Optimization of Al-Mg and Al-Mg-Si alloys for cryogenic deformation

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Die Automobilindustrie strebt nach Aluminiumlegierungen für den Leichtbau mit besserer Umformbarkeit, um komplexere Bauteile herzustellen. Eine Möglichkeit um die Verformbarkeit von Aluminium zu erhöhen ist eine Umformung bei niedrigen Temperaturen. Der Hauptfokus dieser Dissertation liegt darin die Mechanismen der kryogenen Verformung zu untersuchen und mögliche Legierungskonzepte zu finden, welche diese positiven Eigenschaften optimal ausnutzen. Untersuchungen zeigten, dass die Festigkeits- und Duktilitätszunahme im Vergleich zu einer Umformung bei Raumtemperatur aufgrund eine höheren Kaltverfestigung und damit verbundenen geringen dynamischen Erholung entstehen. Dies lässt auf eine höhere Versetzungsdichte bei niedrigen Temperaturen schließen, was quantitativ mittel Synchrotron Untersuchungen bestätigt werden konnte. Gleichzeitig wurde eine Änderung im Versetzungscharakter und damit ein höherer Anteil an Schraubenversetzungen festgestellt. Tiefe Temperaturen bewirken zusätzlich eine homogenere Verteilung der Versetzungen im Material, wobei dies mit einer hohen Kaltverfestigung zum Erreichen einer Verbesserung der Verformbarkeit einhergeht. Nicht nur der Mechanismus der kryogenen Umformung, sondern auch der Einfluss einer anschließenden Erholung bei Raumtemperatur und folgenden Warmaushärtung auf die mechanischen Eigenschaften sowie die Versetzungsdichte wurde aufgeklärt. Erholungsvorgänge und die damit verbundene Stabilität des kryogen deformierten Zustandes stellen zuvor unbeachtete Herausforderungen bei der weiteren Verarbeitung oder wissenschaftlichen Untersuchungen dar. Entsprechend sind diese Erkenntnisse essentiell um in Zukunft den industriellen Prozess der kryogenen Verformung aufzubauen und weiterentwickeln zu können.

Details

Titel in ÜbersetzungOptimierung von Al-Mg und Al-Mg-Si Legierungen für die kryogene Verformung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2020