Festigkeit und Zähigkeit von Aluminium-Druckgusslegierungen nach Wärmeeinwirkung

Projekt-Nr.: AiF 17786
Laufzeit von 2013 bis 2016.

Themenfeld: Wärmebehandlung

Produktfeld: Abschlussberichte

Status: Abgeschlossen

Universität: Leibniz Institut für Werkstofforientierte Technologien

Stadt: Bremen

Institution: IWT Bremen

In diesem Vorhaben wurden die statische und zyklische Festigkeit sowie die Zähigkeit von Aluminium-Druckguss mit und ohne Maßstabilisierungsglühung bei unterschiedlicher Wärmeeinwirkung (Betriebstemperatur) im Gusszustand untersucht werden. Hierdurch sollten folgende Ziele erreicht werden:

  1. Verständnis des Zusammenhangs zwischen Wärmeeinwirkung, Belastung und Maßänderung
  2. Verständnis des Zusammenhangs zwischen Wärmebehandlung und statischer sowie zyklischer Festigkeit wie auch Zähigkeit bei Raum- und Betriebstemperatur
  3. Verständnis des Einflusses der Herstellungstechnik vacural/konventionell auf Festigkeitseigenschaften und Maßänderung durch gießunterstützende Maßnahmen

Um die angestrebten Ziele zu erreichen, wurde die Maßänderung von Proben aus der Aluminiumdruckgusslegierung AlSi9Cu3(Fe), die nach dem Druckgießen 14 Tage kaltausgelagert wurden, während unterschiedlicher zusätzlicher Warmauslagerungen an einem Dilatometer erfasst. Der Einfluss von erhöhten Betriebstemperaturen auf die Maßänderung wurde an Zugproben bestimmt, deren Längen vor und nach der Warmauslagerung an einem Koordinatenmessgerät ermittelt wurden. Der Einfluss der unterschiedlichen Warmaus-lagerungen auf die statische Festigkeit und Zähigkeit wurde an druckgegossenen Zugproben und Risszähigkeitsproben ermittelt. Ermüdungsversuche wurden an kaltausgelagerten und an warmausgelagerten druckgegossenen Ermüdungsproben bei Raumtemperatur und bei 120 °C durchgeführt. Hierdurch kann der Einfluss der Maßstabilisierungsglühung auf die Schwingfestigkeit der Aluminiumdruckgusslegierung ermittelt werden. Durch eine Überwachung der Ermüdungsprobenlänge während der Schwingprüfung konnte die Maßstabilität der unterschiedlich wärmebehandelten Proben bei unterschiedlichen Prüfbedingungen ermittelt werden.

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