[发明专利]铸造合金

说明书

本发明涉及一种铸造合金，其包含以下物质：铁0.8‑3.0重量％、镁0.01‑9.0重量％、锰0‑2.5重量％、铍0‑500ppm、钛0‑0.5重量％、硅0‑0.8重量％、锶0‑0.8重量％、磷0‑500ppm、铜0‑4重量％、锌0‑10重量％以及0‑0.5重量％的选自铬、镍、钼、锆、钒、铪、钙、镓和硼的一种元素或一组元素，且其余为铝和不可避免的杂质。

技术领域

本发明涉及一种基于铝、镁和铁的铸造合金，特别是用于车辆结构部件。

现有技术

AlFe类型的合金通常是已知的，并且根据一些参考文献，被认为是所谓的8000系列合金——可锻造合金的一组铝合金。此外，许多出版物提到了金属间AlFe材料，也称为铁铝化物，其含有高的铁含量和其他合金元素。这些材料不是铸造材料。它们用于粉末冶金(例如用于表面涂覆)、烧结工艺、3D打印方法等。根据应用，可提及诸如可磁化性、耐热性或高耐腐蚀性的性能。

AlFe合金领域的专利文献指出该合金用于金属板、挤出产品、涂层技术的用途以及该合金在粉末产品中的用途。此时可提及US 8 206 519 B2、US 7 462 410 B2、US 20060 213 590 A1和DE 60 320 387 T2作为可锻造合金产品领域中的多个专利出版物的代表。AlFe合金的另一个用途领域是用于信息存储的磁性部件。在所述用途领域中，通过选择性添加合金元素，可铸性和材料特征值的影响都不起作用。

在铸造合金领域，特别是压铸合金领域，主要使用合金体系Al-Si和Al-Mg-Si。申请人本身在研发用于汽车工程的压铸合金领域已经多年。此时可以提及EP 1 443 122 B1和EP 1 612 286 B1作为相应数量的已经授权的专利的代表。这两项保护权均涉及用于结构部件的AlSi9Mn合金，并且即使在铸造状态下也具有良好的材料特征值。

汽车工业的轻质结构需要简单、稳健的制造工艺。在结构部件的情况下，这尤其意味着免除热处理。以这种方式，不仅节省了制造工艺步骤，而且还节省了由于无法避免的变形而通常必须进行的调整工作。此外，需要能够在190℃及以上的温度下进行表面处理工艺而不影响合金材料特征值。其他要求在于合金具有简单的加工性，这包括简单的可熔性、铸造期间的低粘附趋势或返回材料(return material)的简单处理。除了简单的制造工艺外，合金成本也起着相当大的作用。本文中，需要一种不含昂贵合金元素的合金。此外，存在使用二次原材料(例如再生铝)的可能性，因为可以以这种方式相应地保护资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于铝-镁-铁的铸造合金，其满足至少一个上述要求。

根据本发明，该目的通过以下铸造合金实现：铁

镁0.01-9.0重量％

锰0-2.5重量％

铍0-500ppm

钛0-0.5重量％

硅0-0.8重量％

锶0-0.8重量％

磷0-500ppm

铜0-4重量％

锌0-10重量％

0-0.5重量％的选自铬、镍、钼、锆、钒、铪、钙、镓和硼的一种元素或一组元素，

其余为铝和不可避免的杂质。

本发明的优选实施例在从属权利要求中示出。

在一个实施方案中，铸造合金的铁含量为1.0-2.4重量％的铁。

在另一个实施方案中，铸造合金的铁含量为1.4-2.2重量％的铁。

在一个实施方案中，镁含量为0.3-7.0重量％的镁。