5mm Wandstärke ist schon recht sportlich. Mal sehen was Dein Gießer dazu sagt. Weißerstarrung sollte im Bereich der Laufbahn wenn ja nur ganz oberflächennah auftreten und nach der Bearbeitung weg sein, um direkt dahinter eine möglichst feine, karbidfreie Perlitmatrix (für geringen Verschleiß) mit feiner Grafitlamellenstruktur (Gleiteigenschaften) zu erhalten. Das wird nicht nur per Wandstärke und Form definierter Abkühlgeschwindidkeit beeinflusst, sondern auch durch Impfung, Schmelzezusammensetzung, Schmelzeüberhitzung etc. Da geht zwar einiges, aber auch nicht alles. Kann gut sein daß Dir der Gießer sagt, nee, geht nicht mach hier mal bitte 8mm statt 5 etc.
Auch bezüglich Speiser, Entlüftung etc. würde ich den Efahrungen/Empfehlungen des Gießers folgen. Im Zweifelsfall jagen die Dein CAD-Modell durchs Magmasoft und modifizieren das Angußsystem so, daß es auch beim ersten Abguß schon passt. Klar werden die das nicht umsonst machen, aber in Anbetracht der Tatsache dass der erste Schuß ein Treffer sein sollte...Stichwort schwarze Kunst.
Beim Gießer auch mal Phophor-Gehalt um 0,3% anfragen, die Schmelze wird dadurch etwas dünnflüssiger, zusätzlich wird damit bei ausreichend hoher Abkühlgeschwindigkeit ein feines Netz aus Phosphideutektikum (Steadit, Härte HV850) ezeugt, dadurch bessere Verschleißfestigkeit. Bearbeitet sich aber beschissen und ist spröder. Eventuell sind dann hartverchromte Kolbenringe angesagt weil sich die normalen Gußringe zu schnell runterreiben.
Gibt auch noch Tricks wie z.B Mikrolegierung mit Titan (im Bereich weniger 0,01%), das bildet dann feine Titannitride und -carbide, die senken den Reibwert und hinterlassen nach dem Bearbeiten ein feines Netz von Kratern als Schmierstofftaschen. Halte ich aber bei Losgröße 1 eher für nicht so ohne weiteres machbar.
Wenn Du Dir was Edles spendieren willst, lass den gegossenen Klumpen so wie er ist erst mal unbearbeitet 2-3 Monate liegen, auch wenn's schwerfällt. Das verbessert Festigkeit und Formtreue nach der Bearbeitung signifikant. Daher stammen die Erzählungen, daß früher bei Rolls-Royce die GG-Blöcke auf dem Werksgelände für Monate "begraben" (sprich in der Gießgrube belassen) wurden, bevor sie in die Zerspanung gekommen sind. Ähnlich beim BMW F1-Vierzylinder-Turbo, für den sich die Motorsportabteilung damals zumindest anfangs alte 1500er-Blöcke auf Schrottplätzen zusammengesucht hat, natürlich inkognito.
Sehr ambitioniertes Projekt, drücke Dir die Daumen...