Einfluss verschiedener Zwischenglühstrategien auf die Biegeeigenschaften von Al-Mg-Si-Fe-Legierungen

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Im Rahmen dieser Masterarbeit werden verschiedene Zwischenglühstrategien auf die Biegeeigenschaften von Al-Mg-Si-Fe-Legierungen untersucht, deren Basis das Legierungssystem EN-AW 6016 darstellt. Die Herstellung der zu untersuchenden Legierungen erfolgt durch das Umschmelzen der Al-Mg-Si-Legierung 6016 und dem Legieren mit Eisen, Silizium und Mangan. Ein erhöhter Gehalt an Fe bewirkt die Bildung spröder intermetallischer Primärphasen (AlFeSi-Phasen), geschuldet durch dessen geringe Löslichkeit im Al-Gitter, welche im Walzprozess fragmentieren. Jene Primärphasen des Typs AlFeSi binden bei Ihrer Bildung Silizium, weswegen in einem Teil der zu untersuchenden Systeme zusätzliches Silizium zulegiert wird. Mangan wird typischerweise eingesetzt, um die Morphologie Fe-reicher Primärphasen bei ihrer Ausbildung im Guss zu beeinflussen. Außerdem bewirkt Mangan die Bildung von Dispersoiden während der Homogenisierung. Weitere Gefügebestandteile sind die löslichen Phasen Mg2Si und Si, die eine wichtige Rolle für die Festigkeit der Legierungen spielen. Die verwendeten Zwischenglühstrategien beeinflussten die Bildung und die resultierende Morphologie von Silizium stark, was wiederum einen erheblichen Einfluss auf die Biegefähigkeit hatte. Die Mikrostruktur wurde mittels Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmen und dem Bildbearbeitungsprogramm ImageJ analysiert, sowie durch das Computerprogramm FactSage 8.3 auf Basis der chemischen Zusammensetzung der Legierungen berechnet. Unter der Anwendung von 3-Punkt-Biegeversuchen ließen sich unterschiedlich starke Einflüsse der Gefügebestandteile auf die Biegbarkeit feststellen. Zusätzlich kam die Methode der kleinsten Quadrate zum Einsatz, um Formeln für die Vorhersage des Biegewinkels basierend auf der Phasenzusammensetzung zu entwickeln. Darüber hinaus ließ sich aus der Größe der Formelparameter die Einflussstärke jeder einzelnen Phase ableiten. Hierbei zeigte sich, dass Silizium den stärksten negativen Einfluss auf den Biegewinkel hatte.

Details

Titel in ÜbersetzungInfluence of different intermediate annealing strategies on the bending properties of Al-Mg-Si-Fe-alloys
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung28 Juni 2024
StatusVeröffentlicht - 2024