TY - THES

T1 - Einfluss verschiedener Zwischenglühstrategien auf die Biegeeigenschaften von Al-Mg-Si-Fe-Legierungen

AU - Mutschlechner, Stefan

N1 - gesperrt bis 18-05-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - 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.

AB - 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.

KW - aluminium

KW - aluminum

KW - EN-AW 6016

KW - bendability

KW - bending angle

KW - intermediate annealing

KW - primary phases

KW - dispersoids

KW - magnesium

KW - silicon

KW - manganese

KW - pores

KW - bending test

KW - hardness measurement

KW - scanning electron microscopy

KW - optical microscopy

KW - ImageJ

KW - FactSage

KW - method of least squares

KW - Aluminium

KW - EN-AW 6016

KW - Biegbarkeit

KW - Biegewinkel

KW - Zwischenglühung

KW - Primärphasen

KW - Dispersoide

KW - Magnesium

KW - Silizium

KW - Mangan

KW - Poren

KW - Biegeprüfung

KW - Härtemessung

KW - Rasterelektronenmikroskopie

KW - Lichtmikroskopie

KW - ImageJ

KW - FactSage

KW - Methode der kleinsten Quadrate

M3 - Masterarbeit

ER -