Semi-solid Processing of Al-Si7-Mg Alloys

Titel in Übersetzung: Produktion von halbflüssigen Al-Si7-Mg Legierungen

Muhammad Kamran

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

In dieser Arbeit wurde die Verarbeitung von Al-Si-Mg Legierungen im 2-Phasengebiet fest-flüssig mit Hilfe einer Abkühlrinne behandelt. Die Abkühlrinne kann eine effiziente Methode zur Herstellung einer thixotropen Vorlegierung sein, jedoch gestaltet sich die Kontrolle der Mikrostruktur schwierig, da diese von den Prozessparametern abhängig ist. Ein neuer Parameter, die Kontaktzeit, wurde erarbeitet, um die Korrelation von Unterkühlung, Neigungswinkel und Fließgeschwindigkeit zu ermitteln. Für eine nicht korngefeinte, nicht veredelte AlSi7Mg Legierung wurde der Effekt der Gießtemperatur (680, 660 und 640°C), sowie der Kontaktzeit (0.04, 0.09 und 0.13s), des Neigungswinkels (20, 40 und 60°), des Materials der Form (Sand oder Metall), der Probendicke (10 bis 34mm im Sandguss) und der Schlichte der Abkühlrinne (Graphit oder Bornitrid) auf die Mikrostruktur, die im Idealfall fein und globulitisch sein soll, untersucht. Die Mikrostruktur und die charakteristischen Umwandlungstemperaturen der Legierung wurden mit einer kommerziellen unbehandelten AlSi7Mg Legierung im Gusszustand und einer kommerziell hergestellten magnetohydrodynamisch gerührten (MHD) A356 Legierung verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die chemische Zusammensetzung der Legierung eine wichtige Rolle hinsichtlich Erstarrungstyp, Erstarrungsablauf und gebildete intermetallische Phasen spielt. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass Methoden, die üblicherweise bei fest-flüssig Schmelzen benutzt werden um globulitische Körner zu analysieren, fehlerhaft sind. Diese Fehler können durch eine Anodisierung der Proben minimiert werden. Die Veränderung der Legierungscharakteristik hat auch einen entscheidenden Einfluss auf die Veränderung des Festanteiles im fest-flüssig Bereich, was zu einer Veränderung der Liquidustemperatur und des zulässigen des Festanteils beim Thixogießen führte. Die Abkühlrinne hat 2 Funktionen: - Ableitung der Wärme: dadurch wird die Korngröße und die Morphologie sowohl auf der Kontaktfläche zur Rampe als auch innerhalb der Schmelze durch die Ausbildung einer thermischen bzw. konstitutionellen Unterkühlung beeinflusst. Diese Unterkühlung ist erforderlich für den Übergang von einer stängeligen zu einer globulitischen Mikrostruktur (CET); - Beeinflussung des vorhandenen Keimbildungsmechanismus. Die betrachteten Mikrostrukturen wurden von der Wärmeableitung und dem Temperaturgradienten, die vom Material der Form abhängen, zusätzlich beeinflusst. Dies erklärt die komplexen unterschiedlichen Mikrostrukturen, die im Zuge dieser Arbeit gefunden wurden.
Titel in ÜbersetzungProduktion von halbflüssigen Al-Si7-Mg Legierungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schumacher, Peter, Beurteiler A (intern)
  • Kneißl, Albert, Beurteiler B (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2008

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Semi-solid Prozess Thixotropie Abkühlrinne AlSi7Mg Legierungen AlSi Legierungen Intermetallische Phasen Kontaktzeit Übergang stängeliger zu globulitischer Mikrostruktur (CET) Anodisierung

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