Optimization and investigations along the industrial establishment of 5/7 crossover alloys

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit dem kritischen Kompromiss zwischen Festigkeit und Verformbarkeit von Aluminiumlegierungen, insbesondere im Zusammenhang mit Automobilanwendungen. Herkömmliche Legierungen der Serie 5xxx bieten eine gute Umformbarkeit, aber keine ausreichende Festigkeit, während Legierungen der Serie 7xxx eine hohe Festigkeit, aber eine schlechte Umformbarkeit aufweisen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurden 5/7 Crossover Legierungen entwickelt, die das Beste aus beiden Serien vereinen. Die daraus resultierenden Legierungen erreichen eine hohe Dehnung und eine signifikante Härtbarkeit mit Streckgrenzen von über 400 MPa nach industriell durchführbaren thermomechanischen Behandlungen, was sie ideal für fortschrittliche Anwendungen in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie macht. Diese Arbeit umfasst eine detaillierte Untersuchung der Auswirkungen von Erwärmungs- und Abkühlungsraten, der Simulation industrieller Wärmebehandlungsprozesse und der einzigartigen Eigenschaften von 5/7 Crossover Legierungen. Zudem werden die Nachhaltigkeitsaspekte der Aluminumindustrie untersucht, wobei das Potenzial des Crossover Legierungskonzepts für einen höheren Recyclinganteil und die Unterstützung einer Kreislaufwirtschaft hervorgehoben wird. Der verstärkte Einsatz von Recyclingmaterial bei der Herstellung dieser Legierungen führt zu einem höheren Anteil an Verunreinigungen, insbesondere Eisen und Silizium, was sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften auswirken kann. Daher werden Studien durchgeführt, um die Phasenbildung, die Beschaffenheit und die Modifizierbarkeit dieser Phasen im System der 5/7 Crossover Legierungen zu untersuchen. Die Entwicklung von 5/7 Crossover Legierungen stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Aluminummetallurgie dar, da sie eine nachhaltige Lösung für den Kompromiss zwischen Festigkeit und Verformbarkeit mit einzigartigen Möglichkeiten im Bereich der schnellen plastischen sowie superplastischen Umformung bietet. Diese Innovation ebnet den Weg für eine Umstellung von Mehrstoff- auf Einstoffkarosserien und ermöglicht so das Recycling von Fahrzeugen in einem geschlossenen Kreislauf.

Details

Titel in ÜbersetzungOptimierung und begleitende Untersuchungen am Weg der industriellen Etablierung von 5/7-Crossover Legierungen
OriginalspracheEnglisch
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 1800