Das mikrostrukturelle Verhalten einer AlSi9-Legierung wird experimentell und numerisch untersucht. Anhand unterschiedlich schnell erstarrter Gussproben werden Schliffbilder erstellt sowie der sekundare Dendritenarmabstand (DAS), der Abstand der eutektischen Siliziumkristalle und der Anteil der eutektischen Phase analysiert. Zur Ermittlung der Spannungs-Dehnungs-Kurven werden Zugversuche durchgefuhrt. Zugversuche im Neutronenstrahl ermoglichen die Analyse der phasenspezifischen Lastaufteilung zwischen Aluminium und Silizium. Die hierbei gerissenen Zugproben werden mittels Tomographie hinsichtlich der Porenverteilung untersucht. Weiterhin erfolgt der Aufbau, die Kalibrierung und Validierung eines Simulationsmodells zur Berechnung der Spannungs-Dehnungs-Kurven auf Basis der Mikrostruktur eines Schliffbilds. Ziel der Arbeit sind Erkenntnisse zum mikrostrukturellen Verhalten der Legierung unter Last sowie die Berechnung von mechanischen Kennwerten auf Basis der Mikrostruktur.
1 Das horizontale Stranggießen hat insbesondere zur Herstellung von endabmessungsnahen metallischen Halbzeugen weltweit einen hohen Stellenwert erlangt. Die Vorteile dieser Gießverfahren liegen vor allem in der geringen Bauhöhe und einfachen Wartung der Anlagen, den geringen Investitionskosten sowie in der Tatsache, dass selbst kleine Chargen wirtschaftlich produziert werden können [1]. Als gravierender Nachteil sind jedoch die während des Gießprozesses ungleichen Abkühlungsbedingungen zu nennen. Unter dem Einfluss der Schwerkraft liegen an der Strangunterseite bessere Wärmeübergangsbedingungen zur Kokille vor als an der Oberseite des Strangs, wodurch das Gussprodukt ein über dem Querschnitt unsymmetrisches Gefüge aufweist. Die thermische Mitte als Ort der letzten Erstarrung ist deutlich außermittig nach oben verschoben, was bei nachfolgenden umformenden Fertigungsschritten wie dem Strangpressen zu Problemen führen kann. Üblicherweise kommen beim Vergießen von Kupferwerkstoffen Grafitkokillen zum Einsatz, die von wasserdurchströmten Kühlkörpern umgeben sind. Bei der Verwendung eines konventionellen Kokillen-Kühler-Aufbaus tritt insbesondere bei der Herstellung von flachen Bandformaten das Phänomen des Kokillenatmens auf, das während des Gießprozesses zu unerwünschten instationären Wärmeübergangsbedingungen zwischen der Grafitkokille und dem Kühlkörper führt.
Der Trend zu Miniaturisierung in Technik und Industrie stellt immer hohere Anforderungen an die Herstellung kleiner Umformteile. Die Entwicklung solcher Kleinteile wird dabei durch Skalierungseffekte erschwert. Mit abnehmender Werkstuckgrose nimmt der Einfluss der Mikrostruktur auf den Erfolg des Umformprozesses zu und macht eine Anpassung der Prozessparameter erforderlich.
While runoff rates from copper roofs have been extensively studied during the last years, corresponding studies from copper rain gutters have been missing. A laboratory investigation has been under ...
