WO2003040423A1 - Aluminum-silicon alloys having improved mechanical properties - Google Patents

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WO2003040423A1
WO2003040423A1 PCT/AT2002/000309 AT0200309W WO03040423A1 WO 2003040423 A1 WO2003040423 A1 WO 2003040423A1 AT 0200309 W AT0200309 W AT 0200309W WO 03040423 A1 WO03040423 A1 WO 03040423A1
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silicon
particles
average
less
eutectic phase
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Erhard Ogris
Peter Uggowitzer
Josef Wöhrer
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Salzburger Aluminium Aktiengesellschaft
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    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent

Definitions

  • the invention relates to a method for improving the mechanical properties of aluminum-silicon alloys. Specifically stated, the invention relates to a heat treatment process for improving the material ductility of objects consisting of a preferably refined or refined aluminum-silicon, optionally containing a further alloy and / or contaminant casting or wrought alloy with a eutectic phase component, which objects are subjected to an annealing treatment with subsequent aging.
  • the invention relates to an object made of preferably at least one refinement element, optionally containing magnesium and further alloy and / or impurity elements containing aluminum-silicon alloy with a eutectic phase component consisting essentially of an ⁇ X-Al matrix and silicon precipitates.
  • Aluminum forms a simple eutectic system with silicon, the eutectic point being at a Si concentration of 12.5% by weight and a temperature of 577 ° C.
  • the material properties on the one hand, but on the other hand also the costs or the economic conditions of the production are important, because longer annealing treatments at higher temperatures as well as necessary message processes caused by the so-called gravitational creeping may be necessary in the case of long-term annealing.
  • an Al-Si alloy in state F mostly has low material strength values R p and relatively high elongation at break A.
  • Solution heat treatments at high temperatures with a long duration have the disadvantage of, as mentioned earlier, gravitational creeping of the part and a complex temperature-time treatment process. For economic reasons, it is therefore often avoided to achieve the highest strength and good ductility of the material with T6, and a treatment state T5 is selected for the object. The significantly lower material strength due to T5 may have to be compensated for by design changes to the component.
  • the invention now aims to provide a new economical method of heat treatment, with which the ductility of the material can be increased significantly without large drops in material strength compared to T6 or a significantly higher ductility and higher material strength compared to T5 is reached.
  • the objective of the process is achieved in that the solution heat treatment as an impact heat treatment consisting of rapid heating to an annealing temperature of 400 ° C.-555 ° C., holding at this temperature with a holding time of at most 14.8 minutes and a subsequent forced cooling is carried out essentially at room temperature.
  • the advantages achieved with the invention are essentially to be seen in the fact that the highest ductility values of the material can be achieved with a simple high-temperature, short-time annealing. Furthermore, a so-called impact annealing causes little or no component warping or warping of the object, so that it may also not be necessary to straighten it.
  • the short-term annealing treatment is also highly economical and can be easily integrated into a manufacturing sequence, for example by means of a continuous furnace, an adjustment of the material strength can then mostly be done using a coordinated technology for arrnaiis storage.
  • the shock annealing treatment is carried out with a holding time of less than 6.8 minutes, preferably with a time period of 1.7 to possibly at most 5 minutes, the majority of the Al-Si alloys are greatest increases in ductility.
  • the article is warmed up after the annealing, it is advantageous to fix it at a temperature in the range between 150 ° C and 200 ° C for a period of 1 to 14 hours.
  • the article, following the impact annealing is cold-aged at substantially room temperature.
  • the further object of the invention is achieved in that the silicon precipitates are spheroidized in the eutectic phase portion and have an average cut area, Asi, of less than 4 ⁇ m.
  • the advantages of such a microstructure can essentially be seen in the fact that crack initiation in the material is substantially reduced by the spheroidization of the Si precipitates and their fineness, and the material ductility is improved.
  • the spheroidization and the small size provide a favorable morphology of the brittle eutectic silicon and lead to significantly higher elongation at break values of the material.
  • the stress peaks at the phase interface Si-Al are reduced under mechanical load.
  • a transcrystalline fracture of the material was also found in tests, which indicates its highest ductility.
  • it can be advantageous if the silicon deposits in the eutectic phase portion are spheroidized and have an average cutting area of less than 2 ⁇ m 2 .
  • the inventive solution is achieved in that the mean free path between the silicon particles, ⁇ Sj , in the eutectic phase component, defined as the root of a square measuring area divided by the number of silicon particles contained in it has a size of less than 4 ⁇ m, preferably less than 3 ⁇ m, in particular less than 2 ⁇ m, a particularly homogeneous stress distribution is achieved with the lowest stress peak values in the loaded material, because the distance between the small-area silicon particles essentially depends on the flow behavior of the Material affects in a corresponding stress state.
  • the determination of the mean distance between the Si particles, ⁇ si is again shown formally below.
  • AQua rat square reference area in ⁇ m 2
  • N silicon number of Si particles
  • n number of images measured
  • a solution annealing according to the prior art which is provided as a long-term annealing with 2 to 12 hours for a diffusion of the alloy components effective for hardening and their enrichment in the mixed crystal, also brings about a spheroidization of the silicon particles as a side effect, but these particles are due to the long Annealing time very large and roughly distributed, which can have an adverse effect on the fracture behavior of the material. It was quite surprising that a eutectic silicon network can be spheroidized invention by a brief shock annealing even in small periods of a few minutes to give a favorable micro S compture of the material is achievable.
  • the temperature for the shock annealing is as high as possible, but below the lowest melting phase, preferably 5 to 20 ° C below.
  • the silicon particles are subjected to diffusion-controlled growth with increasing glow time, whereby the initially favorable high spheroidization density, ⁇ si, decreases.
  • ⁇ si defined as the number of spheroidized eutectic silicon particles per 100 ⁇ m 2 has a value greater than 10, but preferably 20 ,
  • ⁇ si average spheroidization density of the eutectic Si particles
  • the work has shown that essentially any of the Al-Si alloys containing eutectic can be provided with a structure according to the invention and that the objects formed therefrom have high ductility values of the material. Increasing the quality and improving the elongation at break are particularly efficient if the article is produced using the thixocasting process.
  • Fig. 1 Bar graph Mechanical material values depending on the heat treatment condition
  • Fig. 1 the R p o ⁇ yield strength values and the elongation at break values A of samples from a test component made of an alloy AlSi7MgO, 3, which part was produced in the thixocasting process, are shown in a bar graph:
  • the values of the heat treatment state T6 (12 hours 540 ° C + 4 hours 160 ° C) of the material are compared to those using the method T6x according to the invention after an impact glow time of 1 minute (T6xl), after 3 minutes (T6x3) and after 5 minutes (T6x5) at a temperature of 540 ° C have been achieved. All samples were aged for 4 hours at a temperature of 160 ° C.
  • Results of the tensile tests show that the samples have a significantly higher elongation at break after an impact heat treatment, the state T6x3 causing an increase in A of around 60% compared to T6.
  • the state values F, T4x3, T5, T6x3 and T6 are again compared with respect to the R p o_ 2 and the elongation at break A in bar form. Striking increases in elongation at break values are considered comparatively 'turn given.
  • the material can be aged cold (T4x3) or warm (T6x3) after an impact anneal with 3 minutes in order to obtain superior elongation at break properties according to the invention.
  • 3 and 4 show scanning electron microscopes - images of Si precipitates.
  • suitable binary images In order to be able to evaluate the micrographs quantitatively, suitable binary images must be available. Up to a glow time of 2 hours inclusive, the images were taken with the scanning electron microscope after the sections had been etched for 30 seconds with a solution of ⁇ 9.5% water and 0.5% hydrofluoric acid. After 4 hours of annealing, the sections were etched with the cellar solution and the images could be taken with the light microscope. All the images were then digitally post-processed with the Adobe Photoshop 5.0 program and evaluated with the Leica QWin V2.2 image analysis program, the minimum detection area being 0.1 ⁇ m 2 .
  • FIG. 3 shows the material AlSi7MgO, 3 after a usual T6 annealing time of 12 hours by means of an SEM image.
  • 4 is the Microstructure of the same material according to a Stoßguart-se -a ⁇ aitfflg "by _. IviTnuten reproduced. A spheroidization of the silicon precipitates is clearly visible after a short time (Fig. 4) and the diffusion-controlled growth thereof after long annealing times (Fig. 3).
  • FIG. 5 and FIG. 6 show the average sectional area A S J of the silicon particles during the grinding test as a function of the annealing time at 540 ° C. 4 with logarithmic time axis, the increase in the average sectional area of the Si particles, which characterizes the particle size, can be clearly seen. 6 shows the increase in the average silicon areas within the first 60 minutes due to diffusion.
  • the mean size of the silicon particles which increases with the annealing time, depends to a large extent on the initial size of the Si particles in the eutectic. Since in the case mentioned there is an extremely well refined and finely distributed silicon, the time in which a critical mean silicon area, Asi, of approx ,
  • the drop in the mean spheroidization density, ⁇ si, as a function of the glow time is shown in FIG. 8.
  • the steep drop in the mean spheroidization density begins at 1.7 minutes and leads to a pronounced loss of ductility from a value of ⁇ si ⁇ 10. At higher annealing temperatures, this value can be reached after 14 to 25 minutes, whereby a density value of greater than 20 must be provided for superior elongation at break values.

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Abstract

The invention relates to a heat treatment method for articles composed of substantially Al-Si alloys that contain a eutectic phase, and to articles that consist of these alloys. In order to improve the ductility of the material or to increase the elongation after fracture, an annealing process is carried out in the form of shock annealing, said process comprising the following steps: rapidly heating the material to an annealing temperature of from 400 to 555 DEG C, maintaining it at this temperature for a period of not more than 14.8 minutes, force-cooling it, and then aging the article. The inventive article comprises spheroidized silicon precipitations in the eutectic phase portion with an average plane of section ASi of less than 4 mu m2 and/or an average distance between the silicon particles lambda Si of less than 4 mu m and/or an average spheroidization density xi Si of greater than 10.

Description

Aluminium-Silizium-Legierungen mit verbesserten mechanischen Aluminum-silicon alloys with improved mechanical
Eigenschaftencharacteristics
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Aluminium-Silizium-Legierungen. Präzisiert dargelegt bezieht sich die Erfindung auf ein Wärmebehandlungsverfahren zur Verbesserung der Werkstoffduktilitat von Gegenständen bestehend aus einer vorzugsweise veredelten bzw. gefeinten Aluminium-Siliziumgegebenenfalls weitere Legierungs- und/oder Verunreinigungselemente enthaltende Gußoder Knetlegierung mit eutektischem Phasenanteil, welche Gegenstände einer Glühbehandlung mit anschließender Auslagerung unterworfen werden.The invention relates to a method for improving the mechanical properties of aluminum-silicon alloys. Specifically stated, the invention relates to a heat treatment process for improving the material ductility of objects consisting of a preferably refined or refined aluminum-silicon, optionally containing a further alloy and / or contaminant casting or wrought alloy with a eutectic phase component, which objects are subjected to an annealing treatment with subsequent aging.
Weiters betrifft die Erfindung einen Gegenstand aus vorzugsweise zumindest ein Veredelungselement aufweisenden, gegebenenfalls Magnesium sowie weitere Legierungsund/oder Verunreinigungselemente enthaltenden Aluminium-Silizium-Legierung mit einem eutektischen Phasenanteil bestehend im wesentlichen aus einer <X-AI - Matrix und Siliziumausscheidungen.Furthermore, the invention relates to an object made of preferably at least one refinement element, optionally containing magnesium and further alloy and / or impurity elements containing aluminum-silicon alloy with a eutectic phase component consisting essentially of an <X-Al matrix and silicon precipitates.
Aluminium bildet mit Silizium ein einfaches eutektisches System, wobei der eutektische Punkt bei einer Si-Konzentratiσu von 12,5 Gew.- % und einer Temperatur von 577 °C liegt.Aluminum forms a simple eutectic system with silicon, the eutectic point being at a Si concentration of 12.5% by weight and a temperature of 577 ° C.
Durch Zulegieren von Magnesium, das bis zu einem Gehalt von höchstens 0,47 Gew.-% bei einer Temperatur von ca. 550 °C in der α-Ai - Matrix gelöst werden kann, kann mittels einer Wärmebehandlung, ..und den . dabei gebildeten Mg≥Si - Ausscheidungen eine erhebliche. Festigkeitssteigerung des Werkstoffes erreicht werden.By alloying magnesium, which can be dissolved up to a maximum of 0.47% by weight at a temperature of approx. 550 ° C in the α- A i matrix, by means of a heat treatment, ..and the. Mg≥Si precipitates formed a considerable. Strength increase of the material can be achieved.
Beim Abkühlen einer Al-Si-Mg - Schmelze kann die Restschmelze eutektisch erstarren, wobei sich in dieser Silizium in plattenähnlicher grober Form ausscheidet. Es ist seit langem Stand der Technik, Natrium oder Strontium derartigen Legierungen zuzusetzen und dadurch das Wachstum der Siliziumkristalle bei der Erstarrung zu behindern, was als Veredeln bzw. Feinen bezeichnet und durchwegs zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Bruchdehnung, durchgeführt wird.When an Al-Si-Mg melt cools, the residual melt can solidify eutectically, with silicon precipitating out in a rough, plate-like form. It has long been state of the art to add sodium or strontium to such alloys and thereby to hinder the growth of the silicon crystals during solidification, which is called refining or refining and is carried out consistently to improve the mechanical properties, in particular the elongation at break.
Die mechanischen Eigenschaften von Halbzeug bzw. von Gegenständen aus Aluminiumlegierυngen können durch Wärmebehandlungsverfahren wesentlich beeinflußt werden, und es sind die Wärmebehandlungszustände in der Europäischen Nϋxm EN 515 definiert. Normgemäß bedeuten die Buchstaben F = Herstellungszustand und T = wärmebehandelt auf stabile Zustände. Detailliert wird der jeweilige Wärmebehandlungszustand durch die dem Buchstaben T nachgeordnete Zahl gekennzeichnet.The mechanical properties of semi-finished products or objects made of aluminum alloys can be significantly influenced by heat treatment processes and the heat treatment conditions are defined in European Nϋxm EN 515. According to the standard, the letters F = state of manufacture and T = heat-treated to stable states. The respective heat treatment status is identified in detail by the number after the letter T.
Im weiteren werden in der Beschreibung folgende Wärmebehandlungszustände derFurthermore, the following heat treatment conditions are described in the description
Werkstoffe mit den Kurzzeichen angegeben:Materials indicated with the abbreviations:
F HerstellungszustandF State of manufacture
T5 Abgeschreckt aus der Herstelltemperatur und warm ausgelagertT5 Quenched from the manufacturing temperature and stored under warm conditions
T6 Lösungsgeglüht und warm ausgelagertT6 Solution annealed and aged warm
T6x Erfindungsgemäß wärmebehandeltT6x heat treated according to the invention
T4x Erfindungsgemäß wärmebehandeltT4x heat treated according to the invention
Für eine Vermarktung oder den industriellen Einsatz von Gegenständen aus Al-Si- Legierungen sind einerseits die Werkstoffeigenschaften, andererseits jedoch auch die Kosten bzw. die wirtschaftlichen Gegebenheiten der Herstellung von Bedeutung, weil auch insbesondere längere Glühbehandlungen bei höheren Temperaturen sowie erforderliche Nachrichtvorgänge, welche durch das sogenannte Gravitationskriechen bei einer Langzeitglühung erforderlich sein können, aufwendig sind.For the marketing or the industrial use of objects made of Al-Si alloys, the material properties on the one hand, but on the other hand also the costs or the economic conditions of the production are important, because longer annealing treatments at higher temperatures as well as necessary message processes caused by the so-called gravitational creeping may be necessary in the case of long-term annealing.
Grundsätzlich kann festgestellt werden, daß eine Al-Si-Legierung im Zustand F zumeist geringe Materialfestigkeitswerte Rp und relativ hohe Bruchdehnungszahlen A besitzt.In principle, it can be stated that an Al-Si alloy in state F mostly has low material strength values R p and relatively high elongation at break A.
Bei einem Wärmebehandlungszustand T5, also abgeschreckt von der Herstelltemperatur und warmausgelagert, zum Beispiel bei 155°C bis 190°C mit einer Zeitdauer von 1 bis 12 Stunden, werden zwar höhere Festigkeitswerte Rp jedoch bei niedrigeren Bruchdehnungszahlen A der Proben erreicht.With a heat treatment condition T5, i.e. quenched from the manufacturing temperature and aged, e.g. at 155 ° C to 190 ° C with a time period of 1 to 12 hours, higher strength values R p are achieved with lower elongation at break A of the samples.
Bei einem Wärmebehandlungszustand entsprechend T6 mit einem Lösungsglühen bei einer Temperatur von beispielsweise 540°C mit einer Zeitdauer von 12 Stunden und einer nachfolgenden Warmauslagerung kann eine wesentliche Erhöhung der Festigkeit des Werkstoffes bei annähernd gleich großer Bruchdehnung der Proben bzw. Duktilität des Werkstoffes, verglichen mit Zustand F, erreicht werden. Die lange Lösungsglühdauer ermöglichst beispielsweise ein vorteilhaftes Diffundieren von Magnesiumatomen im Material, wodurch nach einem Abschrecken und Warmauslagem des Gegenstandes feine gleichmäßig verteilte Mg2Si Ausscheidungen in der α-Aι Matrix gebildet werden, welche Ausscheidungen die Materialfestigkeit entscheidend erhöhen.In the case of a heat treatment condition corresponding to T6 with solution annealing at a temperature of 540 ° C for a period of 12 hours and a subsequent heat aging, a substantial increase in the strength of the material with approximately the same elongation at break of the samples or ductility of the material can be compared with the condition F, can be achieved. The long solution annealing time enables, for example, an advantageous diffusion of magnesium atoms in the material, whereby fine, evenly distributed Mg 2 Si precipitates are formed in the α- A ι matrix after quenching and hot aging of the object, which precipitates decisively increase the material strength.
Lösungsglühbehandlungen bei hohen Temperaturen mit langer Dauer haben jedoch den Nachteil eines, wie früher erwähnt, Gravitationskriechen des Teiles sowie eines aufwendigen Temperatur-Zeit-Behandlungsablaufes. Vielfach wird deshalb aus wirtschaftlichen Gründen auf ein Erreichen der höchsten Festigkeit und guter Duktilität des Werkstoffes durch T6 verzichtet und ein Behandlungszustand T5 für den Gegenstand gewählt. Die durch T5 entscheidend geringere Werkstofϊfestigkeit muß gegebenenfalls durch Konstruktionsänderungen des Bauteils kompensiert werden.Solution heat treatments at high temperatures with a long duration, however, have the disadvantage of, as mentioned earlier, gravitational creeping of the part and a complex temperature-time treatment process. For economic reasons, it is therefore often avoided to achieve the highest strength and good ductility of the material with T6, and a treatment state T5 is selected for the object. The significantly lower material strength due to T5 may have to be compensated for by design changes to the component.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein neues wirtschaftliches Verfahren einer Wärmebehandlung zu schaffen, mit welchem die Duktilität des Werkstoffes signifikant erhöht werden kann, ohne daß dabei große Einbrüche hinsichtlich der Materialfestigkeit im Vergleich mit T6 oder eine wesentlich höhere Duktilität und höhere Materialfestigkeit im Vergleich mit T5 erreicht wird.The invention now aims to provide a new economical method of heat treatment, with which the ductility of the material can be increased significantly without large drops in material strength compared to T6 or a significantly higher ductility and higher material strength compared to T5 is reached.
Weiters ist es Aufgabe der Erfindung eine MikroStruktur eines Gegenstandes der eingangs genannten Art anzugeben, die vorteilhafte mechanische Materialeigenschaft bewirkt.Furthermore, it is an object of the invention to provide a microstructure of an object of the type mentioned at the outset, which brings about advantageous mechanical material properties.
Das verfahrensgemäße Ziel wird dadurch erreicht, daß die Lösungsglühbehandlung als Stoßglühbehandlung bestehend aus_.eine -Schnellerwärmung auf eine Glühtemperatur von 400°C - 555°C, einem Halten bei dieser Temperatur mit einer Haltezeit von höchstens 14,8 Minuten und einer anschließenden forcierten Abkühlung auf im wesentlichen Raumtemperatur durchgeführt wird.The objective of the process is achieved in that the solution heat treatment as an impact heat treatment consisting of rapid heating to an annealing temperature of 400 ° C.-555 ° C., holding at this temperature with a holding time of at most 14.8 minutes and a subsequent forced cooling is carried out essentially at room temperature.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß mit einer einfachen Hochtemperatur - Kurzzeitglühung höchste Duktilitätswerte des Werkstoffes erreicht werden. Weiters verursacht eine sogenannte Stoßglühung geringen bis keinen Bauteilverzug bzw. Verzug des Gegenstandes, so daß gegebenenfalls auch kein Richten desselben erforderlich ist. Die Kurzzeit - Glühbehandlung weist auch eine hohe Wirtschaftlichkeit auf und kann in einfacher Weise in eine Herstellsequenz, zum Beispiel mittels eines Durchlaufofens, eingegliedert werden, eine Einstellung der Materialfestigkeit kann danach zumeist durch eine abgestimmte Technologie dfer arrnaiislagerung erfolgen. Wenn, wie vorteilhaft vorgesehen sein kann, die Stoßglühbehandlung mit einer Haltezeit von kleiner als 6,8 Minuten, vorzugsweise mit einer Zeitspanne von 1,7 bis gegebenenfalls höchstens 5 Minuten, durchgeführt wird, werden bei der überwiegenden Anzahl der Al-Si- Legierungen die größten Duktilitätssteigerungen erreicht.The advantages achieved with the invention are essentially to be seen in the fact that the highest ductility values of the material can be achieved with a simple high-temperature, short-time annealing. Furthermore, a so-called impact annealing causes little or no component warping or warping of the object, so that it may also not be necessary to straighten it. The short-term annealing treatment is also highly economical and can be easily integrated into a manufacturing sequence, for example by means of a continuous furnace, an adjustment of the material strength can then mostly be done using a coordinated technology for arrnaiis storage. If, as can be advantageously provided, the shock annealing treatment is carried out with a holding time of less than 6.8 minutes, preferably with a time period of 1.7 to possibly at most 5 minutes, the majority of the Al-Si alloys are greatest increases in ductility.
Wird nach der Stoßglühung eine Warmauslagerung des Gegenstandes vorgenommen, so ist es von Vorteil, diese bei einer Temperatur im Bereich zwischen 150°C und 200°C mit einer Zeitdauer con 1 bis 14 Stunden festzulegen.If the article is warmed up after the annealing, it is advantageous to fix it at a temperature in the range between 150 ° C and 200 ° C for a period of 1 to 14 hours.
Es kann auch werkstofftechnisch von Vorteil sein, wenn die der Stoßglühung folgende Auslagerung des Gegenstandes als Kaltauslagerung bei im wesentlichen Raumtemperatur erfolgt.It can also be advantageous from a material technology point of view if the article, following the impact annealing, is cold-aged at substantially room temperature.
Die weitere Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Siliziumausscheidungen im eutektischen Phasenanteil sphäroidisiert sind und eine mittlere Schnittfläche, Asi, von geringer als 4 μm besitzen.The further object of the invention is achieved in that the silicon precipitates are spheroidized in the eutectic phase portion and have an average cut area, Asi, of less than 4 μm.
Nachfolgend ist die Schnittflächenermittlung formal dargestellt, wobei die Faktoren bezeichnet sind:The cut surface determination is formally shown below, with the factors identified:
Asι = - n ∑i iA4μ™2 A sι = - n ∑ii A4 μ ™ 2
Asi = mittlere Fläche der Siliziumteüchen in μm2 Asi = average area of the silicon particles in μm 2
A = mittlere Fläche der Siliziumteilchen pro Bild in μm2 n = Anzahl der vermessenenA = average area of silicon particles per image in μm 2 n = number of measured
Die Vorteile einer derartigen MikroStruktur sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Rißinitiation im Material durch die Sphäroidisierung der Si-Ausscheidungen und 'deren Feinheit wesentlich verringert und die Materialduktilität verbessert sind. Mit anderen Worten: Die Sphäroidisierung und die geringe Größe erbringen eine günstige Morphologie des spröden eutektischen Siliziums und fuhren zu wesentlich höheren Bruchdehnungswerten des Werkstoffes. Bei mechanischer Belastung sind die Spannungsspitzen an der Phasengrenzfläche Si-Al reduziert. Es wurde auch bei Versuchen ein transkristalliner Bruch des Werkstoffes gefunden, was auf höchste Duktilität desselben hinweist. Verfahrenstechnisch, aber auch für hohe Bruchdehnungswerte des Werkstoffes, kann es von Vorteil sein, wenn die Siliziumausscheidungen im eutektischen Phasenanteil sphäroidisiert sind und eine mittlere Schnittfläche von geringer als 2 μm2 besitzen.The advantages of such a microstructure can essentially be seen in the fact that crack initiation in the material is substantially reduced by the spheroidization of the Si precipitates and their fineness, and the material ductility is improved. In other words: the spheroidization and the small size provide a favorable morphology of the brittle eutectic silicon and lead to significantly higher elongation at break values of the material. The stress peaks at the phase interface Si-Al are reduced under mechanical load. A transcrystalline fracture of the material was also found in tests, which indicates its highest ductility. In terms of process technology, but also for high elongation at break values of the material, it can be advantageous if the silicon deposits in the eutectic phase portion are spheroidized and have an average cutting area of less than 2 μm 2 .
Wenn aufgabengemäß, wie sich bei den Entwicklungsarbeiten zeigte, die erfinderische Lösung dadurch erfolgt, daß die mittlere freie Weglänge zwischen den Siliziumteilchen, λSj, im eutektischen Phasenanteil, definiert als die Wurzel aus einer quadratischen Meßfläche geteilt durch die in ihr enthaltende Anzahl von Siliziumteilchen, eine Größe von geringer als 4 μm, vorzugsweise von geringer als 3 μm, insbesondere von weniger als 2 μm, besitzt, wird eine besonders homogene Spannungsverteilung bei niedrigsten Spannungsspitzenwerten im belasteten Werkstoff erreicht, weil sich der Abstand zwischen den kleinflächigen Siliziumteilchen wesentlich auf das Fließverhalten des Materials in einem entsprechenden Spannungszustand auswirkt. Die Ermittlung des mittleren Abstandes zwischen den Si- Teilchen, λsi, ist in der Folge wiederum formal dargestellt.If, according to the task, as was shown in the development work, the inventive solution is achieved in that the mean free path between the silicon particles, λ Sj , in the eutectic phase component, defined as the root of a square measuring area divided by the number of silicon particles contained in it has a size of less than 4 μm, preferably less than 3 μm, in particular less than 2 μm, a particularly homogeneous stress distribution is achieved with the lowest stress peak values in the loaded material, because the distance between the small-area silicon particles essentially depends on the flow behavior of the Material affects in a corresponding stress state. The determination of the mean distance between the Si particles, λsi, is again shown formally below.
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0001
λsi = mittlerer Abstand zwischen den Si-Teilchenλsi = average distance between the Si particles
AQua rat = quadratische Bezugsfläche in μm2 AQua rat = square reference area in μm 2
Nsiiizium = Anzahl der Si-Teilchen n = Anzahl der vermessenen BilderN silicon = number of Si particles n = number of images measured
Eine LösungsglOhung gemäß dem Stand der Technik, welche als Langzeitglühung mit 2 bis 12 Stunden für eine Diffusion der für die Aushärtung wirksamen Legierungskomponenten und deren Anreicherung im Mischkristall vorgesehen ist, erbringt als Nebeneffekt zwar auch eine Sphäroidisierung der Siliziumteilchen, allerdings sind diese Teilchen infolge der langen Glühdauer sehr groß und grob verteilt, was sich nachteilig auf das Bruchverhalten des Werkstoffes auswirken kann. Es war durchaus überraschend, daß durch eine kurzzeitige Stoßglühung schon in geringen Zeitspannen von wenigen Minuten ein eutektisches Siliziumnetzwerk erfindungsgemäß sphäroidisiert werden kann, wodurch eine vorteilhafte MikroStruktur des Werkstoffes erreichbar ist. Dabei ist es wichtig, daß die Temperatur für die Stoßglühung möglichst hoch, jedoch unterhalb der niedrigst schmelzenden Phase, vorzugsweise 5 bis 20°C unterhalb, liegt. Die Siliziumteilchen sind mit zunehmender Glühzeit einem diffusionsgesteuerten Wachstum unterworfen, wobei sich die anfänglich günstig hohe Sphäroidisierungsdichte, ξsi, verkleinert.A solution annealing according to the prior art, which is provided as a long-term annealing with 2 to 12 hours for a diffusion of the alloy components effective for hardening and their enrichment in the mixed crystal, also brings about a spheroidization of the silicon particles as a side effect, but these particles are due to the long Annealing time very large and roughly distributed, which can have an adverse effect on the fracture behavior of the material. It was quite surprising that a eutectic silicon network can be spheroidized invention by a brief shock annealing even in small periods of a few minutes to give a favorable micro S tructure of the material is achievable. It is important that the temperature for the shock annealing is as high as possible, but below the lowest melting phase, preferably 5 to 20 ° C below. The silicon particles are subjected to diffusion-controlled growth with increasing glow time, whereby the initially favorable high spheroidization density, ξsi, decreases.
Höchste Duktilität eines Gegenstandes einer Al-Si-Legierung wurde bei einer Lösung der Aufgabe der Erfindung gefunden, wenn die mittlere Sphäroidisierungsdichte, ξsi, definiert als die Anzahl der sphäroidisierten eutektischen Siliziumteilchen pro 100 μm2 einen Wert größer als 10, vorzugsweise jedoch 20, besitzt.Highest ductility of an Al-Si alloy object was found in a solution to the object of the invention if the mean spheroidization density, ξsi, defined as the number of spheroidized eutectic silicon particles per 100 μm 2 has a value greater than 10, but preferably 20 ,
Figure imgf000008_0001
ξsi = mittlere Sphäroidisierungsdichte der eutektischen Si-Teilchen
Figure imgf000008_0001
ξsi = average spheroidization density of the eutectic Si particles
Nsiiizium = Anzahl der Si-Teilchen A = Bezugsfläche in μm2 n = Anzahl der vermessenen BilderNsiii z ium = number of Si particles A = reference area in μm 2 n = number of images measured
Vorsorglich erfolgte wieder eine formale Angabe der Beziehung.As a precaution, the relationship was formally stated again.
Die Arbeiten haben gezeigt, daß im wesentlichen jede der Eutektikum enthaltenden Al-Si- Legierungen mit einer erfindαngsgemäßen Struktur versehen werden kann und die daraus gebildeten Gegenstände hohe Duktilitätswerte des Materials aufweisen. Besonders effizient sind die Steigerung der Güte und eine Verbesserung der Bruchdehnung, wenn der Gegenstand im Thixocastingverfahren hergestellt ist.The work has shown that essentially any of the Al-Si alloys containing eutectic can be provided with a structure according to the invention and that the objects formed therefrom have high ductility values of the material. Increasing the quality and improving the elongation at break are particularly efficient if the article is produced using the thixocasting process.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Untersuchungsergebnissen und Bildern näher beschrieben. Es zeigenThe invention is described in more detail below on the basis of examination results and images. Show it
Fig. 1 Balkendarstellung: Mechanische Werkstoffwerte in Abhängigkeit vom WärmebehandlungszustandFig. 1 Bar graph: Mechanical material values depending on the heat treatment condition
Fig. 2 EbensoFig. 2 Likewise
Fig. 3 REM- Bild eines SchliffesFig. 3 SEM image of a cut
Fig. 4 EbensoFig. 4 Likewise
Fig. 5 Abhängigkeit der mittleren Fläche der Si-Ausscheidungen von der GlühzeitFig. 5 dependence of the average area of the Si precipitates on the annealing time
Fig. 6 EbensoFig. 6 Likewise
Fig. 7 Mittlere freie Weglänge zwischen den Si-TeilchenFig. 7 Average free path between the Si particles
Fig. 8 Mittlere Sphäroidisierungsdichte Fig. 9 Balkendiagramm: Mechanische Werkstoffeigenschaften von verschiedenen Al-Si LegierungenFig. 8 Average spheroidization density Fig. 9 Bar chart: Mechanical material properties of various Al-Si alloys
Tab. 1 Zahlenwerte von Fig. 9Tab. 1 Numerical values from Fig. 9
In Fig. 1 sind die Rpo^ Dehngrenzenwerte sowie die Bruchdehnungswerte A von Proben aus einem Versuchsbauteil aus einer Legierung AlSi7MgO,3, welcher Teil im Thixocastingverfahren hergestellt wurde, in einer Balkendarstellung gezeigt,: Die Werte vom Wärmebehandlungszustand T6 (12 Stunden 540°C + 4 Stunden 160°C) des Werkstoffes sind jenen gegenübergestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren T6x nach einer Stoßglühzeit von 1 Minute (T6xl), nach 3 Minuten (T6x3) und nach 5 Minuten (T6x5) mit einer Temperatur von 540 °C erreicht wurden. An sämtlichen Proben erfolgte ein Warmauslagern (4 Stunden) mit einer Temperatur von 160°C. Die: Ergebnisse der Zugversuche zeigen, daß die Proben nach einer Stoßglühbehandlung deutlich höhere Bruchdehnungswerte aufweisen, wobei der Zustand T6x3 eine Steigerung von A um rund 60% im Vergleich zu T6 bewirkt.In Fig. 1, the R p o ^ yield strength values and the elongation at break values A of samples from a test component made of an alloy AlSi7MgO, 3, which part was produced in the thixocasting process, are shown in a bar graph: The values of the heat treatment state T6 (12 hours 540 ° C + 4 hours 160 ° C) of the material are compared to those using the method T6x according to the invention after an impact glow time of 1 minute (T6xl), after 3 minutes (T6x3) and after 5 minutes (T6x5) at a temperature of 540 ° C have been achieved. All samples were aged for 4 hours at a temperature of 160 ° C. The: Results of the tensile tests show that the samples have a significantly higher elongation at break after an impact heat treatment, the state T6x3 causing an increase in A of around 60% compared to T6.
In Fig. 2 sind bei gleicher Probenerstellung die Zustandswerte F, T4x3, T5, T6x3 und T6 wieder hinsichtlich der Rpo_2 und der Bruchdehnung A in Balkenform gegenübergestellt. Vergleichend betrachtet sind 'wiederum markante Steigerungen der Bruchdehnungswerte gegeben. Wie aus Fig. 2 entnehmbar ist, kann nach einer Stoßglühung mit 3 Minuten das Material kalt (T4x3) oder warm (T6x3) ausgelagert werden, um erfindungsgemäß überragende Bruchdehnungseigenschaften zu erhalten.In FIG. 2, with the same sample preparation, the state values F, T4x3, T5, T6x3 and T6 are again compared with respect to the R p o_ 2 and the elongation at break A in bar form. Striking increases in elongation at break values are considered comparatively 'turn given. As can be seen from FIG. 2, the material can be aged cold (T4x3) or warm (T6x3) after an impact anneal with 3 minutes in order to obtain superior elongation at break properties according to the invention.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen Raster-Elektronen-Mikroskop - Aufnahmen von Si-Ausscheidungen. Zum Aufnahme- und Auswerteverfahren ist zu bemerken: Um die Schliffbilder quantitativ auswerten zu können, müssen geeignete binäre Bilder zur Verfügung stehen. Bis zu einer Glühdauer von einschließlich 2 Stunden wurden die aufnahmen mit dem Raster-Elektronen- Mikroskop gemacht, nachdem die Schliffe vorher 30 Sekunden mit einer Lösung aus ^9,5% Wasser und 0,5% Flußsäure geätzt wurden. Ab 4 stunden Glühdauer wurden die Schliffe mit der Kellerlösung geätzt und die Bilder konnten mit dem Lichtmikroskop aufgenommen werden. Alle Bilder wurden darauf mit dem Programm Adobe Photoshop 5.0 digital nachbearbeitet und mit dem Bildanalyseprogramm Leica QWin V2.2 ausgewertet, wobei die minimale Detektionsfläche 0.1 μm2 betrug. Fig. 3 zeigt den Werkstoff AlSi7MgO,3 nach einer üblichen T6-Glühzeit von 12 Stunden mittels einer REM-Aufnahme. In Fig. 4 ist die MikroStruktur des gleichen Werkstoffes nach einer Stoßguart-seϊϊaϊϊaitfflg" Von _. iviTnuten wiedergegeben. Deutlich ist eine Sphäroidisierung der Siliziumausscheidungen schon nach kurzer Zeit (Fig. 4) und das diffusionsgesteuerte Wachsen derselben nach langen Glühzeiten (Fig. 3) ersichtlich.3 and 4 show scanning electron microscopes - images of Si precipitates. Regarding the recording and evaluation process, it should be noted: In order to be able to evaluate the micrographs quantitatively, suitable binary images must be available. Up to a glow time of 2 hours inclusive, the images were taken with the scanning electron microscope after the sections had been etched for 30 seconds with a solution of ^ 9.5% water and 0.5% hydrofluoric acid. After 4 hours of annealing, the sections were etched with the cellar solution and the images could be taken with the light microscope. All the images were then digitally post-processed with the Adobe Photoshop 5.0 program and evaluated with the Leica QWin V2.2 image analysis program, the minimum detection area being 0.1 μm 2 . 3 shows the material AlSi7MgO, 3 after a usual T6 annealing time of 12 hours by means of an SEM image. 4 is the Microstructure of the same material according to a Stoßguart-se -aϊϊaitfflg "by _. IviTnuten reproduced. A spheroidization of the silicon precipitates is clearly visible after a short time (Fig. 4) and the diffusion-controlled growth thereof after long annealing times (Fig. 3).
In Fig. 5 und Fig. 6 ist die mittlere Schnittfläche ASJ der Siliziumteilchen bei der Schlifferprobung in Abhängigkeit von der Glühzeit bei 540°C dargestellt. Aus der Darstellung nach Fig. 4 mit logarithmischer Zeitachse ist der Anstieg der mittleren Schnittfläche der Si- Teilchen, die die Teilchengröße kennzeichnet, deutlich zu sehen. Aus der Detaildarstellung in Fig. 6 ist der diffusionsbedingte Anstieg der mittleren Siliziumflächen innerhalb der ersten 60 Minuten entnehmbar. Die mit der Glühzeit ansteigende mittlere Größe der Siliziumteilchen ist in hohem Maße von der Anfangsgröße der Si-Teilchen im Eutektikum abhängig. Da im angeführten Fall ein äußerst gut veredeltes und fein verteiltes Silizium vorliegt, kann sich fallweise bei weniger gut veredelten, sprich anfanglich größeren, Si-Teilchen die Zeit, in welcher eine kritische mittlere Siliziumfläche, Asi, von ca. 4 μm erreicht wird, verkürzen.5 and FIG. 6 show the average sectional area A S J of the silicon particles during the grinding test as a function of the annealing time at 540 ° C. 4 with logarithmic time axis, the increase in the average sectional area of the Si particles, which characterizes the particle size, can be clearly seen. 6 shows the increase in the average silicon areas within the first 60 minutes due to diffusion. The mean size of the silicon particles, which increases with the annealing time, depends to a large extent on the initial size of the Si particles in the eutectic. Since in the case mentioned there is an extremely well refined and finely distributed silicon, the time in which a critical mean silicon area, Asi, of approx ,
Die Änderung des mittleren Abstandes zwischen den Si-Teilchen in Abhängigkeit von der Glühzeit ist anhand von Versuchsergebnissen in Fig. 7 dargestellt. Deutlich ist eine Erhöhung des mittleren Abstandes der Si-Einschlüsse entnehmbar.The change in the mean distance between the Si particles as a function of the annealing time is shown on the basis of test results in FIG. 7. An increase in the mean distance between the Si inclusions is clearly evident.
Schließlich ist in Fig. 8 der Abfall der mittleren Sphäroidisierungsdichte, ξsi, in Abhängigkeit von der Glühzeit dargestellt. Der Steilabfall der mittleren Sphäroidisierungsdichte beginnt schon bei 1,7 Minuten und führt ab einem Wert von ξsi < 10 zu einem ausgeprägten Duktilitätsverlust. Bei höheren Glühtemperaturen kann dieser Wert schon nach 14 bis 25 Minuten erreicht werden, wobei für überlegen hohe Bruchdehnungswerte ein Dichtewert von größer als 20 vorzusehen ist.Finally, the drop in the mean spheroidization density, ξsi, as a function of the glow time is shown in FIG. 8. The steep drop in the mean spheroidization density begins at 1.7 minutes and leads to a pronounced loss of ductility from a value of ξsi <10. At higher annealing temperatures, this value can be reached after 14 to 25 minutes, whereby a density value of greater than 20 must be provided for superior elongation at break values.
j In Fig. 9 sind anhand einer Balkendarstellung die Messwerte hinsichtlich Dehngrenze undj In FIG. 9, the measured values with regard to the elastic limit and
Bruchdehnung, die aus Tab. 1 hervorgehen, von 8 unterschiedlich zusammengesetzten Al-Si-Elongation at break, which are shown in Table 1, of 8 differently composed Al-Si
Legierungen wiedergegeben. Bei allen Legierungen wird gemäß der Erfindung eine Erhöhung der Materialduktilität erreicht.
Figure imgf000011_0001
Alloys reproduced. According to the invention, an increase in material ductility is achieved for all alloys.
Figure imgf000011_0001
Tab. 1 Tab. 1

Claims

Patentansprüche claims
1. Wärmebehandlungsverfahren zur Verbesserung der Werkstoffduktilitat von Gegenständen bestehend aus einer vorzugsweise veredelten bzw. gefeinten Aluminium-Siliziumgegebenenfalls weitere Legierungs- und/oder Verunreinigungselemente wie Magnesium, Mangan, Eisen und dergleichen enthaltenden Guß- oder Knetlegierung mit eutektischem Phasenanteil, welche Gegenstände einer Glühbehandlung mit: anschließender Auslagerung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühbehandlung als Stoßglühbehandlung bestehend aus einer Schnellerwärmung auf eine Glühtemperatur von 400°C bis 555°C, einem Halten bei dieser Temperatur mit einer Haltezeit von, vorzugsweise mindestens 1,7 Minuten bis höchstens 14,8 Minuten und einer anschließenden forcierten Abkühlung auf im wesentlichen Raumtemperatur durchgeführt wird.1.Heat treatment process to improve the material ductility of objects consisting of a preferably refined or refined aluminum-silicon, optionally further alloying and / or contaminating elements such as magnesium, manganese, iron and the like containing casting or wrought alloy with a eutectic phase component, which are objects of an annealing treatment with: Subsequent outsourcing, characterized in that the annealing treatment as a shock annealing treatment consisting of rapid heating to an annealing temperature of 400 ° C to 555 ° C, a holding at this temperature with a holding time of, preferably at least 1.7 minutes to a maximum of 14.8 Minutes and a subsequent forced cooling to essentially room temperature is carried out.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßglühbehandlung mit einer Haltezeit von kleiner als 6,8 Minuten, vorzugsweise mit einer Zeitspanne von mindestens 1,7 bis gegebenenfalls höchstens 5 Minuten, durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the shock annealing treatment is carried out with a holding time of less than 6.8 minutes, preferably with a period of at least 1.7 to optionally at most 5 minutes.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stoßglühbehandlung folgende Auslagerung des Gegenstandes als Warmauslagerung bei einer Temperatur im Bereich zwischen I50°C und 200°C mit einer Zeitdauer von l bis 14 Stunden erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the subsequent annealing treatment of the article is carried out as a hot aging at a temperature in the range between I50 ° C and 200 ° C with a period of 1 to 14 hours.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stoßglühbehandlung folgende Auslagerung des Gegenstandes als Kaltauslagerung bei im wesentlichen Raumtemperatur erfolgt.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the subsequent annealing treatment of the article takes place as cold aging at substantially room temperature.
5. Gegenstand aus einer vorzugsweise ein Veredelungselement aufweisenden, gegebenenfalls weitere Legierungs- und/oder Verunreinigungselemente wie Magnesium, Mangan, Eiser. und dergleichen enthaltenden Aluminium-Siliziumlegierung mit einem eutektischem Phasenanteil, bestehend im wesentlichen aus einer αAι - Matrix und Siliziumausscheidungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumausscheidungen im eutektischen Phasenanteil sphäroidisiert sind und eine mittlere Schnittfläche, ASj, von geringer als 4 μm2 besitzen. Asi = -∑ A < 4μm: n k-15. Item from a preferably a refining element, optionally further alloy and / or impurity elements such as magnesium, manganese, iron. and the like containing aluminum-silicon alloy with a eutectic phase component, consisting essentially of an α A ι matrix and silicon precipitates, characterized in that the silicon precipitates are spheroidized in the eutectic phase component and an average cutting area, A S j, of less than 4 μm 2 have. A si = -∑ A <4μm : n k-1
As; = mittlere Fläche der Siliziumteilchen in μm2 As; = average area of the silicon particles in μm 2
A = mittlere Fläche der Siliziumteilchen pro Bild in μm2 n = Anzahl der vermessenenA = average area of silicon particles per image in μm 2 n = number of measured
6. Gegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumäusscheidungen im eutektischen Phasenanteil sphäroidisiert sind und eine mittlere Schnittfläche von geringer als 2 μm besitzen.6. Article according to claim 5, characterized in that the silicon deposits are spheroidized in the eutectic phase portion and have an average cutting area of less than 2 microns.
7. Gegenstand aus einer vorzugsweise ein Veredelungselement aufweisenden, gegebenenfalls weitere Legierungs- und/oder Nerunreinigungselemente wie Magnesium, Mangan, Eisen und dergleichen enthaltenden Aluminium-Siliziumlegierung mit einem eutektischem Phasenanteil, bestehend im wesentlichen aus einer CCAI - Matrix und Siliziumausscheidungen, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere freie Weglänge, λsi, zwischen den :Siliziumteilchen im eutektischen Phasenanteil, definiert als die Wurzel aus einer quadratischen Meßfläche geteilt durch die in ihr enthaltende Anzahl von Siliziumteilchen, eine Größe von geringer als 4 μm besitzt.7. Object from a preferably having a finishing element, optionally containing further alloy and / or ner impurity elements such as magnesium, manganese, iron and the like, containing aluminum-silicon alloy with a eutectic phase component, consisting essentially of a CCAI matrix and silicon precipitates, characterized in that the mean free path length, λ si , between the : silicon particles in the eutectic phase component, defined as the root of a square measuring area divided by the number of silicon particles contained therein, has a size of less than 4 μm.
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
λsi = mittlerer Abstand zwischen den Si-Teilchenλsi = average distance between the Si particles
AQua rat - quadratische Bezugsfläche in μm2 AQua rat - square reference area in μm 2
Nsiiizium = Anzahl der Si-Teilchen n = Anzahl der vermessenen BilderN silicon = number of Si particles n = number of images measured
8. Gegenstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere freie Weglänge eine Größe von geringer als 3 μm, vorzugsweise von geringer als 2 μm, besitzt.8. The article of claim 7, characterized in that the mean free path has a size of less than 3 microns, preferably less than 2 microns.
9. Gegenstand aus einer vorzugsweise ein Veredelungselement aufweisenden, gegebenenfalls weitere Legierungs- und/oder Verunreinigungselemente wie Magnesium, Mangan, Eisen und dergleichen enthaltenden Aluminium-Siliziumlegierung mit einem eutektischem Phasenanteii, bestehend im wesentlichen aus einer αΛι - Matrix und Siliziumausscheidungen, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Sphäroidisierungsdichte, ξsi> definiert als die Anzahl der sphäroidisierten eutektischen Siliziumteilchen pro 100 μm2 einen Wt^fö&eHl^Θ bWzϊ.9. Article made of a preferably a refining element, optionally containing further alloy and / or impurity elements such as magnesium, manganese, iron and the like, containing aluminum-silicon alloy with a eutectic phase component consisting essentially of an α Λ ι matrix and silicon precipitates, characterized that the mean spheroidization density, ξ si> is defined as the number of spheroidized eutectic silicon particles per 100 μm 2 a Wt ^ fö & eHl ^ Θ bWzϊ.
Figure imgf000014_0001
ξsi = mittlere Sphäroidisierungsdichte der eutektischen Si-Teilchen
Figure imgf000014_0001
ξsi = average spheroidization density of the eutectic Si particles
Nsiiizium = Anzahl der Si-TeilchenSilicon = number of Si particles
A = Bezugsfläche in μm2 n = Anzahl der vermessenen BilderA = reference area in μm 2 n = number of images measured
10. Gegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Sphäroidisierungsdichte einen Wert größer als 20 besitzt.10. The article of claim 9, characterized in that the average spheroidization density has a value greater than 20.
1 1. Gegenstand nach den Ansprüchen 5-10, hergestellt nach dem Verfahren 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser im Thixocastingverfahren hergestellt ist. 1 1. Object according to claims 5-10, produced by the method 1 to 4, characterized in that it is produced in the thixocasting process.
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