Maßnahmen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Recycling Al-Druckgusslegierungen für Powertrain-Anwendungen

Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Stürzel, Thomas (VerfasserIn)
Körperschaft:	Technische Universität Ilmenau (Grad-verleihende Institution)
Weitere Verfasser:	Spieß, Lothar (AkademischeR BetreuerIn), Keßler, Olaf (BerichterstatterIn), Izquierdo, Patrick (BerichterstatterIn)
Format:	UnknownFormat
Sprache:	ger
Veröffentlicht:	Ilmenau 07.11.2018
Schlagworte:	Hochschulschrift > Gusslegierung > Schrottaufbereitung > Triebstrang
Online Zugang:	Inhaltsverzeichnis
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Beschreibung
Zusammenfassung:	Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018 Im Rahmen dieser Arbeit wird das Eigenschaftsspektrum der Al-Recyclinglegierung 226D (AlSi9Cu3Fe) unter Optimierung der Zusammensetzung und Wärmebehandlung erweitert. Neben thermodynamischen Simulationen mit JMatPro® und der Vorgehensweise nach DfSS Design-for-Six-Sigma werden Legierungsversuche im Labor- und Industriemaßstab, Makrohärte- und Dichtemessungen, Kerbschlagbiege- und Zugversuche, Bestimmung der Dauerschwellfestigkeit, DSC- und Dilatometermessungen sowie Licht- und Rasterelektronenmikroskopie mit EDX und zudem Röntgendiffraktometrie durchgeführt. Die Kombination aus DfSS und JMatPro® liefert im ersten Schritt eine Einschränkung der Legierung 226D hinsichtlich intermetallischer Phasen und Dehngrenze. Laborversuche zeigen durch 0,1 wt% Mo die Unterdrückung von nadeligen ß-Al5FeSi Phasen und stattdessen die Bildung verrundeter neuartiger AlFeMoMnSi-Phasen. Dies führt zu einer um bis zu 35 % gesteigerten Bruchdehnung. Der Übertrag auf ein Druckguss-Kurbelgehäuse zeigt ebenso eine Kennwertsteigerung. Dabei können Gefügebestandteile sicher mit JMatPro® vorhergesagt werden. Dies wird durch REM und XRD bestätigt. Die reduzierte Auslagerung T5mod 200 zeigt im Vergleich zur Referenz bereits eine signifikant höhere Dehngrenze und teils erhöhte Dauerschwellfestigkeit bis Pü50 = 57 MPa. Diese Steigerungen sind auf veränderte Ausscheidungsspezies und -dichte zurückzuführen. Optimiertes Lösungsglühen findet bei 738 K (465 °C) mit 3 h Haltezeit statt und liefert in Kombination mit reduzierter Auslagerung bei 473 K (200 °C) die höchste Dehngrenze bis 300 MPa. Dies führt auch bei der Kurzzeitwarmfestigkeit zu deutlicher Kennwertsteigerung. Bei 500 h Temperaturbelastung ist allerdings nur bis 453 K (180 °C) ein Vorteil zu erzielen, wohingegen nach 473 K (200 °C) / 500 h alle Varianten auf Rp0,2 [rund] 150 MPa abfallen. Der Spagat zwischen hoher Dehngrenze und geringem irreversiblem thermischem Wachstum zeigt sich insbesondere zwischen Auslagerungstemperaturen sowie ein- bzw. zweistufiger Wärmebehandlung. Durch Optimierung der Zusammensetzung und Wärmebehandlung wird eine deutliche Steigerung der korrelierenden Werte Quality-Index QIDJR und Sicherheitsprodukt Rp0,2 x A erreicht. Außerdem besteht ein tendenzieller Zusammenhang zwischen Sicherheitsprodukt und Kerbschlagarbeit.
Beschreibung:	Tag der öffentlichen Aussprache: 07.11.2018 Das Erscheinungsdatum ist der Tag der Verteidigung
Beschreibung:	xxviii, 160 Seiten, Seite xxix-lxx Diagramme, Illustrationen (teilweise farbig)