DE10106640A1 - Process for heat treating a aluminum cast product used as vehicle parts, such as engine blocks and cylinder heads comprise solution calcining, cooling at a specified rate, and aging - Google Patents
Process for heat treating a aluminum cast product used as vehicle parts, such as engine blocks and cylinder heads comprise solution calcining, cooling at a specified rate, and agingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung eines Aluminium- Gusserzeugnisses sowie auf durch dieses Verfahren hergestellte Aluminium- Gusserzeugnisse.The invention relates to a method for the heat treatment of an aluminum Cast product and on aluminum produced by this process Castings.
Wegen der notwendigen Beachtung von Bestimmungen zur Brennstoffersparnis ist in den letzten zwanzig Jahren die Gewichtsreduzierung von Kraftfahrzeugteilen zum entscheidenden Mittelpunkt geworden, während gewachsene Erwartungen der Kunden an die Sicherheit und Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs erfüllt werden. Ein Verfahren der Gewichtsreduzierung beinhaltet den Neuentwurf von bestehenden Bauteilen unter Verwendung von leichten Werkstoffen. Infolge dessen hat die Verwendung von Gussaluminium für Bauteile wie Motorblöcke und Zylinderköpfe dramatisch zugenommen.Because of the necessary observance of provisions for Fuel savings have been weight reduction in the past twenty years of automotive parts has become the key focus during growing customer expectations for safety and performance of the vehicle. A method of weight loss includes the redesign of existing components using lightweight materials. As a result, the use of cast aluminum for components such as engine blocks and cylinder heads increased dramatically.
Für die meisten Anwendungen im Antriebsstrang wird das Aluminiumbauteil vor der Verwendung einer Wärmebehandlung ausgesetzt. Wärmebehandlungen werden aus einer Anzahl von Gründen durchgeführt, die ein thermisches Entfernen der zur Herstellung des Gusserzeugnisses verwendeten Sandkerne, das Freimachen von Restspannungen, die Formbeständigkeit des Gussgefüges und eine Optimierung der Festigkeit, der Verformbarkeit und der durch eine spezielle Anwendung notwendigen maschinellen Bearbeitbarkeit einschliessen. Die Wärmebehandlung ist ein die mechanischen Eigenschaften und Funktionalität eines Bauteils aus einer Aluminium-Gusslegierung vom Typ 319 beeinflussender, entscheidender Parameter.The aluminum component is used for most drive train applications exposed to the use of heat treatment. Heat treatments are performed for a number of reasons that are thermal Removing the sand cores used in the manufacture of the cast product, the release of residual stresses, the dimensional stability of the Cast structure and an optimization of strength, deformability and the due to a special application necessary machinability lock in. The heat treatment is one of the mechanical properties and functionality of a component made of a cast aluminum alloy of the type 319 influencing, decisive parameter.
Der grösste Teil der eine Wärmebehandlung begleitenden Steigerung von Festigkeitseigenschaften besteht auf Grund der Bildung von Ausscheidungen in den Aluminiumdendriten während der Aushärtung. Ausscheidungen greifen störend in die Verschiebungsbewegungen im Kristallgitter durch die Matrix ein. Der Grad der Festigkeit ist von der Grösse, dem Abstand und der Kohäsion der Ausscheidung abhängig. Da die Struktur und Morphologie der Ausscheidung durch die Zeit und die Temperatur bestimmt sind, die in den Aushärtungsfolgen verwendet werden, erlaubt dies einen erheblichen Eingriff zum Optimieren der Festigkeit, Verformbarkeit und Zähigkeit dieser Legierungen.Most of the increase in heat treatment accompanying Strength properties exist due to the formation of excretions in the aluminum dendrite during curing. Excretions take hold disturbing in the displacement movements in the crystal lattice through the matrix. The degree of strength depends on the size, distance and cohesion of the Elimination dependent. Because of the structure and morphology of the excretion are determined by the time and temperature in the curing sequences used, this allows considerable intervention to optimize the Strength, ductility and toughness of these alloys.
Aluminium-Silizium-Kupfer-Gusslegierungen der Typen 319 und 320 können
eine Anzahl von unterschiedlichen Wärmebehandlungen durchmachen, um
verschiedene Kombinationen von Eigenschaften zu erzielen. Jedoch geben die
Bezeichnungen von Wärmebehandlungen nur die Allgemeingültigkeiten, keine
speziellen Verfahrensparameter an. Zum Beispiel gibt die Bezeichnung T7 der
"Aluminium Association" an: "Durch Lösungsglühen behandelt und stabilisiert:
Gilt für Produkte, die nach dem Lösungsglühen bei der Ausscheidungshärtung
stabilisiert wurden, so dass sie über den Punkt maximaler Festigkeit hinaus
befördert werden, um die Beherrschung von einer beliebigen speziellen
Eigenschaft zu bewirken." Die Verallgemeinerung ist vorhanden, weil eine
Wärmebehandlung durch eine Anzahl von Parametern einschliesslich der
Erstarrungsgeschwindigkeit und chemischen Zusammensetzung der Legierung
beeinflusst wird. Die Wärmebehandlung beeinflussen ausserdem auch
Verfahrensparameter wie Anwärmzeit, konkrete Zeit mit Temperaturen der
Wärmebehandlung und Gradienten der Ofentemperatur in mehrteiligen Wärme
behandlungsöfen.Type 319 and 320 aluminum-silicon-copper cast alloys can undergo a number of different heat treatments to achieve different combinations of properties. However, the designations of heat treatments only indicate the general applicability, no special process parameters. For example, the designation T7 of the "Aluminum Association" indicates: "Treated and stabilized by solution annealing:
Applies to products that have been stabilized after precipitation annealing during precipitation hardening so that they are conveyed beyond the point of maximum strength in order to bring about the mastery of any special property. "The generalization exists because heat treatment by a number of The heat treatment also influences process parameters such as heating time, specific time with the temperatures of the heat treatment and gradients of the furnace temperature in multi-part heat treatment furnaces.
Eine Wärmebehandlung besteht im allgemeinen aus der Kombination von drei Schritten: Lösungsglühen, Abschrecken und Behandlung durch Auslagern. Bevor das Gusserzeugnis wärmebehandelt werden kann, muss der zum Formen des Gusserzeugnisses verwendete Sand entfernt werden. Eine Entfernung des Kerns kann durch Schlag- und Vibrationsvorrichtungen und/ oder durch Brechen und manuelles Herausbrechen der Kerne und/oder durch Erwärmen bewerkstelligt werden, um die Bindemittel im Sand zu zerstören. Eine thermische Entfernung von Sand findet im allgemeinen bei Temperaturen von mehr als 400°C mit langen Zykluszeiten, etwa 4 bis 10 Stunden, statt. An das Entfernen des Sandes kann sich ein Lösungsglühen etwa 4 bis 10 Stunden lang bei einer Temperatur von ungefähr 500°C anschliessen. In diesen Fällen, wenn der Vorgang zur Entfernung von Sand bei etwa 500°C durchgeführt wird, kann ein Teil des Lösungsglühens während des Sandentfernungsvorgangs stattfinden, was die Kosten reduziert und die Wirksamkeit verbessert. Nach dem schnellen Abkühlen des Gusserzeugnisses lässt man es typischerweise etwa 4 bis 20 Stunden lang bei einer Temperatur im Bereich von 120°C bis 260°C aushärten.Heat treatment generally consists of a combination of three Steps: solution annealing, quenching and treatment by aging. Before the cast product can be heat treated, the Sand molds used in the casting are removed. A The core can be removed by impact and vibration devices and / or by breaking and manually breaking out the cores and / or by Heating can be accomplished to destroy the binders in the sand. Thermal removal of sand generally takes place at temperatures of more than 400 ° C with long cycle times, about 4 to 10 hours. On Removing the sand can result in a solution anneal for about 4 to 10 hours long at a temperature of around 500 ° C. In these cases, if the sand removal process is carried out at about 500 ° C, may be part of the solution anneal during the sand removal process take place, which reduces costs and improves effectiveness. To the rapid cooling of the cast product is typically allowed to do so for about 4 to 20 hours at a temperature in the range of 120 ° C to Harden 260 ° C.
Somit erfordern bekannte Verfahren der Wärmebehandlung zur Durchführung mehr als 8 Stunden.Thus, known methods require heat treatment to perform more than 8 hours.
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde die Wärmebehandlung von Aluminium-Guss zu verbessern, dabei aber die guten physikalischen Eigenschaften in dem Gusserzeugnis trotzdem zu erreichen.Therefore, the problem underlying the invention is heat treatment of aluminum casting, but the good physical To achieve properties in the cast product anyway.
Das Problem wird erfindungsgemäss durch die Merkmale der Ansprüche 1, 3 und 13 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.According to the invention, the problem is solved by the features of claims 1, 3 and 13 solved. Further developments of the invention are in the subclaims detected.
Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Notwendigkeiten, indem ein Verfahren
zur Wärmebehandlung mit einer reduzierten Zykluszeit bereitgestellt wird. Es
umfasst:
das thermische Entfernen des Sandkerns und gleichzeitige Lösungsglühen des
Gusserzeugnisses, indem das Gusserzeugnis erwärmt wird und nicht mehr als
etwa drei Stunden lang auf einer Temperatur über der Verbrennungstemperatur
des Bindemittels und unterhalb der Temperatur, bei der das erste Anschmelzen
des Aluminiums beginnt, gehalten wird,
Abkühlen des Gusserzeugnisses mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend
ist, um die chemischen Elemente zu halten, die zum Bilden der
Ausscheidungen im Mischkristall benötigt werden, und
Auslagern des Gusserzeugnisses durch Erwärmen und Halten des
Gusserzeugnisses nicht mehr als etwa 2,5 Stunden lang bei einer Temperatur,
die ausreichend ist, um eine Härte im Bereich von etwa 80 bis 120 auf der
500 kg-Brinellhärte-Skala zu erzielen.The present invention fulfills these needs by providing a method of heat treatment with a reduced cycle time. It includes:
thermal removal of the sand core and simultaneous solution annealing of the cast product by heating the cast product and maintaining it at a temperature above the combustion temperature of the binder and below the temperature at which the aluminum begins to melt for no more than about three hours,
Cooling the cast product at a rate sufficient to hold the chemical elements needed to form the precipitates in the mixed crystal and
Aging the cast product by heating and holding the cast product for no more than about 2.5 hours at a temperature sufficient to achieve a hardness in the range of about 80 to 120 on the 500 kg Brinell hardness scale.
Für eine Aluminiumlegierung vom Typ 319 wird die Temperatur beim thermischen Entfernen von Sand und beim Lösungsglühen (Schritt 1) vorzugsweise im Bereich von etwa 480° bis etwa 515°C und noch besser im Bereich von etwa 480° bis etwa 500°C gehalten. Während dieses Schrittes wird die Temperatur vorzugsweise etwa 1 bis 3 Stunden, noch besser etwa 2 Stunden, lang gehalten.For a 319 aluminum alloy, the temperature at thermal removal of sand and solution annealing (step 1) preferably in the range from about 480 ° to about 515 ° C and even better in Range from about 480 ° to about 500 ° C. During this step the temperature is preferably about 1 to 3 hours, more preferably about 2 Hours long.
Das Abkühlen (Schritt 2) findet vorzugsweise bei einer Abkühlgeschwindigkeit von mindestens etwa 0,6°C/Sekunde statt. Das Abkühlen kann mit einem auf Wasser basierenden Abschreckmittel oder auf Luft basierenden Abschreckmittel oder einem synthetischen Abschreckmittel (Polymerisatlösung) durchgeführt werden.Cooling (step 2) preferably takes place at a cooling rate of at least about 0.6 ° C / second. Cooling down with one Water based quench or air based Quenching agent or a synthetic quenching agent (polymer solution) be performed.
Beim Auslagern (Schritt 3) wird die Temperatur vorzugsweise im Bereich von etwa 220°C bis etwa 260°C gehalten, wobei diese Temperatur vorzugsweise etwa 1 bis 2,5 Stunden, noch besser etwa 2 Stunden, lang gehalten wird.When outsourcing (step 3), the temperature is preferably in the range of about 220 ° C to about 260 ° C, this temperature being preferred about 1 to 2.5 hours, more preferably about 2 hours.
Somit werden mit der vorliegenden Erfindung, verbesserte Verfahren zur Wärmebehandlung eines Aluminium-Gusserzeugnisses und Produkte, die aus diesen Verfahren hergestellt werden, bereitgestellt.Thus, the present invention provides improved methods for Heat treatment of an aluminum cast product and products made from it these processes are provided.
Unter Verweis auf einige beigefügte Diagramme soll die Erfindung näher erläutert werden.With reference to some attached diagrams, the invention is intended to be more specific are explained.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Diagramm, das die Wirkung der Temperatur des Lösungsglühens auf die Härte einer Aluminiumlegierung vom Typ 319 darstellt; Fig. 1 is a diagram illustrating the effect of the temperature of the solution heat treatment to the hardness of an aluminum alloy of the type 319;
Fig. 2 ein Diagramm, das die Wirkung der Dauer des Lösungsglühens auf die Härte einer Aluminiumlegierung vom Typ 319 darstellt; Fig. 2 is a diagram illustrating the effect of the duration of the solution heat treatment to the hardness of an aluminum alloy of the type 319;
Fig. 3 ein Diagramm, das die Wirkung der Kühlgeschwindigkeit von der Temperatur des Lösungsglühens auf die Härte einer Aluminiumlegierung vom Typ 319 darstellt, die 1 Stunde lang bei 260°C ausgelagert wurde; Fig. 3 is a diagram illustrating the effect of the cooling rate of the temperature of the solution heat treatment to the hardness of an aluminum alloy of type 319, which has been swapped out for 1 hour at 260 ° C;
Fig. 4 ein Diagramm, das die Wirkung der Auslagerungszeit auf die Härte einer Aluminiumlegierung vom Typ 319 darstellt; Fig. 4 is a diagram illustrating the effect of aging time on the hardness of an aluminum alloy of the type 319;
Fig. 5 ein Diagramm, das die Wirkung der Auslagerungszeit auf die Grössenzunahme der Proben von Motorblock-Trennwänden aus einer Aluminiumlegierung vom Typ 319 darstellt; Fig. 5 is a graph showing the effect of aging time on the increase in size of samples of engine block partitions made of a 319 aluminum alloy;
Fig. 6 ein Diagramm, das die Wirkung der thermischen Einwirkungszeit und der Temperatur auf die Grössenzunahme der Proben von Motorblock-Trennwänden aus einer Aluminiumlegierung vom Typ 319 darstellt; Fig. 6 is a graph showing the effect of thermal exposure time and temperature on the increase in size of samples of engine block partitions made of a 319 aluminum alloy;
Die Wärmebehandlung mit reduzierter Zykluszeit gemäss der Erfindung besteht aus drei Schritten. Erstens gibt es den Schritt des Lösungsglühens. Als Teil des Lösungsglühschritts kann der Sandkern entfernt werden, wenn ein solcher vorhanden ist. Alternativ dazu könnte der Sandkern durch irgendein anderes Verfahren, wie ein mechanisches, entfernt werden. Der Zweck des kombinierten Schrittes besteht darin, den Vorteil einer gesteuerten Temperatur zu nutzen, um beide Arbeitsvorgänge auszuführen. Im allgemeinen wird die Zeit innerhalb bestimmter Grenzen reduziert werden, wenn die Temperatur zunimmt. Der thermische Arbeitsvorgang zum Entfernen von Sand wird durchgeführt, um das den Sand in der Form bindende Kunstharz zu pyrolisieren. Da das Kunstharz bei Temperaturen oberhalb von etwa 400°C pyrolisiert wird, sind Zeit und Temperatur für diesen Arbeitsvorgang als solche nicht sehr empfindliche Parameter. Jedoch sind Zeit und Temperatur für die genaue Ausführung des Lösungsglühens entscheidend. Gemäss Fig. 1 muss die Temperatur des Lösungsglühens für eine Aluminiumlegierung vom Typ 319 etwa oberhalb von 480°C liegen, um die optimalen Eigenschaften beim Abkühlen und Auslagern zu gewährleisten. Ferner kann bei einer Legierung vom Typ 319 oder 320 die Temperatur etwa 515°C nicht überschreiten, ohne ein erstes Anschmelzen, d. h. eine dauerhafte, sich mikrostrukturell verändernde Beschädigung zu riskieren. Deshalb sollte das Lösungsglühen für eine Aluminiumlegierung vom Typ 319 oder 320 bei einer Temperatur im Bereich von etwa 480° bis 515°C, vorzugsweise etwa 480° bis 500°C, stattfinden.The heat treatment with reduced cycle time according to the invention consists of three steps. First, there is the step of solution annealing. The sand core, if present, can be removed as part of the solution annealing step. Alternatively, the sand core could be removed by some other method, such as a mechanical one. The purpose of the combined step is to take advantage of a controlled temperature to perform both operations. In general, the time will be reduced within certain limits as the temperature increases. The thermal sand removal operation is performed to pyrolyze the resin that binds the sand in the mold. Since the synthetic resin is pyrolyzed at temperatures above about 400 ° C., the time and temperature as such are not very sensitive parameters. However, time and temperature are critical to the precise execution of solution annealing. The solution heat treatment temperature must for an aluminum alloy of type 319 approximately above 480 ° C are shown in FIG. 1, in order to ensure optimal properties on cooling and aging. Furthermore, in the case of an alloy of type 319 or 320, the temperature cannot exceed about 515 ° C. without risking a first melting, ie permanent damage that changes microstructurally. Therefore, solution annealing for a 319 or 320 aluminum alloy should take place at a temperature in the range of about 480 ° to 515 ° C, preferably about 480 ° to 500 ° C.
Fig. 2 zeigt, dass die Zeit des Lösungsglühens von mehr als zwei Stunden keine deutliche Verbesserung der Härte einer Aluminiumlegierung vom Typ 319 bewirkt, und dass eine Mindestdauer von etwa 1 Stunde die notwendige Härte bewirken kann. Deshalb sollte das Lösungsglühen etwa 1 bis 3 Stunden, vorzugsweise nicht mehr als etwa 2 Stunden, lang beibehalten werden. Fig. 2 shows that the time of the solution heat treatment of more than two hours, no significant improvement causes the hardness of an aluminum alloy of type 319, and that a minimum length of about 1 hour, the necessary hardness can cause. Therefore, solution annealing should be maintained for about 1 to 3 hours, preferably not more than about 2 hours.
Der zweite Schritt ist das Abschrecken des Gusserzeugnisses. Der Abschreckschritt muss schnell genug sein, um die zur Bildung von Ausschei dungen im Mischkristall benötigten chemischen Elemente zu halten. Eine Abkühlgeschwindigkeit von mehr als 0,6°C/Sekunde bewirkt gemäss Fig. 3 ungefähr die gleiche auf ein Maximum gebrachte Härte. Diese Abkühlgeschwindigkeit kann unter Verwendung entweder eines schnellen, auf Luft basierenden Abschreckmittels, eines auf Wasser basierenden Abschreckmittets oder eines synthetischen Abschreckmittels (Polymerisatlösung) erreicht werden.The second step is quenching the cast product. The quenching step must be fast enough to hold the chemical elements required to form precipitates in the mixed crystal. A cooling rate of more than 0.6 ° C / second brings about the same maximum hardness according to FIG. 3. This cooling rate can be achieved using either a quick air-based quench, a water-based quench, or a synthetic quench (polymer solution).
Der dritte Schritt, das Auslagern, wird genutzt, um die Struktur und Morphologie der Ausscheidung und damit die mechanischen Eigenschaften zu steuern. Fig. 4 zeigt, dass ein 2 Stunden langes Auslagern bei 240°C die gleiche oder eine verbesserte Härte im Vergleich zu einem zweistündigen Auslagern bei 260°C ergibt. The third step, outsourcing, is used to control the structure and morphology of the excretion and thus the mechanical properties. FIG. 4 shows that aging at 240 ° C. for 2 hours results in the same or improved hardness compared to aging at 260 ° C. for two hours.
Es wurden die mechanischen Eigenschaften von gemäss der vorliegenden Erfindung und nach einem typischen Verfahren der Wärmebehandlung hergestellten Zylinderköpfen verglichen. Gemäss Tabelle 1 sind die mechanischen Eigenschaften für den nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Zylinder (T7-M) vergleichbar mit denen eines typischen Stand- der-Technik-Verfahrens (T7). Der Zyklus einer typischen Wärmebehandlung für Aluminium vom Typ 319 benötigt etwa 9 Stunden. Er beginnt mit einem 5- stündigen Lösungsglühschritt zum thermischen Entfernen von Sand, bei dem das Gusserzeugnis ungefähr 3,5 Stunden lang auf der Temperatur des Lösungsglühens von etwa 500°C gehalten wird. Das Gusserzeugnis wird anschliessend zum Beispiel in siedendem Wasser abgekühlt und dort 20 Minuten lang belassen. Es wird 4,33 Stunden lang in einem thermischen Auslagerungsofen bei etwa 255°C (3 Stunden bei Temperatur) untergebracht.The mechanical properties of according to the present Invention and according to a typical method of heat treatment manufactured cylinder heads compared. According to Table 1, the mechanical properties for the according to the present invention manufactured cylinders (T7-M) comparable to those of a typical stationary the technology process (T7). The cycle of a typical heat treatment for Type 319 aluminum takes about 9 hours. It starts with a 5- hour solution annealing step for thermal sand removal, in which the cast product at the temperature of the for about 3.5 hours Solution annealing is maintained at about 500 ° C. The cast product will then, for example, cooled in boiling water and there 20 Leave for minutes. It is kept in a thermal for 4.33 hours Aging oven housed at about 255 ° C (3 hours at temperature).
Danach ist nicht zu erwarten, dass die Dauerfestigkeitseigenschaften für ein unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestelltes Gusserzeugnis bedeutend unterschiedlich sind gegenüber den Stand-der-Technik- Verfahren. Eine vorherige Untersuchung von Legierungen des Typs 319 hat gezeigt, dass die Wärmebehandlung wenig Einfluss auf die Dauerfestigkeitseigenschaften hat, wenn Porosität vorhanden ist.After that, it is not expected that the fatigue properties for a Cast product made using the present invention are significantly different from the state of the art Method. A previous study of type 319 alloys has demonstrated that heat treatment has little effect on the Has fatigue properties when there is porosity.
Durch die Wärmebehandlung nach der vorliegenden Erfindung wird die Formstabilität des Gusserzeugnisses beibehalten. Die Fig. 5 und 6 zeigen, dass eine Mindestzeit von 2 Stunden bei 240°C für Proben, die aus einer Aluminium legierung vom Typ 319 hergestellt sind, Formstabilität bewirkt.The heat treatment according to the present invention maintains the dimensional stability of the cast product. FIGS. 5 and 6 show that a minimum time of 2 hours at 240 ° C for samples alloy of aluminum are made of type 319, causes dimensional stability.
Das Gusserzeugnis muss eine 500 kg-Brinell-Härte von 100 ±20 aufweisen. Ein Ausführungsbeispiel eines Wärmebehandlungszyklus gemäss der vorliegenden Erfindung, der die benötigte Härte erzeugt hat, beinhaltete eine Lösungsglühzeit von 1 Stunde bei 495°C und eine Auslagerungszeit von 1 Stunde bei 255°C. Im Vergleich zu dem oben beschriebenen typischen Verfahren ergab dies eine Reduzierung des Wärmebehandlungszyklus von 50% (4,5 Stunden gegenüber 9 Stunden). Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Wärmebehandlungszyklus mit der erforderlichen Härte (geringfügig unterhalb von 100) wies eine 2-stündige Lösungsglühzeit bei 495°C und eine 1-stündige Auslagerung bei 255°C auf, wobei eine Reduzierung auf 240°C bewirkt hat, dass eine 2-stündige Auslagerungszeit benötigt wurde, um die notwendige Härte zu erzeugen. Das hat eine Reduzierung der Zykluszeit der Wärmebehandlung von 28% bewirkt.The cast product must have a Brinell 500 kg hardness of 100 ± 20. On Embodiment of a heat treatment cycle according to the present Invention that produced the required hardness included one Solution glow time of 1 hour at 495 ° C and an aging time of 1 Hour at 255 ° C. Compared to the typical described above This resulted in a reduction in the heat treatment cycle of processes 50% (4.5 hours versus 9 hours). Another embodiment the heat treatment cycle with the required hardness (minor below 100) had a 2-hour solution glow time at 495 ° C and one 1 hour storage at 255 ° C, with a reduction to 240 ° C caused a 2 hour swap to complete the to produce the necessary hardness. That has a reduction in the cycle time of the 28% heat treatment.
Aus der Veranschaulichung der Erfindung an repräsentativen Ausführungsbeispielen und Einzelheiten Fachleuten verständlich, dass in den hier offenbarten Zusammensetzungen und Verfahren verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, abzuweichen.From the illustration of the invention on representative Exemplary embodiments and details understandable to experts that in the various compositions and methods disclosed herein Changes can be made without departing from the scope of the invention, to deviate.
Claims (13)
Lösungsglühen des Gusserzeugnisses durch Erwärmen des Gusserzeugnisses und Halten des Gusserzeugnisses auf einer Temperatur im Bereich von etwa 480°C bis etwa 515°C eine Zeit lang im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 Stunden;
Abkühlen des Gusserzeugnisses mit einer Geschwindigkeit von mindestens etwa 0,6°C/Sekunde; und
Auslagern des Gusserzeugnisses durch Erwärmen des Gusserzeugnisses und Halten des Gusserzeugnisses auf einer Temperatur im Bereich von etwa 220°C bis etwa 260°C eine Zeit lang im Bereich von etwa 1 bis etwa 2,5 Stunden.1. A method of heat treating an aluminum cast product comprising the steps of:
Solution annealing the cast product by heating the cast product and maintaining the cast product at a temperature in the range of about 480 ° C to about 515 ° C for a time in the range of about 1 to about 3 hours;
Cooling the cast product at a rate of at least about 0.6 ° C / second; and
Aging the cast product by heating the cast product and maintaining the cast product at a temperature in the range of about 220 ° C to about 260 ° C for a time in the range of about 1 to about 2.5 hours.
Lösungsglühen des Gusserzeugnisses durch Erwärmen des Gusserzeugnisses und Halten des Gusserzeugnisses auf einer Temperatur über der Verbrennungstemperatur des Bindemittels und unterhalb der Temperatur, bei der das erste Anschmelzen des Aluminiums beginnt, nicht mehr als etwa 3 Stunden lang;
Abkühlen des Gusserzeugnisses mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend ist, um im Mischkristall die zur Bildung der Ausscheidungen benötigten chemischen Elemente zu halten; und
Auslagern des Gusserzeugnisses durch Erwärmen des Gusserzeugnisses und nicht mehr als etwa 2,5 Stunden langes Halten des Gusserzeugnisses auf einer Temperatur, die ausreichend ist, um eine Härte im Bereich von etwa 80 bis etwa 120 auf der 500 kg-Brinellhärte-Skala zu erzielen.3. Method for heat treating an aluminum cast product, comprising the steps:
Solution annealing the cast product by heating the cast product and maintaining the cast product at a temperature above the combustion temperature of the binder and below the temperature at which the first melting of the aluminum begins for no more than about 3 hours;
Cooling the cast product at a rate sufficient to maintain the chemical elements needed to form the precipitates in the mixed crystal; and
Aging the cast product by heating the cast product and maintaining the cast product at a temperature sufficient to achieve a hardness in the range of about 80 to about 120 on the 500 kg Brinell hardness scale for no more than about 2.5 hours.
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