DE102021213101A1 - Verfahren zur Wärmebehandlung eines Aluminiumbauteils - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Wärmebehandlung eines Aluminiumbauteils (1), wobei das Aluminiumbauteil (1) ein Aluminium-Druckguss-Bauteil ist, und wobei das Aluminiumbauteil (1) lokal mittels Lösungsglühen behandelt wird.

Description

  • Bekannt ist die Wärmebehandlung von kokillengegossenen Aluminiumbauteilen für Motoren. Beispiele für solche Aluminiumbauteile sind Zylinderköpfe oder Zylinderkurbelgehäuse. Durch die Wärmebehandlung sollen die gewünschten mechanischen Eigenschaften, wie hohe Festigkeiten oder Bruchzähigkeiten, für den jeweiligen Einsatzzweck erreicht werden. DE 10 2019 121 535 A1 zeigt ein Beispiel zur lokalen Wärmebehandlung eines solchen Aluminiumgussbauteils.
  • Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Aluminiumbauteilen bereitzustellen, welches die effiziente Herstellung gewichtsoptimierter und betriebsfester Bauteile ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und durch ein Aluminiumbauteil gemäß dem Anspruch 9.
  • Die Erfindung berücksichtigt, dass zur Senkung von Kosten und Gewicht z.B. ein Zylinderkurbelgehäuse mittels Druckguss hergestellt werden kann. Aufgrund der turbulenten Füllung der Gießform beim Druckguss kommt es jedoch häufig zu größeren Gaseinschlüssen in dem Material, was sich nachteilig auf die Eignung zur Wärmebehandlung auswirken kann. Beispielsweise können sich Druckguss-Bauteilen durch die Gaseinschlüsse bei der Wärmebehandlung durch expandierende Gase stark verziehen. Um Effizienzvorteile des Druckgusses zu erreichen und gleichzeitig die Nachteile bei der Wärmebehandlung zu umgehen, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Aluminiumbauteil, welches ein Aluminium-Druckguss-Bauteil ist, lediglich einer lokalen Wärmebehandlung unterzogen. Bei der Wärmebehandlung wird das Aluminiumbauteil lokal mittels Lösungsglühen behandelt.
  • Das heißt, ein Aluminiumbauteil, welches zuvor mittels Aluminium-Druckgießen hergestellt wurde, wird, insbesondere in dessen Herstellungszustand, lokal mittels Lösungsglühen behandelt, um das Aluminiumbauteil lokal zu härten. Somit wird nur ein Teilbereich des gesamten Bauteils lösungsgeglüht. „lokal“ bedeutet dabei insbesondere, dass das Aluminiumbauteil auf maximal 70%, insbesondere maximal 50%, seiner Oberfläche mittels Lösungsglühen behandelt wird.
  • Das Verfahren bietet dabei den Vorteil, dass eine besonders zielgerichtete Erhöhung einer Festigkeit des Aluminiumbauteils erreicht werden kann. Zum Beispiel kann das Lösungsglühen nur an denjenigen Bereichen des Aluminiumbauteils erfolgen, an welche eine hohe Festigkeit notwendig ist, wobei an den weniger belasteten Bereichen auf das Lösungsglühen verzichtet werden kann. Insbesondere kann das Verfahren dadurch besonders zeit- und kosteneffizient durchgeführt werden. Beispielsweise ist es nicht erforderlich, das gesamte Aluminiumbauteil in einem Ofen zum Lösungsglühen zu erhitzen, sondern es reicht aus, lokal begrenzt Wärme einzubringen.
  • Das Verfahren ermöglicht zudem eine hohe Festigkeitssteigerung bei Aluminium-Druckguss-Bauteilen, ohne dass dabei aufgrund von herstellungsbedingt möglichen Gaseinschlüssen im Bauteil Qualitätseinbußen des Materials durch das Lösungsglühen entstehen. Dadurch dass das Lösungsglühen nur lokal begrenzt durchgeführt wird, kann eine die Materialqualität schädigende Wechselwirkung zwischen Lösungsglühen und möglichen Gaseinschlüssen im Aluminiumbauteil reduziert oder verhindert werden. Somit können mittels des Verfahrens zeiteffizient Aluminiumbauteile hergestellt werden, welche bei geringen Kosten und niedrigem Gewicht lokal hohe Festigkeiten aufweisen.
  • Als Lösungsglühen wird dabei insbesondere ein Erwärmen des lokalen Bereichs des Aluminiumbauteils auf eine vorbestimmte Temperatur für eine vorbestimmte Dauer angesehen. Insbesondere erfolgt das Lösungsglühen im Sinne von Norm DIN EN 1706. Die Temperatur und Dauer kann dabei je nach Zusammensetzung einer Aluminiumlegierung des Aluminiumbauteils variieren. Vorzugsweise erfolgt beim Lösungsglühen eine Erwärmung des Aluminiumbauteils lokal bis auf eine Temperatur knapp unterhalb einer Solidustemperatur, bevorzugt mindestens 10 °C und maximal 20 °C unterhalb der Solidustemperatur. Zum Beispiel kann beim Lösungsglühen eine Erwärmung des Aluminiumbauteils lokal auf Temperaturen von 450°C bis 550°C, bevorzugt von 470 °C bis 510 °C, erfolgen.
  • Bevorzugt ist das Aluminiumbauteil aus einer, insbesondere aushärtbaren, Aluminiumlegierung gebildet. Besonders bevorzugt weist die Aluminiumlegierung zumindest 5 % (Masseprozent), vorzugsweise zumindest 8 %, Silizium, und/oder zumindest 0,3 %, vorzugsweise zumindest 0,4 %, Magnesium, und/oder zumindest 3 %, vorzugsweise zumindest 3,5 %, Kupfer auf. Vorzugsweise ist das Aluminiumbauteil aus AlSi9Cu3(Fe) gebildet.
  • Bevorzugt wird das Aluminiumbauteil nach dem Lösungsglühen abgeschreckt und, insbesondere anschließend, warmausgelagert. Vorzugsweise wird das Aluminiumbauteil beim Abschrecken in ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser, getaucht. Insbesondere erfolgt somit für den lokalen Bereich des Aluminiumbauteils durch die Schritte Lösungsglühen, Abschrecken und Warmauslagern eine sogenannte T6-Wärmebehandlung. Dadurch kann eine lokal besonders hohe Festigkeit des Aluminiumbauteils erzielt werden.
  • Vorzugsweise erfolgt die lokale Wärmebehandlung, insbesondere die T6-Wärmebehandlung, des Aluminiumbauteils derart, um lokal eine Brinellhärte von mindestens 100 HBW, bevorzugt mindestens 105 HBW, besonders bevorzugt mindestens 110 HBW, zu erzielen.
  • Besonders bevorzugt wird das gesamte Aluminiumbauteil warmausgelagert. Das heißt, das Warmauslagern erfolgt nicht nur für den Teilbereich des Aluminiumbauteils, welcher mittels Lösungsglühen behandelt wurde, sondern zusätzlich auch für die restlichen Teilbereiche, welche nicht lösungsgeglüht wurden. Insbesondere erfolgt somit für den Rest des Aluminiumbauteils, also die nicht-lösungsgeglühten Teilbereiche, eine sogenannte T5-Wärmebehandlung. Dadurch kann eine weitere vorteilhafte Optimierung der mechanischen Eigenschaften des Aluminiumbauteils erreicht werden. Insbesondere werden dadurch nicht nur die gewünschten hohen Festigkeitswerte lokal in dem lösungsgeglühten Teilbereich erreicht, sondern es können auch im Rest des Aluminiumbauteils Spannungen abgebaut und ein irreversibles Wachstum von Spannungen vorweggenommen werden.
  • Vorzugsweise wird mittels des Lösungsglühens ausschließlich ein oberflächennaher Teilbereich des Aluminiumbauteils wärmebehandelt, bevorzugt bis zu einer maximalen Tiefe von 5 mm, insbesondere 2 mm. Das heißt, das Lösungsglühen erfolgt nicht durch eine gesamte Wandstärke des Aluminiumbauteils hindurch, sondern nur für einen an der Oberfläche liegenden Teilbereich. Bevorzugt ist das Aluminiumbauteil hierbei ein dickwandiges Bauteil, welches insbesondere in dem lokal mittels Lösungsglühen zu behandelnden Teilbereich eine Wandstärke von mindestens 8 mm, bevorzugt mindestens 10 mm, aufweist.
  • Weiter bevorzugt erfolgt das Lösungsglühen durch lokales Erwärmen des Aluminiumbauteils mittels eines Plasmas. Dadurch kann besonders effektiv und gezielt eine hohe Wärmeenergie lokal in das Aluminiumbauteil eingebracht werden, um das Lösungsglühen zu erzielen.
  • Besonders bevorzugt wird das Plasma mittels Mikrowellenstrahlung erzeugt. Alternativ bevorzugt kann das Plasma auch auf andere Art und Weise erzeugt werden. Dadurch kann das Plasma einfach und gezielt lokal auf das Aluminiumbauteil eingestrahlt werden, um das lokale Lösungsglühen zu erzielen.
  • Vorzugsweise wird das Plasma mittels einer Plasmaquelle erzeugt, wobei die Plasmaquelle zum Lösungsglühen relativ zum Aluminiumbauteil bewegt wird. Insbesondere kann das Aluminiumbauteil hierbei ortsfest angeordnet sein, wobei die Plasmaquelle relativ zum Aluminiumbauteil beweglich angeordnet ist. Dadurch können beispielsweise große und schwere Aluminiumbauteile auf einfache Weise lokal mittels Lösungsglühen behandelt werden. Weiterhin können dadurch besonders einfach zumindest teilweise innenliegende Bereiche von Aluminiumbauteilen zum Lösungsglühen mit dem Plasma bestrahlt werden.
  • Bevorzugt ist das Aluminiumbauteil ein Zylinderkurbelgehäuse. Zumindest ein Teil einer Kolben-Lauffläche des Zylinderkurbelgehäuses wird mittels des Lösungsglühens behandelt. Vorzugsweise wird die Plasmaquelle zum Lösungsglühen des Teils der Kolben-Lauffläche um eine Zylinderachse des Zylinderkurbelgehäuses rotiert. Als Kolben-Lauffläche wird dabei eine Innenwand einer zylinderförmigen Öffnung des Zylinderkurbelgehäuses angesehen, in welcher sich bei einem Einsatz in einem Verbrennungsmotor ein Kolben des Verbrennungsmotors entlang einer Zylinderachse bewegen kann. Insbesondere wird ein ringförmiger Bereich der Kolben-Lauffläche durch das Lösungsglühen gehärtet. Damit kann auf einfache Weise eine lokale Festigkeitssteigerung der Kolben-Lauffläche, beispielsweise im Bereich von Kolbenringen erfolgen, sodass besonders widerstandsfähige Zylinderkurbelgehäuse hergestellt werden können.
  • Weiter bevorzugt erfolgt das Lösungsglühen derart, dass sich der durch das Lösungsglühen lokal gehärtete Teilbereich des Aluminiumbauteils ausgehend von einer Zylinderkopf-seitigen Stirnseite des Zylinderkurbelgehäuses entlang einer Richtung parallel zu einer Zylinderachse über eine Länge von mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 20 mm, und vorzugsweise maximal 25 mm, erstreckt. Insbesondere kann dadurch ermöglicht werden, dass das Zylinderkurbelgehäuse in einem Bereich bis zu einem ersten Kolbenring eines Kolbens mit der hohen Festigkeit bereitgestellt wird.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Aluminiumbauteil, welches vorzugsweise mittels des oben beschriebenen Verfahrens zur Wärmebehandlung hergestellt ist. Das Aluminiumbauteil ist ein Aluminium-Druckguss-Bauteil und weist lokal einen gehärteten Teilbereich auf. Der gehärtete Teilbereich ist vorzugsweise mittels Lösungsglühen gehärtet. Insbesondere zeichnet sich der durch das Lösungsglühen gehärtete Teilbereich durch eine durch das Lösungsglühen optimierte Gefügestruktur aus, welche dem gehärteten Teilbereich eine höhere Festigkeit verleiht.
  • Bevorzugt weist der gehärtete Teilbereich eine Brinellhärte von mindestens 100 HBW, bevorzugt mindestens 105 HBW, besonders bevorzugt mindestens 110 HBW, auf.
  • Besonders bevorzugt ist der gehärtete Teilbereich des Aluminiumbauteils zusätzlich zum Lösungsglühen mittels Abschrecken und Warmauslagern gehärtet. Insbesondere ist der gehärtete Teilbereich des Aluminiumbauteils somit mittels einer T6-Wärmebehandlung gehärtet.
  • Weiter bevorzugt ist der Rest des Aluminiumbauteils, insbesondere ohne dem mittels Lösungsglühen gehärteten Teilbereich, nur mittels Warmauslagern behandelt. Vorzugsweise ist somit der Rest des Aluminiumbauteils mittels einer T5-Wärmebehandlung behandelt.
  • Vorzugsweise weist der gehärtete Teilbereich eine Oberfläche des Aluminiumbauteils auf. Insbesondere weist der gehärtete Teilbereich eine maximale Tiefe, vorzugsweise in einer Richtung orthogonal zur Oberfläche, von 5 mm, bevorzugt 2 mm, ausgehend von der Oberfläche auf. Das heißt, das Aluminiumbauteil weist an dessen Oberfläche eine besonders hohe Festigkeit auf.
  • Bevorzugt ist das Aluminiumbauteil aus AlSi9Cu3(Fe) gebildet. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Aluminiumbauteil aus einer, insbesondere aushärtbaren, Aluminiumlegierung gebildet. Besonders bevorzugt weist die Aluminiumlegierung zumindest 5 %, vorzugsweise zumindest 8 %, Silizium, und/oder zumindest 0,3 %, vorzugsweise zumindest 0,4 %, Magnesium, und/oder zumindest 3 %, vorzugsweise zumindest 3, 5 %, Kupfer auf.
  • Besonders bevorzugt ist das Aluminiumbauteil ein Zylinderkurbelgehäuse. Insbesondere weist das Zylinderkurbelgehäuse mehrere Zylinder in Form von zylinderförmigen Aussparungen auf, welche vorgesehen sind zur Aufnahme eines Kolbens. Insbesondere werden die Zylinder nach der Wärmebehandlung einer mechanischen Bearbeitung unterzogen. Das lokal gehärtete Aluminiumbauteil eignet sich dabei besonders vorteilhaft für den Einsatz als Zylinderkurbelgehäuse, da bei dem Zylinderkurbelgehäuse beispielsweise nur in einem obersten Bereich einer Kolben-Lauffläche eine hohe Festigkeit erforderlich ist, wobei für die restlichen Bereiche eine geringere Festigkeit ausreichend ist. Somit kann ein Zylinderkurbelgehäuse mit besonders geringem Gewicht, niedrigen Kosten und optimal an den Einsatzzweck angepassten mechanischen Eigenschaften bereitgestellt werden.
  • Vorzugsweise weist der gehärtete Teilbereich des Zylinderkurbelgehäuses zumindest einen Teil einer Kolben-Lauffläche auf. Dadurch kann ein Zylinderkurbelgehäuse bereitgestellt werden, welches an dem mechanisch und/oder thermisch besonders hoch belasteten Bereich der Kolben-Lauffläche eine erhöhte Festigkeit aufweist.
  • Weiter bevorzugt erstreckt sich der gehärtete Teilbereich ausgehend von einer Zylinderkopf-seitigen Stirnseite des Zylinderkurbelgehäuses entlang einer Richtung parallel zu einer Zylinderachse über eine Länge von mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 20 mm, und vorzugsweise maximal 25 mm. Insbesondere kann dadurch ermöglicht werden, dass das Zylinderkurbelgehäuse in einem Bereich bis zu einem ersten Kolbenring eines Kolbens mit der hohen Festigkeit bereitgestellt wird.
  • Ferner betrifft die Erfindung einen Motor, der das beschriebene Aluminiumbauteil, insbesondere in Form eines Zylinderkurbelgehäuses, umfasst. Bevorzugt ist der Motor ein Verbrennungsmotor, besonders bevorzugt ein Otto-Motor oder ein Diesel-Motor.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen genauer erläutert. Hierzu zeigen:
    • 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Verfahrens zur (lokalen) Wärmebehandlung eines Aluminiumbauteils gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    • 2 eine Detailansicht der 1.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur (lokalen) Wärmebehandlung eines Aluminiumbauteils 1 beschrieben. Dabei wird auf die 1 und 2 Bezug genommen. Gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile sind stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht des Verfahrens zur Wärmebehandlung des Aluminiumbauteils 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dargestellt ist das Aluminiumbauteil 1 in einer perspektivischen Schnittansicht. In 2 ist eine vergrößerte Detailansicht der 1 dargestellt.
  • Das Aluminiumbauteil 1 ist in den 1 und 2 in einem Zustand nach dessen Herstellung, also nach dem Urformen, dargestellt. Die Herstellung des Aluminiumbauteils 1 erfolgte dabei mittels Aluminium-Druckguss. Somit handelt es sich bei dem Aluminiumbauteil 1 um ein Aluminium-Druckguss-Bauteil.
  • Das Aluminiumbauteil 1 ist aus einer Aluminiumlegierung gebildet, deren aushärtende Legierungsbestandteile, insbesondere Silizium, Magnesium, und Kupfer, an der oberen Grenze der Norm liegen. Insbesondere ist das Aluminiumbauteil 1 aus der Aluminiumlegierung AlSi9Cu3(Fe) gebildet.
  • Bei dem Aluminiumbauteil 1 handelt es sich um ein Zylinderkurbelgehäuse eines (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors. Das Aluminiumbauteil 1 weist dabei mehrere Zylinder 18 auf, in welchen sich beim Einsatz im Verbrennungsmotor Kolben entlang einer jeweiligen Zylinderachse 17 bewegen können.
  • In dem in den 1 und 2 dargestellten Herstellungszustand können die Zylinder 18 eine sich leicht konisch verjüngende Form aufweisen, um eine Entformung beim Druckguss zu erleichtern. Vorzugsweise wird das Aluminiumbauteil 1 in einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nachgelagerten Bearbeitungsverfahren, beispielsweise spanend, bearbeitet, um die Zylinder 18 in eine zylindrische Form zu bringen.
  • Das Aluminiumbauteil 1 weist pro Zylinder 18 jeweils eine Kolben-Lauffläche 15 auf, welche eine Innenwand der den jeweiligen Zylinder 18 begrenzenden Zylinderwand 19 ist.
  • Das Aluminiumbauteil 1 ist zumindest im Bereich der Zylinderwände 19 dickwandig ausgebildet. Insbesondere liegt eine Wandstärke 13 der Zylinderwände 19 im Bereich mehrerer Millimeter, vorzugsweise bei mindestens 8 mm, bevorzugt mindestens 10 mm.
  • Bei dem Verfahren zur Wärmebehandlung wird das Aluminiumbauteil 1 lokal mittels Lösungsglühen behandelt. Hierfür wird ein Teilbereich 10 des Aluminiumbauteils 1 mittels eines Plasmas 2 erwärmt, insbesondere bis knapp unter eine Solidustemperatur der Aluminiumlegierung. Das Plasma 2 kann beispielsweise mittels Mikrowellenstrahlung erzeugt werden.
  • Der Teilbereich 10 des Aluminiumbauteils 1 erstreckt sich dabei unmittelbar an eine Zylinderkopf-seitige Stirnseite 16 angrenzend in axialer Richtung des Zylinders 18 über eine Länge 14 von mindestens 20 mm. Zudem erstreckt sich der Teilbereich 10 ringförmig um den gesamten Innenumfang der Zylinderwand 19.
  • Dadurch liegt der Teilbereich 10 insbesondere im Bereich eines ersten Kolbenrings, wenn das Aluminiumbauteil 1 im Verbrennungsmotor verwendet wird.
  • Das Einstrahlen des Plasmas 2 erfolgt dabei derart, dass das Material des Aluminiumbauteils 1 bis zu einer vordefinierten maximalen Tiefe 11 (vergleiche 2) mittels des Lösungsglühens wärmebehandelt wird. Mit anderen Worten erfolgt das Lösungsglühen derart, dass der Teilbereich 10 die vordefinierte maximale Tiefe 11 aufweist. Vorzugsweise beträgt die maximale Tiefe 11 5 mm, besonders bevorzugt 2 mm.
  • Bevorzugt erfolgt das Einstrahlen des Plasmas 2 derart, dass Bereiche des Aluminiumbauteils 1, die weiter als die vordefinierte maximale Tiefe 11 von der Kolben-Lauffläche 15 entfernt sind, nicht mehr ausreichend erwärmt werden, dass eine Umwandlung des Materials gemäß einem Lösungsglühen stattfindet.
  • Das Plasma 2 wird von einer Plasmaquelle 3 erzeugt und auf die Oberfläche des Teilbereichs 10, also auf die Kolben-Lauffläche 15, eingestrahlt.
  • Wie in 1 dargestellt, wird die Plasmaquelle 3 teilweise in den Zylinder 18 des Aluminiumbauteils 1 entlang der Zylinderachse 17 eingeführt und in dieser Position um die Zylinderachse 17 rotiert, wie durch die Rotationsrichtung 30 angedeutet. Dadurch kann das Bestrahlen der Kolben-Lauffläche 15 mit dem Plasma 2 auf besonders einfache und zeiteffiziente Weise durchgeführt werden.
  • Nach dem Lösungsglühen mittels des Plasmas 2 erfolgt ein Abschrecken des Aluminiumbauteils 1. Das Abschrecken kann beispielsweise nur für den lösungsgeglühten Teilbereich 10 erfolgen, oder alternativ für das gesamte Aluminiumbauteil 1.
  • Anschließend an das Abschrecken erfolgt ein Warmauslagern des Aluminiumbauteils 1. Hierbei wird das gesamte Aluminiumbauteil 1 warmausgelagert.
  • Somit erfährt der Teilbereich 10 eine sogenannte T6-Wärmebehandlung, welche das Lösungsglühen, das Abschrecken, und das Warmauslagern umfasst. Durch diese T6-Wärmebehandlung kann dem Teilbereich 10 des Aluminiumbauteils 1 eine besonders hohe Festigkeit verliehen werden. Insbesondere wird dadurch ermöglicht, dass an der Kolben-Lauffläche 15 innerhalb des Teilbereichs 10 eine Brinellhärte von 110HBW oder mehr erreicht wird.
  • Der Rest des Aluminiumbauteils 1, also ohne den Teilbereich 10, erfährt durch das Warmauslagern eine sogenannte T5-Wärmebehandlung. Dadurch können Spannungen abgebaut und ein irreversibles Wachstum von Spannungen vorweggenommen werden.
  • Dadurch, dass das Lösungsglühen für den Teilbereich 10 des Aluminiumbauteils 1 erfolgt, wird ermöglicht, dass in dem am höchsten belasteten Bereich des Zylinderkurbelgehäuses eine besonders hohe Festigkeit bereitgestellt werden kann. Dadurch eignet sich das Zylinderkurbelgehäuse auch für den Einsatz in Motoren mit hohen Literleistungen und Zünddrücken.
  • Da das Lösungsglühen nur lokal begrenzt in einem kleinen Teilbereich 10 des dickwandigen Aluminiumbauteils 1 durchgeführt wird, kann bestmöglichst verhindert werden, dass durch das Druckgießen möglicherweise in der Zylinderwand 19 eingeschlossene Gase expandieren und so zu Schädigungen des Materials, insbesondere im Bereich der Kolben-Lauffläche 15, führen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Aluminiumbauteil
    2
    Plasma
    3
    Plasmaquelle
    10
    Teilbereich
    11
    Tiefe
    13
    Wandstärke
    14
    Länge
    15
    Kolben-Lauffläche
    16
    Stirnseite
    17
    Zylinderachse
    18
    Zylinder
    19
    Zylinderwand
    30
    Rotationsrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102019121535 A1 [0001]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Wärmebehandlung eines Aluminiumbauteils (1), wobei das Aluminiumbauteil (1) ein Aluminium-Druckguss-Bauteil ist, und wobei das Aluminiumbauteil (1) lokal mittels Lösungsglühen behandelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aluminiumbauteil (1) nach dem Lösungsglühen abgeschreckt und warmausgelagert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das gesamte Aluminiumbauteil (1) warmausgelagert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ausschließlich ein oberflächennaher Teilbereich (10) des Aluminiumbauteils (1), insbesondere bis zu einer maximalen Tiefe (11) von 5 mm, mittels Lösungsglühen wärmebehandelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lösungsglühen durch lokales Erwärmen des Aluminiumbauteils (1) mittels eines Plasmas (2) erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Plasma (2) mittels Mikrowellenstrahlung erzeugt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Plasma (2) mittels einer Plasmaquelle (3) erzeugt wird, und wobei die Plasmaquelle (3) relativ zum Aluminiumbauteil (1) bewegt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Aluminiumbauteil (1) ein Zylinderkurbelgehäuse ist, wobei zumindest ein Teil einer Kolben-Lauffläche (15) des Zylinderkurbelgehäuses mittels Lösungsglühen behandelt wird, und wobei die Plasmaquelle (3) zum Lösungsglühen des Teils der Kolben-Lauffläche (15) um eine Zylinderachse (17) rotiert wird.
  9. Aluminiumbauteil, insbesondere hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aluminiumbauteil (1) ein Aluminium-Druckguss-Bauteil ist, und wobei das Aluminiumbauteil (1) lokal einen gehärteten, insbesondere mittels Lösungsglühen gehärteten, Teilbereich (10) aufweist.
  10. Aluminiumbauteil nach Anspruch 9, wobei der gehärtete Teilbereich (10) eine Oberfläche (15) des Aluminiumbauteils (1) aufweist, und insbesondere eine maximale Tiefe (11) von 5 mm ausgehend von der Oberfläche (15) aufweist.
  11. Aluminiumbauteil nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Aluminiumbauteil (1) aus AlSi9Cu3(Fe) gebildet ist, und/oder wobei das Aluminiumbauteil (1) aus einer Aluminiumlegierung mit: - zumindest 5 %, vorzugsweise zumindest 8 %, Silizium, und/oder - zumindest 0,3 %, vorzugsweise zumindest 0,4 %, Magnesium, und/oder - zumindest 3 %, vorzugsweise zumindest 3,5 %, Kupfer gebildet ist.
  12. Aluminiumbauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Aluminiumbauteil (1) ein Zylinderkurbelgehäuse ist.
  13. Aluminiumbauteil nach Anspruch 12, wobei der gehärtete Teilbereich (10) zumindest einen Teil einer Kolben-Lauffläche (15) aufweist.
  14. Aluminiumbauteil nach Anspruch 13, wobei der gehärtete Teilbereich (10) sich ausgehend von einer Zylinderkopf-seitigen Stirnseite (16) des Zylinderkurbelgehäuses (1) parallel zu einer Zylinderachse (17) über eine Länge (14) von mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 20 mm, vorzugsweise maximal 25 mm, erstreckt.
  15. Motor, insbesondere Verbrennungsmotor, umfassend ein Aluminiumbauteil (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14.
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