇ：  ０．１〜０．６質量％
Ｃｒ：  ０．０５〜１．３質量％
Ｆｅ：  ０．１８質量％未満
Ｍｎ：  ０．０６質量％未満
Ｔｉ：  ０．２質量％未満
Ｃｕ：  ０．０３質量％以下
Ｓｒ：  ０．０１０〜０．０３０質量％
Ｚｒ：  ０．００６質量％未満
Ｚｎ：  ０．００６質量％未満
不純物：  ０．１質量％未満
を含有し、かつそれぞれＡｌで１００質量％に補完されている前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２】
請求項１に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｓｉが、３．８質量％超〜５．５質量％、好適には３．８質量％超〜５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｓｉが４．０〜５．０質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｓｉが５．０〜５．８質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｍｇが０．１５〜０．４質量％未満の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｍｇが、０．１５質量％超〜０．３５質量％、好適には０．３０〜０．３５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項７】
請求項１から５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｃｒが０．０５質量％超〜０．２５質量％未満の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｃｒが０．１０〜０．２０質量％、好適には０．１２〜０．１７質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項９】
請求項１から７までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｃｒが、０．１０〜０．２０質量％、好適には０．１３〜０．１８質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｆｅが、最大０．１２質量％の含分、好適には０．０１〜０．１２質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１１】
請求項１から９までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｆｅが０．０１〜０．１５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１２】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｍｎが、最大０．０３質量％、好適には０．０１〜０．０３質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１３】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｍｎが０．０１〜０．０５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｔｉが、最大０．０３質量％、好適には０．０１〜０．０３質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１５】
請求項１から１３までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｔｉが、０．０５〜０．２質量％未満、好適には０．１０〜０．２質量％未満、特に好ましくは０．１５質量％超〜０．２質量％未満の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｃｕが０．００１〜０．０３質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１７】
請求項１から１５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｃｕが、０．００６質量％未満、好適には０．００１〜０．００５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｓｒが０．０１５〜０．０２５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項１９】
請求項１から１７までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｓｒが０．０１９〜０．０２４質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２０】
請求項１から１９までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｚｒが０．００１〜０．００５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２１】
請求項１から２０までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ｚｎが０．００１〜０．００５質量％の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２２】
請求項１から２１までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、不純物が０．０５質量％未満の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２３】
請求項１から２２までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、不純物が０．００５質量％未満の含分で含有されていることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２４】
請求項１から２３までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ａｌ鋳造合金が低圧によるＡｌ鋳造合金であることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２５】
請求項１から２４までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金において、Ａｌ鋳造合金が差圧（ＣＰＣ）によるＡｌ鋳造合金であることを特徴とする前記Ａｌ鋳造合金。
【請求項２６】
請求項１から２５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金から鋳造部材を製造する方法であって、低圧鋳造法が適用される前記方法。
【請求項２７】
請求項１から２５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金から鋳造部材を製造する方法であって、差圧（ＣＰＣ）鋳造法が適用される前記方法。
【請求項２８】
請求項１から２５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金から鋳造部材を製造する方法であって、スクイズキャスティング法、重力金型鋳造法、又は加圧鋳造法、殊にチクソキャスト式砂型鋳造法、レオキャスト式砂型鋳造法、若しくは低圧砂型鋳造法が適用される前記方法。
【請求項２９】
請求項１から２５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金から鋳造部材を製造するための、殊に請求項２６から２８までのいずれか一項に記載の方法であって、鋳造部材を、鋳造プロセス後に、二段階の熱処理、つまり溶体化処理とそれに続く高温時効処理にかける前記方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法において、鋳造部材を、二つの熱処理段階の間に、空気又は好適には水の中で焼入れすることを特徴とする前記方法。
【請求項３１】
請求項２６から３０までのいずれか一項に記載の方法であって、鋳造部材を、鋳造プロセス後に、５３０℃〜５５０℃で６〜１０時間、好適には５４０℃〜５５０℃で７〜９時間、殊に８〜９時間、極めて特に好ましくは５４０℃超〜５５０℃で７〜９時間、殊に８〜９時間にわたって溶体化させる前記方法。
【請求項３２】
請求項２６から３１までのいずれか一項に記載の方法であって、鋳造部材を、鋳造プロセス後に、１８０℃〜２１０℃で１〜８時間、殊に１〜６．５時間、好適には１８０℃〜１９０℃で１〜６．５時間、殊に４〜６．５時間、特に好ましくは１８０℃〜１９０℃未満で４〜６．５時間、殊に５〜６．５時間にわたって焼戻しする前記方法。
【請求項３３】
請求項１から２５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金、又は前記Ａｌ鋳造合金から製造され、殊に熱処理された鋳造部材の使用であって、車両の車台部品のための、好適には車両のサスペンション部材のための、極めて特に好ましくは車両におけるダンパーストラット、ホイール軸受、及び殊にピボット軸受のための前記使用。
【請求項３４】
請求項１から２５までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金、又は前記Ａｌ鋳造合金から鋳造され、殊に熱処理されたリムの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム鋳造合金に関する。
【０００２】
独国特許出願公開第１０２０１３１０８１２７号明細書（ＤＥ１０２０１３１０８１２７Ａ１）から、以下に挙げられる合金構成要素：
Ｓｉ：  ３．０〜３．８質量％
Ｍｇ：  ０．３〜０．６質量％
Ｃｒ：  ０．２５〜０．３５質量％
Ｆｅ：  ０．１８質量％未満
Ｍｎ：  ０．０６質量％未満
Ｔｉ：  ０．１６質量％未満
Ｃｕ：  ０．００６質量％未満
Ｓｒ：  ０．０１０〜０．０３０質量％
Ｚｒ：  ０．００６質量％未満
Ｚｎ：  ０．００６質量％未満
不純物：  ０．１質量％未満、好適には０．００５質量％未満
を含有し、かつそれぞれＡｌで１００質量％に補完されているＡｌ鋳造合金が公知である。
【０００３】
最適化された機械的特性を有する低ＳｉのＡｌ鋳造合金を開示しているこの従来技術から出発すると、その合金は、その最適化された機械的特性によって、殊に車両の車台領域における鋳造部材を製造するために使用される際に、有利には原料の節約をもたらすものの、鋳造する鋳造部材の形状がより複雑である場合には、鋳造性において問題が発生し得ることが判明した。
【０００４】
よって本発明は、前記低ＳｉのＡｌ鋳造合金を、その機械的特性に対して過度に否定的な影響を与えることなく、その鋳造性に関してさらに改善することを課題とする。
【０００５】
これは、本発明によると、以下に挙げられる合金構成要素：
Ｓｉ：  ３．８質量％超〜５．８質量％
Ｍｇ：  ０．１〜０．６質量％
Ｃｒ：  ０．０５〜１．３質量％
Ｆｅ：  ０．１８質量％未満
Ｍｎ：  ０．０６質量％未満
Ｔｉ：  ０．２質量％未満
Ｃｕ：  ０．０３質量％以下
Ｓｒ：  ０．０１０〜０．０３０質量％
Ｚｒ：  ０．００６質量％未満
Ｚｎ：  ０．００６質量％未満
不純物：  ０．１質量％未満
を含有し、かつそれぞれＡｌで１００質量％に補完されているＡｌ鋳造合金により達成される。
【０００６】
前記Ａｌ鋳造合金は、殊に鋳造する肉厚が僅かである場合、及び/又は流路が長い場合、従来技術と比較して改善された鋳造性を有する。つまり、上記の範囲にある合金構成要素を本発明により選択することで、機械的特性に不利な影響が与えられることなく鋳造性が改善される。有利には、破断伸びも向上させることができる。
【０００７】
本発明による合金には、一般に当業者に公知であるように、例えばＰｂ、Ｎｉなどの製造条件による不純物が含有され得る。
【０００８】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、いくつかの適用ケースでは、Ｓｉが、３．８質量％超〜５．５質量％、好適には３．８質量％超〜５．０質量％、極めて特に好ましくは４．０〜５．０質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。他の適用ケースでは、Ｓｉが、５．０〜５．８質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【０００９】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｍｇが、０．１５〜０．５０質量％未満、好適には０．１５〜０．４０質量％未満の含分で含有されている場合に有利であり得る。Ｍｇが、０．１５〜０．３５質量％未満、好適には０．２０〜０．３０質量％未満、極めて好ましくは０．２０〜０．３０質量％未満の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｍｇが、０．３０〜０．３５質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１０】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｃｒが、０．０５質量％超〜０．２５質量％未満の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｃｒが、０．１０〜０．２０質量％、好適には０．１２〜０．１７質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｃｒが、０．１３〜０．１８質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１１】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｆｅが、０．０１〜０．１５質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｆｅが、最大０．１２質量％、好適には０．０１〜０．１２質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１２】
鋳造する鋳造部品の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｍｎが、０．０１〜０．０５質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｍｎが、最大０．０３質量％、好適には０．０１〜０．０３質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１３】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｔｉが、０．０５〜０．２質量％未満、好適には０．１０〜０．２質量％未満、特に好ましくは０．１５質量％超〜０．２質量％未満の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｔｉが、最大０．０３質量％、好適には０．０１〜０．０３質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１４】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｃｕが、０．００６質量％未満、好適には０．００１〜０．００５質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｃｕが、０．００１〜０．０３質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１５】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｓｒが、０．０１５〜０．０２５質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。いくつかの適用ケースでは、Ｓｒが、０．０１９〜０．０２４質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１６】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｚｒが、０．００１〜０．００５質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１７】
鋳造する鋳造部材の機械的特性値に不利な影響を与えることなく鋳造性を最適化させることについて、Ｚｎが、０．００１〜０．００５質量％の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１８】
多くの適用では、不純物が、０．０５質量％未満の含分で含有されている場合に有利であり得る。様々な適用では、不純物が、０．００５質量％未満の含分で含有されている場合に有利であり得る。
【００１９】
特定の鋳造部材については、本発明によるＡｌ鋳造合金が低圧によるＡｌ鋳造合金である場合に有利であると判明した。
【００２０】
これに対応して、本発明は、低圧鋳造法を適用して、請求項１から１６までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金から鋳造部材を製造する方法にも関する。
【００２１】
特定の鋳造部材については、Ａｌ鋳造合金が差圧（ＣＰＣ）によるＡｌ鋳造合金である場合に有利であると判明した。
【００２２】
これに対応して、本発明は、低圧・差圧鋳造法を適用して、請求項１から１６までのいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金から鋳造部材を製造する方法にも関する。
【００２３】
車両における、殊に車台部品として、好適にはサスペンション部として、極めて好ましくはダンパーストラット、ホイール軸受、又はピボット軸受としての、本発明による鋳造合金からの鋳造部材の生産方法として、基本的に様々な永久鋳型鋳造法が適している。しかしながら、高負荷が掛かる車両のサスペンション部における非常に良好な機械的特性を理由として、特に、低圧金型鋳造法、並びに差圧鋳造法（ＣＰＣ法）（これは差圧金型鋳造法とも称される）が生産方法として適する。
【００２４】
車両における、殊に車台部品として、好適にはサスペンション部として、極めて好ましくはダンパーストラット、ホイール軸受若しくはピボット軸受としての、本発明による鋳造合金からの鋳造部材のための生産方法として、有利には、スクイズキャスティング法、重力金型鋳造法、又は加圧鋳造法、殊にチクソキャスト式砂型鋳造法、レオキャスト式砂型鋳造法、若しくは低圧砂型鋳造法を適用することができる。
【００２５】
上記の利点を獲得するため、又はさらに発展させるためには、鋳造した部材を、二段階の熱処理、つまり溶体化処理とそれに続く高温時効処理にかけると有利である。鋳造部材を、二つの熱処理段階の間に、空気又は好適には水の中で焼入れすると有利であり得る。
【００２６】
鋳造部材を、鋳造プロセス後に、５３０℃〜５５０℃で６〜１０時間、好適には５４０℃〜５５０℃で７〜９時間、殊に８〜９時間、極めて特に好ましくは５４０℃超〜５５０℃で７〜９時間、殊に８〜９時間にわたって溶体化させると有効であり得る。
【００２７】
鋳造部材を、鋳造プロセス後に、１８０℃〜２１０℃で１〜８時間、殊に１〜６．５時間、好適には１８０℃〜１９０℃で１〜６．５時間、殊に４〜６．５時間、特に好ましくは１８０℃〜１９０℃未満で４〜６．５時間、殊に５〜６．５時間にわたって焼戻しすると有効であり得る。
【００２８】
さらに本発明では、請求項のうちいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金、又は請求項のうちいずれか一項に記載の殊に熱処理した鋳造部材を、車両の車台部品のために、好適には車両のサスペンション部材のために、極めて特に好ましくは、車両におけるダンパーストラット、ホイール軸受、又はピボット軸受のために使用することが意図されている。
【００２９】
さらに本発明では、請求項のうちいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金、又は請求項のうちいずれか一項に記載の殊に熱処理した鋳造部材を、車両のリムのために使用することが意図されている。
【００３０】
請求項のうちいずれか一項に記載のＡｌ鋳造合金から、及び／又は請求項のうちいずれか一項に記載の方法によって製造される本発明による鋳造部材は、その鋳造性が改善されているにも拘わらず、熱処理後に得られたその機械的特性値（殊に弾性限界ＲＰ０．２が、３００〜３２５ＭＰａ、好適には３０５〜３１０ＭＰａ、及び／又は破断伸びＡ５が、４〜１０％、好適には７〜９％、及び／又は引張強度Ｒｍが、３５０〜３７５ＭＰａ、好適には３５０〜３６０ＭＰａ）に対して顕著な悪影響が生じない点で優れている。
【国際調査報告】
2017527689.tif 000002
2017527689.tif 000003
2017527689.tif 000004
2017527689.tif 000005