VERFAHREN ZUM AUSHÄRTEN EINES GUSSTEILS AUS EINER ALUMINIUMLEGIERUNG UND EIN DAMIT HERGESTELLTES GUSSTEIL

Abstract

 Es wird ein Verfahren zum Aushärten eines Gussteils aus einer Aluminiumlegierung und ein damit hergestelltes Gussteil gezeigt. Um ein formgenaues Gussteil, insbesondere Druckgussteil, mit hohen Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerten zu schaffen, wird eine mehrstufige Wärmebehandlung vorgeschlagen.

Beschreibung

[0001] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt (vgl. Ostermann, F.: Anwendungstechnologie Aluminium, Berlin. S183, Springer Verlag (2014) oder Aluminium Taschenbuch, Teil 2, 16. Auflage, S293 und S477-S479, Aluminium-Verlag (2009)), bei einem Gussteil mit einer AISiMg Aluminiumlegierungen Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerte zu verbessern, indem nach einem Lösungsglühen und ersten beschleunigten Abkühlen (Abschrecken z. B.: Wasserabschrecken) die Aluminiumlegierung einer im Wesentlichen Mg-Si-Cluster ausbildenden Wärmebehandlung unterworfen wird. Bei dieser Wärmebehandlung wird erfolgt ein erstes Halten auf einer ersten Haltetemperatur im Bereich von 165 °C ±5 °C für mehrere Stunden. Nachteilig bilden sich bei derart hohen Haltetemperaturen im Wesentlichen β"-Ausscheidungen, was Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerte am Gussteil reduziert. Zudem führt dies zu einem erhöhten Grad an Eigenspannungen im Gussteil, was einen Verzug am Gussteil begünstigt (vgl. Aluminium Taschenbuch, Teil 2, 16. Auflage, S476f, Aluminium-Verlag (2009) oder Campbell J.: Castings Practices, The 10 Rules of Castings, Oxford, S168-S174, Elsevier Butterworth-Heinemann Verlag (2004)). Eine Kombination aus vergleichsweise hohen Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerten bei hoher Formgenauigkeit am Gussteil können solche Verfahren nicht reproduzierbar schaffen.

[0002] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art derart zu verbessern, dass bei nahezu vergleichsweise hohen Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerten ein formgenaues Gussteil reproduzierbar hergestellt werden kann.

[0003] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

[0004] Dadurch, dass die Wärmebehandlung ein zweites Halten auf einer zweiten Haltetemperatur im Bereich von 150 bis 250 °C während einer zweiten Haltezeit sowie ein daran anschließendes, zweites beschleunigtes Abkühlen umfasst, kann zunächst erwartet werden, dass auf der einen Seite höhere Eigenspannungen im Gussteil ausbilden und auf der anderen Seite sich nachteilig eine schlechtere Kombination aus Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerten durch β" Ausscheidungen ergibt. Letzteres kann jedoch durch die Vorschrift zur Unterbrechung des ersten Haltens gezielt vermieden werden, da das zweite Halten mit anschließendem zweiten beschleunigtem Abkühlen das erste Halten mehrmals unterbricht und dieses erste Halten dadurch in Halteabschnitte, jeweils auf einer ersten Haltetemperatur im Bereich von 60 bis 140 °C und während einem ersten Haltezeitabschnitt, der länger als die zweite Haltezeit andauert, teilt.

[0005] Mithilfe des unterbrechenden zweiten Haltens im Zusammenwirken mit dem zweiten beschleunigten Abkühlen kann eine vergleichsweise hohe Anzahl an zusätzlichen Leerstellen in der Gusslegierung erzeugt und eingeschreckt werden, die beim anschließenden ersten Halten die Mg-Si-Clusterbildung unterstützt und die Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerten unter erstem Halten verbessern. Zudem kann durch die vergleichsweise niedrige erste Temperatur die Ausbildung von Eigenspannungen im Gussteil reduzieren und das erfindungsgemäße Verfahren zu einem formgenauen Gussteil reproduzierbarer führen.

[0006] Erfindungsgemäß können daher bei Aluminiumgusslegierungen vergleichsweise hohe Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerte unter hoher Formgenauigkeit am Gussteil erreicht werden. Vorzugsweise weist hierzu diese Aluminiumgusslegierung:

von 6 bis 12 Gew.-% Silizium (Si),

von 0,2 bis 0,8 Gew.-% Magnesium (Mg) und

mindestens 0,25 Gew.-% Mangan (Mn),

was beim ersten Halten zu einem großen Ausscheidungsdruck für die Bildung von Mg-Si-Clustern und beim zweiten Halten zu einer erhöhter Leerstellendichte führen kann. Bevorzugt kann hierzu die Aluminiumgusslegierung von 6,5 bis 11,5 Gew.-% Silizium (Si), von 0,25 bis 0,6, Gew.-% Magnesium (Mg) und/oder von 0,25 bis 0,8, Gew.-% Mangan (Mn) aufweisen.

[0007] Optional kann die Aluminiumgusslegierung ein oder mehrere der folgenden Elemente aufweisen:

bis 1,2 Gew.-% Eisen (Fe)

bis 1,2 Gew.-% Zink (Zn)

bis 2,0 Gew.-% Kupfer (Cu)

maximal 0,2 Gew.-% Titan (Ti)

maximal 0,2 Gew.-% Zirkon (Zr)

maximal 0,2 Gew.-% Vanadium (V)

50 bis 300 ppm Strontium (Sr)

20 bis 250 ppm Natrium (Na)

20 bis 350 ppm Antimon (Sb)

[0008] Als Rest weist die Aluminiumgusslegierung Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen mit jeweils maximal 0,05 Gew.-% und gesamt höchstens 0,15 Gew.-% auf.

[0009] Im Allgemeinen wird erwähnt, dass unter einem beschleunigten Abkühlen eine schnellere Abkühlung als eine Abkühlung bei Raumtemperatur und ruhender Luft, beispielsweise Abschrecken, verstanden werden kann (vgl. Friedrich Ostermann, Anwendungstechnologie Aluminium, 3. Auflage, Erscheinungsjahr 2014: Abkühlen nach dem Lösungsglühen sowie Aluminium Taschenbuch, Teil 2, 16. Auflage, S476, Aluminium-Verlag (2009) oder Campbell J.: Castings Practices, The 10 Rules of Castings, Oxford, S168-S174, Elsevier Butterworth-Heinemann Verlag (2004)).

[0010] Vorzugsweise liegt die erste Haltetemperatur im Bereich von 80 bis 130 °C, um bei kürzeren ersten Haltezeitabschnitten dennoch eine vergleichsweise hohe Mg-Si-Clusterbildung bei der Aluminiumgusslegierung sicherstellen zu können. Vorstehendes ist durch eine erste Haltetemperatur im Bereich von bei 100 bis 120 °C weiter verbesserbar.

[0011] Die ersten Haltezeitabschnitte sind vorzugsweise kleiner gleich 10 Stunden, um im Wesentlichen alle eingeschreckten Leerstellen zur Ausbildung von Mg-Si-Clustern zu nützen. Vorzugsweise liegen die ersten Haltezeitabschnitte im Bereich von 1 bis 6 Stunden, um damit eine ausreichende Anzahl an eingeschreckten Leerstellen zur Ausbildung von Mg-Si-Clustern zu nützen. Vorstehendes kann durch erste Haltezeitabschnitte im Bereich von 2 bis 4 Stunden weiter verbessert werden.

[0012] Liegt die zweite Haltetemperatur im Bereich von 170 bis 250 °C kann ein Temperaturrahmen vorgeben werden, in welchem unter Berücksichtigung einer vergleichsweise kurzen zweiten Haltezeit, mit reduzierter Neigung zu β" Ausscheidungen vorteilhaft eine hohe Anzahl an Leerstellen erzeugt werden können. Vorstehendes ist durch eine zweite Haltetemperatur im Bereich von 200 bis 240 °C weiter verbesserbar.

[0013] Vorzugweise ist die zweite Haltezeit des zweiten Haltens kleiner gleich 15 Minuten, um ausreichende Leerstellen bei geringe Ausscheidungsneigung in der Gusslegierung zu schaffen. Vorzugsweise ist die zweite Haltezeit des zweiten Haltens kleiner gleich 10 Minuten, insbesondere ist diese im Bereich von 5 Sekunden bis 5 Minuten.

[0014] Das Verfahren zur Aushärtung der Gusslegierung kann weiter verbessert werden, wenn die zweite Haltezeit (h2) in Sekunden bei mittlerer Kristallkorngröße (KG), gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112, in Mikrometer und bei zweiter Haltetemperatur (T2) in Grad Celsius folgende Bedingungen erfüllt:



mit folgenden Parametern

A1= -26400, B1= 5000, C1= 22,00, D1= 2,5 und E1= 0,2

A2= -125000, B2= 29700, C2= 20,75, D2= 5,5 und E2= 0,9

[0015] Da sich die mittlere Kristallkorngröße (KG) nach dem ersten beschleunigten Abkühlen im Wesentlichen nicht mehr verändert, kann diese mittlere Kristallkorngröße zu irgendeinem Zeitpunkt nach dem ersten beschleunigten Abkühlen gemessen werden. Beispielsweise kann die mittlere Kristallkorngröße (KG) nach dem ersten beschleunigten Abkühlen und vor dem ersten oder zweiten Halten erfolgen.

[0016] Vorzugsweise sind die ersten Haltetemperaturen über das gesamte erste Halten gleich. Vorzugsweise sind mehrere oder alle erste Haltezeitabschnitte gleich. Vorzugsweise ist das mehrmalige zweite Halten auf einer zweiten Haltetemperatur während einer zweiten Haltezeit gleich. Vorzugsweise dauert der erste Haltezeitabschnitt der ersten Haltezeitabschnitte länger als die nachfolgenden ersten Haltezeitabschnitte an.

[0017] Insbesondere erfolgt das erste und/oder zweite beschleunigte Abkühlen mit einer Abkühlrate von mindestens 20 °C/s, insbesondere von mindestens 50 °C/s, vorzugsweise von mindestens 80 °C/s, erfolgt, um damit die beim zweiten Halten gebildeten Leerstellen zuverlässig einschrecken zu können.

[0018] Vorzugsweise erfolgt das Aufheizen vom ersten Halten auf das zweite Halten mit einer Aufheizrate von mindestens 10 °C/s, insbesondere mindestens 50 °C/s.

[0019] Vorzugsweise ist die Aluminiumlegierung vom Typ EN AC-42100 (bzw. AlSi7Mg0,3 gemäß DIN EN 1706:2020), EN AC-42200 (bzw. AlSi7Mg0,6 gemäß DIN EN 1706:2020) oder EN AC-43500 (AlSi10MgMn gemäß DIN EN 1706:2020).

[0020] Vorzugsweise weist das Gussteil zumindest abschnittsweise eine Wandstärke von 1 bis 10 mm (Millimeter), insbesondere von 2 bis 6 mm auf, um mit dem kurzzeitigen Unterbrechen des ersten Haltens eine ausreichende Anzahl an Leerstellen zu erzeugen und unerwünschte Ausscheidungen zu unterbinden.

[0021] Vorzugsweise erfolgt das Lösungsglühen des Gussteils bei einer Glühtemperatur im Bereich von 400 bis 500 °C, um die Gefahr von Eigenspannungen weiter zu vermindern. Dies umso mehr, wenn das Lösungsglühen des Gussteils bei einer Glühtemperatur im Bereich 420 bis 480 °C erfolgt.

[0022] Vorzugsweise erfolgt das Lösungsglühen des Gussteils mit einer Glühhaltezeit im Bereich von 30 Minuten bis 4 Stunden. Beispielsweise kann das Lösungsglühen des Gussteils mit einer Glühhaltezeit im Bereich von 1,5 bis 2,5 Stunden erfolgen.

[0023] Außerdem hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein einer Aushärtung unterworfenes formgenaues Gussteil, beispielsweise Druckgussteil, mit vergleichsweise hohen Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerten zu schaffen.

[0024] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 13.

[0025] Dadurch dass das Gussteil dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aushärtung unterworfen worden ist, kann damit eine ausreichend hohen 0,2 %-Dehngrenze R_p0,2 > 150 MPa und eine ausreichend hohen Bruchdehnung A von > 7 % erreicht werden - dies mit im Wesentlichen Mg-Si-Clustern in der Aluminiummatrix.

[0026] Vorzugsweise weist die Aluminiumlegierung eine Clusterdichte von mindestens 2 x 10²⁴ Cluster/m³ mit einem Guinier Radius > 1 nm (Nanometer) und mit einem Median-Guinier Radius von > 1,3 nm, gemessen mit einer Atomsonden-Tomographie (LEAP) vom Typ LEAP 3000HR, auf.

[0027] Vorzugsweise liegt die Breite der ausscheidungsfreien Zonen an den Korngrenzen zwischen 5 und 100 nm (Nanometer) (gemessen mithilfe eines Rastertransmissionselektronenmikroskops (HAADF-Aufnahmen bei 17.000x Vergrößerung, Talos F200X G2 S-TEM)) liegt, um einen negativen Einfluss auf die Dehnungswerte des Gussteils zu beschränken - dies umso mehr, wenn die Breite der ausscheidungsfreien Zonen an den Korngrenzen zwischen 20 und 80 nm liegt.

[0028] Vorzugsweise weisen die Mg- und Si-haltigen Ausscheidungen, insbesondere vom Typ Mg₂Si, an den Korngrenzen eine mittlere Größe von 30 bis 100 nm (Nanometer) (gemessen mithilfe eines Rastertransmissionselektronenmikroskops (HAADF-Aufnahmen bei 17.000x Vergrößerung, Talos F200X G2 S-TEM)) auf, um ausreichende Festigkeit bei hohen Dehnwerten sicherstellen zu können - dies insbesondere, wenn die Ausscheidungen an den Korngrenzen eine mittlere Größe von 50 bis 70 nm aufweisen.

[0029] Fig. 1 zeigt eine Ansicht zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aushärten eines Gussteils aus einer Aluminiumgusslegierung.

[0030] Zum Nachweis der erzielten Effekte wurden Gussteile, nämlich Druckgussteile, A und B mit je einer Wandstärke von 3 mm (Millimeter) und einer AlSi10MgMn gemäß DIN EN 1706:2020 Aluminiumgusslegierung mit

Si Gew.-%	Mg Gew.-%	Mn Gew.-%	Fe Gew.-%	Cu Gew.-%	Zn Gew.-%	Ti Gew.-%	Sr ppm
10,1	0,35	0,52	0,09	0,03	0,07	0,12	180

und als Rest Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen mit jeweils maximal 0,05 Gew.-% und gesamt höchstens 0,15 Gew.-% hergestellt.

[0031] Diese Gussteile A, B und werden unterschiedlichen Verfahren V1, V2 zur Aushärtung unterworfen.

Verfahren V1 (Stand der Technik):

[0032] Dieses Verfahren ist aus dem Stand der Technik bekannt, bei dem das Gussteil A, an das Lösungsglühen bei 510 °C (Grad Celsius) für 6 h (Stunden) und ein daran anschließendes, erstes beschleunigtes Abkühlen (nämlich Wasserabschrecken) unterworfen wird. Danach erfolgt eine einstufige Wärmebehandlung, besteht aus einem ersten Halten mit einer ersten Haltetemperatur (T1) bei 170 °C und einer ersten Haltezeit (h1) von 8 h (Stunden).

Verfahren V2 (erfindungsgemäß):

[0033] Zum Unterschied zum Verfahren V1 ist unter anderem die Wärmebehandlung der erfindungsgemäßen Verfahrens V2 mehrstufig - wie in Fig. 1 zu erkennen ist.

[0034] Diese Mehrstufigkeit bildet sich unter einem viermaligen Unterbrechen eines ersten Haltens durch ein zweites Halten samt zweiten beschleunigtem Abkühlen. Dadurch teilt sich das erste Halten in Halteabschnitte.

[0035] Diese Halteabschnitte sind voneinander einerseits in den ersten Haltezeitabschnitten h1a bzw. h1b, h1c, h1d, h1e unterschiedlich, andererseits in der ersten Haltetemperatur T1 gleich - wobei letzteres jedoch nicht zwingend der Fall sein muss. Jeder Halteabschnitt kann seine individuelle Haltetemperatur T1 während des individuellen ersten Haltezeitabschnitts h1a, h1b, h1c, h1d bzw. h1e aufweisen. Die erste Haltetemperatur T1 bzw. ersten Haltetemperaturen T1 der ersten Haltezeitabschnitte h1a, h1b, h1c, h1d, h1e müssen nur die Bedingung von 60 bis 140 °C erfüllen.

[0036] Gussteil B wurde dem Verfahren zum Aushärten mit folgenden Verfahrensschritten in folgender Reihenfolge unterworfen:

a. Lösungsglühen bei 450 °C (Grad Celsius) für 2 h (Stunden) und ein daran anschließendes, erstes beschleunigtes Abkühlen (nämlich Abschrecken, z. B.: Wasserabschrecken) auf Raumtemperatur (20 °C);

b. erstes Halten auf einer ersten Haltetemperatur T1 bei 120 °C während eines ersten Haltezeitabschnitts h1a von 4 h (Stunden), wobei der erste Haltezeitabschnitt h1a auch gleich mit den anderen Haltezeitabschnitten h1b, h1c, h1d und h1e sein kann, was nicht dargestellt worden ist.

c. Erwärmen unter Einbringung in ein Metallbad mit einer Aufheizrate von mehr als 100 °C/s (Grad Celsius pro Sekunde) auf eine zweite Haltetemperatur T2;

d. zweites Halten auf einer zweiten Haltetemperatur T2 bei 230 °C während einer zweiten Haltezeit h2 von 20 Sekunden, wobei damit die zweite Haltezeit h2 bei einer Korngröße KG von 20 µm (gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112) die Bedingung 8,6 Sekunden ≤ h2 ≤ 30,7 Sekunden erfüllt wird;

e. zweites beschleunigtes Abkühlen, nämlich Abschrecken, unter Einbringung in ein Metallbad mit einer Abkühlrate von 80 °C/s auf Raumtemperatur (20 °C);

f. Erwärmen unter Einbringung in ein Ölbad mit einer Aufheizrate von 10 °C/s auf die erste Haltetemperatur T1;

g. erstes Halten auf einer ersten Haltetemperatur T1 bei 120 °C während eines ersten Haltezeitabschnitts h1b bzw. h1c bzw. h1d bzw. h1e von 2 Stunden; wobei anschließend die Schritte c bis g dreimal wiederholt werden und nach diesen Wiederholungen anschließend das Gussteil B auf Raumtemperatur, gegebenenfalls beschleunigt, abgekühlt bzw. abgeschreckt wird - wie dies in Fig. 1 zu erkennen ist.

[0037] Außerdem kann in Fig. 1 erkannt werden, dass die ersten Haltezeitabschnitte h1a, h1b, h1c, h1d und h1e deutlich länger als die zweite Haltezeit h2 andauern (vgl. Stunde in Relation zu Sekunden).

[0038] Die dem Verfahren V1 bzw. V2 zur Aushärtung unterworfenen Gussteile A bzw. B wurden mittels Zugversuchs hinsichtlich ihrer mechanischen Kennwerte 0,2 %-Dehngrenze R_p0,2, Zugfestigkeit R_m, Gleichmaßdehnung A_g und Bruchdehnung A untersucht.

Tabelle 1: Mechanische Kennwerte

Gussteil	Rp0,2 [MPa]	Rm [MPa]	Ag [%]	A [%]	Maßabweichung [%]
A	164	272	12	14,3	1,2
B	203	295	13,4	16,1	0,7

[0039] Wie der Tabelle 1 zu entnehmen, erzielt das Gussteil B verbesserte mechanische Kennwerte - wie dies bei Gussteil A der Fall ist. Insbesondere aber weist das Gussteil B im Vergleich mit dem Gussteil A eine deutlich höherer Formgenauigkeit auf, als dies bei Gussteil A der Fall ist, bei dem eine höhere Maßabweichung festgestellt wurde.

[0040] Zudem ergaben eine metallurgische Untersuchung von Gussteil B folgende Ergebnisse:

Breite der ausscheidungsfreien Zonen an den Korngrenzen 42 nm (gemessen mithilfe eines Rastertransmissionselektronenmikroskops (HAADF-Aufnahmen bei 17.000x Vergrößerung, Talos F200X G2 S-TEM)).

Mittlere Größe der Ausscheidungen vom Typ Mg2Si an den Korngrenzen 61 nm (gemessen mithilfe eines Rastertransmissionselektronenmikroskops (HAADF-Aufnahmen bei 17.000x Vergrößerung, Talos F200X G2 S-TEM)).

Clusterdichte von 2,3 x 10²⁴ Cluster/m³ mit einem Median-Guinier Radius von 1,5 nm, gemessen mit einer Atomsonden-Tomographie (LEAP) vom Typ LEAP 3000HR.

[0041] Erfindungsgemäß kann daher anhand des Verfahrens V2 ein maßgenaues Gussteil geschaffen werden, mit dem auch herausragende Bruchdehnungs- und Zugfestigkeitswerte aufgrund der Aushärtung der Aluminiumlegierung unter Bildung von im Wesentlichen Mg-Si-Clustern erreicht werden.

[0042] Im Allgemeinen wird festgehalten, dass "insbesondere" als "more particularly" ins Englische übersetzt werden kann. Ein Merkmal, dem "insbesondere" vorangestellt ist, ist als fakultatives Merkmal zu betrachten, das weggelassen werden kann, und stellt damit keine Einschränkung, beispielsweise der Ansprüche, dar. Das gleiche gilt für "vorzugsweise", ins Englische übersetzt als "preferably".

Ansprüche

1. Verfahren zum Aushärten eines Gussteils aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere mit einer AlSiMg-Basis, aufweisend

6 bis 12, insbesondere 6,5 bis 11,5, Gew.-% Silizium (Si),

0,2 bis 0,8, insbesondere 0,25 bis 0,6, Gew.-% Magnesium (Mg),

mindestens 0,25, insbesondere 0,25 bis 0,8, Gew.-% Mangan (Mn),
optional jeweils einzeln oder in Kombination:

bis 1,2	Gew.-% Eisen (Fe)
bis 1,2	Gew.-% Zink (Zn)
bis 2,0	Gew.-% Kupfer (Cu)
maximal 0,2	Gew.-% Titan (Ti)
maximal 0,2	Gew.-% Zirkon (Zr)
maximal 0,2	Gew.-% Vanadium (V)
50 bis 300	ppm Strontium (Sr)
20 bis 250	ppm Natrium (Na)
20 bis 350	ppm Antimon (Sb)

und als Rest Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen, mit folgenden Schritten:

Lösungsglühen des Gussteils,

erstes beschleunigtes Abkühlen des lösungsgeglühten Gussteils und

Wärmebehandlung des Gussteils, welche Wärmebehandlung

ein erstes Halten auf einer ersten Haltetemperatur (T1) im Bereich von 60 bis 140 °C und

ein zweites Halten auf einer zweiten Haltetemperatur (T2) im Bereich von 150 bis 250 °C während einer zweiten Haltezeit (h2) sowie ein daran anschließendes, zweites beschleunigtes Abkühlen umfasst, wobei das zweite Halten mit anschließendem zweiten beschleunigtem Abkühlen das erste Halten mehrmals unterbricht und dieses erste Halten dadurch in Halteabschnitte, jeweils auf einer ersten Haltetemperatur (T1) im Bereich von 60 bis 140 °C und während einem ersten Haltezeitabschnitt (h1a, h1b, h1c, h1d, h1e), der länger als die zweite Haltezeit (h2) andauert, teilt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haltetemperatur (T1) im Bereich von 80 bis 130 °C, insbesondere bei 100 bis 120 °C, liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Haltezeitabschnitte (h1a, h1b, h1c, h1d, h1e) kleiner gleich 10 Stunden sind, insbesondere im Bereich von 1 bis 6 Stunden, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 4 Stunden, liegen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haltetemperatur (T2) im Bereich von 170 bis 250 °C, insbesondere im Bereich von 200 bis 240 °C, liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haltezeit (h2) des zweiten Haltens keiner gleich 15 Minuten, insbesondere keiner gleich 10 Minuten, beispielsweise im Bereich von 5 Sekunden bis 5 Minuten, ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haltezeit (h2) in Sekunden bei mittlerer Kristallkorngröße (KG) in Mikrometer und bei zweiter Haltetemperatur (T2) in Grad Celsius folgende Bedingungen erfüllt:



mit folgenden Parametern

A1= -26400, B1= 5000, C1= 22,00, D1= 2,5 und E1= 0,2

A2= -125000, B2= 29700, C2= 20,75, D2= 5,5 und E2= 0,9

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Haltetemperaturen (T1) über das gesamte erste Halten gleich sind und/oder die mehreren oder alle ersten Haltezeitabschnitte (h1a, h1b, h1c, h1d, h1e) gleich sind und/oder das mehrmalige zweite Halten auf einer zweiten Haltetemperatur (T2) während einer zweiten Haltezeit (h2) gleich ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite beschleunigte Abkühlen mit einer Abkühlrate von mindestens 20 °C/s, insbesondere von mindestens 50 °C/s, vorzugsweise von mindestens 80 °C/s, erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen vom ersten Halten auf das zweite Halten mit einer Aufheizrate von mindestens 10 °C/s, insbesondere von mindestens 50 °C/s, erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung vom Typ EN AC-42100, EN AC-42200 oder EN AC-43500 ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil zumindest abschnittsweise eine Wandstärke von 1 bis 10 mm, insbesondere von 2 bis 6 mm, aufweist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsglühen des Gussteils bei einer Glühtemperatur im Bereich von 400 bis 500 °C, insbesondere von 420 bis 480 °C, und/oder mit einer Glühhaltezeit im Bereich von 30 Minuten bis 4 Stunden, insbesondere von 1,5 bis 2,5 Stunden, erfolgt.

13. Gussteil, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil eine 0,2%-Dehngrenze (R_p0,2) > 150 MPa und eine Bruchdehnung (A) von > 7 % aufweist.

14. Gussteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung eine Clusterdichte von mindestens 2 x 10²⁴ Cluster/m³ mit einem Guinier Radius > 1 nm und mit einem Median-Guinier Radius von > 1,3 nm aufweist.

15. Gussteil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der ausscheidungsfreien Zonen an den Korngrenzen zwischen 5 und 100 nm, insbesondere zwischen 20 und 80 nm, liegt.

16. Gussteil nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mg-und Si-haltigen Ausscheidungen, insbesondere vom Typ Mg₂Si, an den Korngrenzen eine mittlere Größe von 30 bis 100 nm, insbesondere von 50 bis 70 nm, aufweisen.

Zeichnung