Betrachtung der Entstehung von Heißrissen in AlCeMg-Legierungen im Schwerkraftkokillenguss

Wolff, N.; Vroomen, U.; Bührig-Polaczek, A.; Sharma, R.; Reisgen, U.

Der Einsatz von Bauteilen aus konventionellen Aluminiumlegierungen ist unter anderem durch das Absinken der mechanischen Belastbarkeit bei erhöhten Umgebungstemperaturen begrenzt. In diesen Bereich können die Legierungen mit Cer als eines der Hauptlegierungselemente den Einsatzbereich von Aluminiumbauteilen signifikant erweitern. Für die wirtschaftliche Einsetzbarkeit dieser noch relativ wenig untersuchten Legierungssysteme ist die Verarbeitbarkeit im Gießprozess eine entscheidende Komponente. Ein wesentliches Merkmal ist hier die Neigung zu Heißrissen und somit das Wissen um deren Entstehungsmechanismen. In der vorliegenden Arbeit wird die Entstehung von Heißrissen im Legierungssystem AlCeMg während der Erstarrung in einer Kokille mittels optischer Methoden in-situ beobachtet und die zugehörigen Temperaturverläufe sowie die durch die Erstarrung hervorgerufene Schrumpfung aufgezeichnet. Begleitet werden diese Messungen durch anschließende Untersuchungen der Morphologie der Risse sowie des umgebenden Gefüges mit metallographischen und elektronenoptischen Methoden. Aus der Kombination dieser Ergebnisse lässt sich auf die Mechanismen, die der Heißrissbildung in der jeweiligen Legierung zu Grunde liegen, schließen. Den Ergebnissen des Rissverhaltens der AlCeMg-Legierungen werden abschließend die Eigenschaften von ausgewählten praxiserprobten Legierungen der Systeme AlSi und AlCu gegenübergestellt, um sie im Kontext des Gießprozesses einordnen zu können.

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Wolff, N. / Vroomen, U. / Bührig-Polaczek, A. / et al: Betrachtung der Entstehung von Heißrissen in AlCeMg-Legierungen im Schwerkraftkokillenguss. Düren 2021. Shaker.

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