DE102011114768A1 - Producing two groups of cast components differing in one material property, preferably in their strength comprises adjusting a specific alloy composition of molten aluminum, casting and heat treating - Google Patents

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Abstract

Producing at least two groups of cast components, which differ in at least one material property, preferably in their strength, in the same casting apparatus, comprises (a) adjusting a specific alloy composition of molten aluminum, which belongs to a group of cast component, respectively comprising different group of castings; (b) casting the cast component made of the alloyed melt; and (c) heat treating the cast component after casting, where the cast components of all groups are heat treated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von wenigstens zwei Gruppen von Gussbauteilen, welche sich in zumindest einer Materialeigenschaft, insbesondere in ihrer Festigkeit, unterscheiden.The invention relates to a method for producing at least two groups of cast components, which differ in at least one material property, in particular in their strength.

Bei der Herstellung von Gussbauteilen aus Leichtmetallen, wie beispielsweise Aluminium, werden zunächst Barren, so genannte Masseln, aus der verwendeten Legierung in einem Schmelzofen verflüssigt. Die Schmelze wird anschließend in einem Transporttiegel zu einem Warmhalteofen transportiert und dort zwischengelagert. Aus dem Warmhalteofen an der Gussmaschine wird Schmelze zum Druckgießen von einzelnen Bauteilen entnommen. Im Anschluss an das Druckgießen und das Entformen der fertigen Bauteile erfolgt üblicherweise noch eine Wärmebehandlung zur Einstellung verschiedener Materialeigenschaften der Gussbauteile. Ein übliches Wärmebehandlungsuerfahren ist dabei eine Kombination von Lösungsglühen und Warmauslagern.In the production of cast components from light metals, such as aluminum, ingots, so-called ingots, are first liquefied from the alloy used in a smelting furnace. The melt is then transported in a transport crucible to a holding furnace and stored there. Melt is taken from the holding furnace on the casting machine for die casting of individual components. Following the die casting and demolding of the finished components, usually a heat treatment is carried out to set different material properties of the cast components. A common heat treatment process is a combination of solution annealing and hot aging.

Ein solches Verfahren zur Herstellung von Aluminiumbauteilen ist beispielsweise aus der DE 10 2009 011 268 A1 bekannt.Such a method for the production of aluminum components is known for example from DE 10 2009 011 268 A1 known.

Sollen auf der selben Gießmaschine Gussbauteile hergestellt werden, die sich in ihren Materialeigenschaften unterscheiden, so werden oftmals unterschiedliche Wärmebehandlungsbedingungen, beispielsweise unterschiedliche Zeiten und Temperaturen beim Lösungsglühen und Auslagern, angewendet. Beim Wechsel zwischen der Herstellung von Bauteilen unterschiedlicher Materialeigenschaften sind daher Parameteränderungen an der Wärmehandlungsanlage notwendig. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmebehandlungszeiten und Wärmetemperaturen muss zudem oftmals die Anlage vollständig leergefahren werden, bevor mit dem Wärmebehandeln von Bauteilen mit geänderten Materialeigenschaften begonnen werden kann. Zudem besteht die Gefahr einer Verwechslung der Wärmebehandlungsparameter für ein Bauteil, wodurch es zur Einstellung falscher mechanischer Eigenschaften kommen kann.If cast components which differ in their material properties are to be produced on the same casting machine, different heat treatment conditions, for example different times and temperatures during solution heat treatment and aging, are often used. When changing between the production of components of different material properties therefore parameter changes to the heat treatment system are necessary. In addition, due to the different heat treatment times and heat temperatures often the system must be completely emptied before the heat treatment of components with changed material properties can be started. In addition, there is a risk of confusion of the heat treatment parameters for a component, which can lead to the setting of incorrect mechanical properties.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches die Herstellung von wenigstens zwei Gruppen von Gussbauteilen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften in der selben Gießanlage und Wärmebehandlungsanlage bei besonders guter Ausnutzung der Anlagenkapazität und besonders hoher Prozesssicherheit ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a method of the type mentioned, which enables the production of at least two groups of cast components with different material properties in the same casting and heat treatment plant with particularly good utilization of the plant capacity and very high process reliability.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Herstellung eines Gussbauteils aus wenigstens zwei Gruppen von Gussbauteilen, welche sich zumindest in einer Materialeigenschaft unterscheiden sollen, zunächst eine Legierungszusammensetzung einer Aluminiumschmelze eingestellt, welche nach der Gruppenzugehörigkeit des Gussbauteils jeweils verschieden ausgewählt wird. Das Gussbauteil wird aus der so legierten Schmelze gegossen und nach dem Gießen einer Wärmebehandlung unterzogen. Hierbei ist vorgesehen, dass Gussbauteile aller Gruppen der gleichen Wärmebehandlung unterzogen werden.In a method according to the invention, to produce a cast component from at least two groups of cast components, which should differ in at least one material property, first an alloy composition of an aluminum melt is set, which is selected differently according to the group membership of the cast component. The cast component is cast from the thus alloyed melt and subjected to a heat treatment after casting. It is envisaged that cast components of all groups will be subjected to the same heat treatment.

Die gewünschten Materialeigenschaften des hergestellten Gussbauteils werden also ohne Veränderung der Wärmebehandlungsparameter wie Wärmebehandlungszeiten und Wärmebehandlungstemperaturen oder -temperaturverläufe eingestellt. Sie werden stattdessen mittels der Legierungszusammensetzung eingestellt. Dies ermöglicht einen schnellen Wechsel zwischen der Herstellung von Gussbauteilen unterschiedlicher Gruppenzugehörigkeit. Insbesondere ist es nicht notwendig, bei einem solchen Wechsel die Wärmebehandlungsparameter neu einzustellen und die Anlage leerzufahren.The desired material properties of the cast component produced are thus set without changing the heat treatment parameters such as heat treatment times and heat treatment temperatures or temperature profiles. They are instead adjusted by means of the alloy composition. This allows a quick change between the production of cast components of different group affiliation. In particular, it is not necessary to reset the heat treatment parameters and empty the system in such a change.

Da insbesondere auch die Wärmebehandlungszeiten für Bauteile aller Gruppen gleich gewählt sind, ist der Takt der Wärmebehandlungsanlage unabhängig von der Gruppenzugehörigkeit der gerade produzierten Bauteile. Bei einem Wechsel zwischen Bauteilen aus verschiedenen Gruppen muss die Wärmebehandlungsanlage daher nicht leer gefahren werden, um den korrekten Takt einhalten zu können. Dies ermöglicht eine besonders gute Ausnutzung der Kapazität der Guss- und Wärmebehandlungsanlage.Since, in particular, the heat treatment times for components of all groups are the same, the cycle of the heat treatment plant is independent of the group affiliation of the components currently being produced. When changing between components from different groups, therefore, the heat treatment system does not have to be run empty in order to be able to maintain the correct cycle. This allows a particularly good utilization of the capacity of the casting and heat treatment plant.

Die Legierungszusammensetzung wird vorzugsweise durch Zugabe von Legierungselementen zu einer Basislegierung aus Aluminium eingestellt, wobei die Legierungselemente nach der Gruppenzugehörigkeit des Gussbauteils ausgewählt werden. Die Basislegierung aus Aluminium kann daher auf übliche Weise aus Aluminiumbarren hergestellt und an der Gießmaschine in einem Warmhalteofen bereitgestellt werden. Dort ist lediglich noch die Zugabe der gewünschten, zusätzlichen eigenschaftsbestimmenden Zusatz von Legierungsbestandteile notwendig.The alloy composition is preferably adjusted by adding alloying elements to a base alloy of aluminum, wherein the alloying elements are selected according to the group membership of the cast component. The aluminum base alloy can therefore be made in the usual way from aluminum ingots and provided on the casting machine in a holding furnace. There is only the addition of the desired, additional property-determining addition of alloying components necessary.

Alternativ hierzu kann die gewünschte Legierungszusammensetzung durch Zugabe von fertig, vorlegierten Aluminiummasseln zur Basislegierung, die sich nach der Gruppenzugehörigkeit des Gussbauteils unterscheiden, eingestellt werden. Dies bietet sich insbesondere an, wenn nur wenige unterschiedliche Gruppen von Bauteilen hergestellt werden sollen. Für jede Gruppe können dann problemlos die jeweils benötigten Masseln vorrätig gehalten werden. Da diese vorlegierten Masseln, die die Eigenschaftprofile definieren, in großer Menge vorproduziert werden können, ist die Kontrolle bezüglich der Legierungszusammensetzung hier besonders einfach.Alternatively, the desired alloy composition can be adjusted by adding finished, pre-alloyed aluminum alloys to the base alloy that differ according to the group membership of the cast component. This is particularly useful when only a few different groups of components are to be produced. For each group can then easily available ingots available in stock being held. Since these pre-alloyed ingots, which define the property profiles, can be pre-produced in large quantities, control over alloy composition is particularly easy here.

Die Wärmebehandlung umfasst vorzugsweise einen Lösungsglühschritt. Das Lösungsglühen führt zu einer Homogenisierung der Legierungsbestandteile und Umbildung von Phasen im Gussbauteil und erhöht die Festigkeit der Gussbauteile, durch lösungaushärtender Legierungselemente.The heat treatment preferably comprises a solution annealing step. Solution annealing results in homogenization of the alloying constituents and reshaping of phases in the cast component and increases the strength of the cast components by solution hardening alloying elements.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn die Wärmebehandlung eine Warmauslagerung umfasst. Hierdurch kann ein besonders guter Aushärtungseffekt erzielt werden.It is also expedient if the heat treatment comprises a heat aging. As a result, a particularly good curing effect can be achieved.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich die Legierungszusammensetzung für die wenigstens zwei Gruppen in einem Gehalt an Magnesium und/oder Zink und/oder Kupfer und/oder Zirkon. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise die Festigkeit der resultierenden Gussbauteile einstellen. Alle genannten Legierungszusätze sind dabei festigkeitssteigernd.In a preferred embodiment of the invention, the alloy composition for the at least two groups differs in a content of magnesium and / or zinc and / or copper and / or zirconium. This makes it easy to adjust the strength of the resulting cast components. All of the above alloy additives are strength-enhancing.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 ein Diagramm eines Temperaturprofils für die Wärmebehandlung von Gussbauteilen unterschiedlicher Materialklassen nach dem Stand der Technik; 1 a diagram of a temperature profile for the heat treatment of cast components of different classes of materials according to the prior art;

2 ein Ablaufschema eines Wärmebehandlungsprozesses mit Wechsel zwischen unterschiedlichen Materialklassen nach dem Stand der Technik; 2 a flowchart of a heat treatment process with change between different classes of materials according to the prior art;

3 ein Diagramm eines Temperaturprofils für die Wärmebehandlung von Gussbauteilen unterschiedlicher Materialklassen zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und 3 a diagram of a temperature profile for the heat treatment of cast components of different classes of materials for use in an embodiment of a method according to the invention; and

4 ein Ablaufschema eines Wärmebehandlungsprozesses mit Wechsel zwischen Bauteilen unterschiedlicher Materialklassen im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 a flowchart of a heat treatment process with change between components of different classes of material in the context of an embodiment of a method according to the invention.

Bei der Herstellung von Aluminiumdruckgussbauteilen wird üblicherweise die benötigte Aluminiumlegierung aus Barren, so genannten Masseln, aufgeschmolzen, zu einem Warmhalteofen transportiert und von dort einer Gießmaschine zugeführt. Die entformten Bauteile werden in der Folge einer Wärmebehandlung unterzogen. Sollen Bauteile mit unterschiedlichen Materialeigenschaften, insbesondere mit unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften hergestellt werden, so wird dies nach dem Stand der Technik durch Variation des Wärmebehandlungsvorgangs durchgeführt.In the production of cast aluminum components, the required aluminum alloy is usually melted from ingots, so-called ingots, transported to a holding furnace and fed from there to a casting machine. The demolded components are subsequently subjected to a heat treatment. If components with different material properties, in particular with different strength properties, are to be produced, this is carried out according to the prior art by varying the heat treatment process.

Ein Temperatur-Zeit-Diagramm eines solchen aus dem Stand der Technik bekannten Wärmebehandlungsvorgangs ist in 1 dargestellt. Die Kurve 10 zeigt dabei den Temperaturverlauf über die Zeit für die Wärmebehandlung von Gussbauteilen einer ersten, im Folgenden als K1 bezeichneten Materialklasse. Die Kurve 12 zeigt den Temperaturverlauf über die Zeit während der Wärmebehandlung einer zweiten, im Folgenden als K2 bezeichneten Materialklasse. Die beiden Materialklassen K1 und K2 unterscheiden sich dabei in ihrer Festigkeit. Um dies bei der Verwendung der gleichen Aluminiumlegierung für Bauteile der Klassen K1 und K2 zu erreichen, werden Bauteile der Klasse K1 während einer Lösungsglühungsphase 14 der Wärmebehandlung bei einer geringeren Temperatur T1 behandelt, als Bauteile der Materialklasse K2. Die Zeiten für das Lösungsglühen können dabei für beide Materialklassen K1 und K2 identisch sein.A temperature-time diagram of such a known from the prior art heat treatment process is in 1 shown. The curve 10 shows the temperature over time for the heat treatment of cast components of a first, hereinafter referred to as K1 class of material. The curve 12 shows the temperature over time during the heat treatment of a second, hereinafter referred to as K2 class of material. The two material classes K1 and K2 differ in their strength. To achieve this by using the same aluminum alloy for K1 and K2 components, class K1 components are used during a solution annealing phase 14 the heat treatment at a lower temperature T 1 treated than components of material class K2. The times for solution annealing can be identical for both material classes K1 and K2.

Während einer an die Lösungsglühung 14 anschließenden Auslagerungsphase 16 werden Bauteile der Klasse K1 dagegen bei einer höheren Auslagerungsemperatur T3 behandelt als Bauteile der Klasse K2, die bei einer tieferen Auslagerungstemperatur T4 behandelt werden. Auch die Auslagerungszeiten für Bauteile der Klasse K1 (t1) und der Klasse K2 (t2) unterscheiden sich.During one to the solution annealing 14 subsequent outsourcing phase 16 On the other hand, components of class K1 are treated at a higher aging temperature T 3 than components of class K 2 which are treated at a lower aging temperature T 4 . The removal times for components of class K1 (t 1 ) and class K2 (t 2 ) also differ.

Sollen die Bauteile der Festigkeitsklassen K1 und K2 in der gleichen Wärmbehandlungsanlage hergestellt werden, so ergeben sich Probleme. Diese resultieren im Wesentlichen aus den unterschiedlichen Auslagerungszeiten t1 und t2 und den daraus resultierenden Taktzeiten tk1 und tk2. Die Wärmebehandlungszeiten t1 und t2, sowie t3 sind Abhängigkeit der Anzahl von Ofenkammern bzw. Stellplätzen ein oder vielfache der Taktzeit tki.If the components of the strength classes K1 and K2 are to be produced in the same heat treatment plant, problems result. These result essentially from the different paging times t 1 and t 2 and the resulting cycle times tk1 and tk2. The heat treatment times t1 and t2, as well as t3 are dependent on the number of furnace chambers or pitches one or more times the cycle time tki.

2 zeigt auf der Zeitachse die Verweildauer von Bauteilen der Klassen K1 und K2 im Lösungsglühofen 18 und im Auflagerungsofen 20, bei der Durchführung einer Wärmebehandlung nach dem Schema von 1. 2 shows on the time axis the residence time of components of the classes K1 and K2 in the solution annealing furnace 18 and in the deposition oven 20 in carrying out a heat treatment according to the scheme of 1 ,

Bauteile der Klassen K1 verbleiben sowohl in einer Kammer des Lösungsglühungsofens 18 als auch in einer Kammer des Auslagerungsofens 20 jeweils für den Zeitraum t1. Bauteile der Klasse K2 werden ebenfalls während des Zeitraums t1 in einer Kammer des Lösungsglühungsofens 18 geglüht, verbleiben jedoch für den deutlich längeren Zeitraum t2 in einer Kammer des Auslagerungsofens 20. Werden lediglich Bauteile der Festigkeitsklasse K1 verarbeitet, wie während des Zeitraums 22, so hat man noch keine Probleme. Die Bauteile können nach dem Lösungsglühen unmittelbar in den Aussteuerungsofen 20 überführt werden, so dass sich ein pausenfreier Taktablauf in beiden Ofen 18 und 20 ergibt.Components of classes K1 remain both in a chamber of the solution annealing furnace 18 as well as in a chamber of the paging furnace 20 in each case for the period t 1 . Class K2 components also become in a chamber of the solution annealing furnace during the period t1 18 annealed, but remain for the much longer period t 2 in a chamber of the paging furnace 20 , Become only components of strength class K1 processed as during the period 22 , so you have no problems. The components can after the solution annealing directly into the control oven 20 be transferred, so that a non-stop cycle in both furnace 18 and 20 results.

Sollen jedoch im Anschluss während des Zeitraums 24 Bauteile der Festigkeitsklasse K2 bearbeitet werden, so ändert sich die Taktzeit im Auslagerungsofen 20. Die Taktzeit im tk2 Auslagerungsofen 20 stimmt nunmehr zudem nicht mehr mit der Taktzeit tk1 im Lösungsglühungsofen 18 überein. Beim Wechsel zwischen Bauteilen der beiden Fertigungsklassen müssen daher zunächst alle Bauteile der Klasse K1 fertig ausgelagert werden. Während dieser Zeit können keine neuen Bauteile im Lösungsglühungsofen behandelt werden.However, after that during the period 24 If components of strength class K2 are machined, the cycle time in the paging furnace will change 20 , The tact time in the tk2 paging furnace 20 In addition, it is no longer correct with the cycle time tk1 in the solution-annealing furnace 18 match. When changing between components of the two production classes, therefore, all components of class K1 must first be completely outsourced. During this time no new components can be treated in the solution annealing furnace.

Erst nach Wärmebehandlung aller Bauteile der Klasse K1 und entsprechender Umrüstung und Änderung der Betriebsparameter des Lösungsglühungsofens und des Auslagerungsofens können Bauteile der Festigkeitsklasse K2 verarbeitet werden. Da nun die Taktzeit des Auslagerungsofens deutlich länger ist, ergeben sich daraus Leerstände in den Zeitabschnitten 26 im Lösungsglühungsofen. Der Gesamtdurchsatz der Anlage wird daher vermindert. Gleichzeitig besteht bei einem solchen Verfahren die Gefahr, der Fehlbedienung, so dass Bauteile der Festigkeitsklasse K2 versehentlich nach Parametern für die Festigkeitsklasse K1 behandelt werden.Only after heat treatment of all class K1 components and appropriate conversion and modification of the operating parameters of the solution annealing furnace and the aging furnace can components of strength class K2 be processed. Since now the cycle time of the paging furnace is significantly longer, resulting in vacancies in the periods 26 in the solution annealing furnace. The total throughput of the system is therefore reduced. At the same time there is the risk of incorrect operation in such a method, so that components of the strength class K2 are inadvertently treated according to parameters for the strength class K1.

Um dieses Problem zu lösen, werden die Bauteile der Festigkeitsklassen K1 und K2 nicht mehr aus identischen Legierungen hergestellt. Die Legierungen für die Bauteile der beiden Klassen K1 und K2 werden vielmehr so gewählt, dass sich die gewünschten Festigkeitseigenschaften lediglich aus der Legierungszusammensetzung ergeben. Für Bauteile der beiden Festigkeitsklassen K1 und K2 können dann die gleichen Wärmebehandlungsparameter gewählt werden. Die Bauteilfestigkeiten können insbesondere über den Gehalt von Elementen wie Mg, Cu, Zr, Zn und V gesteuert werden. Hierbei kann der Ausgangsgehalt 0% oder höher sein.To solve this problem, the components of strength classes K1 and K2 are no longer made of identical alloys. The alloys for the components of the two classes K1 and K2 are rather chosen so that the desired strength properties arise only from the alloy composition. For components of the two strength classes K1 and K2, the same heat treatment parameters can then be selected. The component strengths can be controlled in particular by the content of elements such as Mg, Cu, Zr, Zn and V. Here, the starting content may be 0% or higher.

Ein Ablaufdiagramm für eine solche Wärmebehandlung ist in 3 dargestellt. Die Kurve 28 gibt den Temperatur-Zeit-Verlauf für die Wärmbehandlung von Bauteilen beider Festigkeitsklassen wieder. In einer ersten Wärmebehandlungsphase 30 erfolgt wiederum ein Lösungsglühen, welches für beide Bauteilklassen bei der identischen Temperatur T5 durchgeführt wird. Hieran schließt sich eine Auslagerungsphase 32 an, die ebenfalls für beide Bauteilklassen bei der identischen Temperatur T6 durchgeführt wird. Die Zeit t4 des Lösungsglühens und die Zeit t5 des Warmauslagerns sind ebenfalls für beide Festigkeitsklassen identisch. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Taktzeiten tk4 und tk5 zueinander gleich sind (Vergleiche 4), da sich dabei der beste Durchsatz in der Anlage erzielen lässt Der Ablauf einer solchen Wärmebehandlung ist in 4 dargestellt. Hierbei ist wieder die Belegung einer Kammer des Lösungsglühofens 18 und einer Kammer des Auslagerungsofens 20 über die Zeit t dargestellt. Sowohl Werkstücke der Festigkeitsklasse K1 als auch Werkstücke der Festigkeitsklasse K2 belegen jeweils für eine Zeit tk4 eine Kammer des Lösungsglühungsofens 18 und für eine Zeit tk5 einer Kammer des Auslagerungsofens 20. Da die Taktzeiten tk4 und tk5 für beide Klassen und auch untereinander identisch sind, kann jederzeit zwischen Werkstücken der beiden Klassen K1 und K2 gewechselt werden, ohne dass ein Leerlauf der Anlage notwendig wird. Die Einstellung der klassenspezifischen Festigkeit erfolgt allein über die Legierungszusammensetzung. Sowohl der Lösungsglühungsofen als auch der Auslagerungsofen kann vollständig ohne Leerlaufzeiten betrieben werden, so dass die Wärmebehandlungsanlage ihren optimalen Durchsatz erreicht. Wechselt man zwischen Werkstücken der Materialklassen K1 und K2 müssen zudem keine Betriebsparameter des Lösungsglühungsofens und des Auslagerungsofens mehr abgeändert werden, sodass das Verfahren besonders prozesssicher ist und Fehlbedienungen vermieden werden.A flow chart for such a heat treatment is in 3 shown. The curve 28 gives the temperature-time history for the heat treatment of components of both strength classes. In a first heat treatment phase 30 Again, a solution annealing is performed, which is carried out for both classes of components at the identical temperature T 5 . This is followed by an outsourcing phase 32 which is also carried out for both component classes at the identical temperature T 6 . The time t 4 of the solution annealing and the time t 5 of the heat aging are also identical for both strength classes. It is particularly advantageous if the cycle times tk 4 and tk 5 are equal to one another (comparisons) 4 ), since the best throughput in the plant can be achieved. The sequence of such a heat treatment is in 4 shown. Here again is the occupancy of a chamber of the solution annealing furnace 18 and a chamber of the paging furnace 20 shown over the time t. Both workpieces of strength class K1 and workpieces of strength class K2 each occupy one chamber of the solution annealing furnace for a time tk 4 18 and for a time tk 5 of a chamber of the paging furnace 20 , Since the cycle times tk 4 and tk 5 are identical for both classes and also among each other, it is always possible to change between workpieces of the two classes K1 and K2 without requiring an idling of the system. The adjustment of the class-specific strength takes place solely via the alloy composition. Both the solution annealing furnace and the aging furnace can be operated completely without idle times, so that the heat treatment plant reaches its optimum throughput. If one changes between workpieces of the material classes K1 and K2, moreover, no operating parameters of the solution annealing furnace and of the aging furnace have to be modified any more so that the process is particularly process-reliable and incorrect operation is avoided.

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Verfahren zum Herstellen von wenigstens zwei Gruppen von Gussbauteilen, welche sich in zumindest einer Materialeigenschaft, insbesondere in ihrer Festigkeit, unterscheiden, in der selben Gießanlage, bei welchem für jede Gruppe von Gussbauteilen – eine spezifische Legierungszusammensetzung einer Aluminiumschmelze eingestellt wird, welche nach einer Gruppenzugehörigkeit des Gussbauteils jeweils verschieden ausgewählt wird, – das Gussbauteil aus der so legierten Schmelze gegossen wird und – das Gussbauteil nach dem Giessen einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei – Gussbauteile aller Gruppen der gleichen Wärmebehandlung unterzogen werden.Method for producing at least two groups of cast components, which differ in at least one material property, in particular in their strength, in the same casting plant, in which for each group of cast components A specific alloy composition of an aluminum melt is set, which is selected differently according to a group affiliation of the cast component, - The cast component is cast from the thus alloyed melt and - The cast component is subjected to a heat treatment after casting, wherein - Cast components of all groups are subjected to the same heat treatment. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungszusammensetzung durch Zugabe von Legierungselementen zu einer Aluminiumschmelze eingestellt wird, wobei die Legierungselemente nach der Gruppenzugehörigkeit des Gussbauteils ausgewählt werden.A method according to claim 1, characterized in that the alloy composition is adjusted by adding alloying elements to an aluminum melt, wherein the alloying elements are selected according to the group membership of the cast component. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungszusammensetzung durch Auswahl von fertig, vorlegierten Aluminiummasseln nach der Gruppenzugehörigkeit des Gussbauteils eingestellt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the alloy composition is adjusted by selecting finished, pre-alloyed aluminum ingots after the group membership of the cast component. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung ein Lösungsglühen umfasst.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat treatment comprises a solution annealing. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung eine Warmauslagerung umfasst. a. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungszusammensetzung für die wenigstens zwei Gruppen von Gussbauteilen sich in einem Gehalt von Magnesium und/oder Zink und/oder Kupfer und/oder Zirkonium und/oder Vanadium unterscheidet.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heat treatment comprises a thermal aging. a. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the alloy composition for the at least two groups of cast components differs in a content of magnesium and / or zinc and / or copper and / or zirconium and / or vanadium.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020131314B3 (en) 2020-11-26 2021-10-14 Audi Aktiengesellschaft Process and heat treatment system for the heat treatment of cast components

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009011268A1 (en) 2009-03-05 2010-09-09 Intravis Gmbh Method for testing condition of product i.e. beverage bottle, during plastic injection molding process, involves determining orientation of product, and executing testing process of condition of product in region using measuring devices

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100850601B1 (en) * 2001-02-02 2008-08-05 콘솔리데이티드 엔지니어링 캄파니, 인크. Integrated metal processing facility
CN1976772B (en) * 2004-06-28 2011-12-14 联合工程公司 Method and apparatus for removal of flashing and blockages from a casting
DE102006049869A1 (en) * 2006-10-23 2008-04-24 Bdw Technologies Gmbh & Co. Kg Production of aluminum alloy die castings comprises heat treating them after maximum of fifteen minutes from demolding
DE102008024524A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Bdw Technologies Gmbh Method and plant for producing a cast component
DE102008054318A1 (en) * 2008-11-03 2010-05-12 Bdw Technologies Gmbh Method for the production of a pressure cast component made of aluminum alloy, comprises partially subjecting the pressure cast component to a heat treatment process, which is carried out by a metal melt of alloy or pure metal
DE102010009118B4 (en) * 2009-10-19 2017-04-20 Audi Ag Process for the heat treatment of castings

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009011268A1 (en) 2009-03-05 2010-09-09 Intravis Gmbh Method for testing condition of product i.e. beverage bottle, during plastic injection molding process, involves determining orientation of product, and executing testing process of condition of product in region using measuring devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020131314B3 (en) 2020-11-26 2021-10-14 Audi Aktiengesellschaft Process and heat treatment system for the heat treatment of cast components

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