Kornfeinung in AlSi-Legierungen

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Aufgabe der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Si-Vergiftungseffektes und der Kornfeinungseinfluss von Titan (Ti), Bor (B) und Tantal (Ta), sowie der Nachweis von t-Phasen in Ti-Legierungen. Für die Grundlage der Arbeit wurde eine ausführliche Literaturrecherche durchgeführt, welche Auswirkungen dieser Elemente auf die Eigenschaften von Al-Si-Legierung untersucht. Theoretische Berechnungen vom Wachstumsbehinderungs-faktor (Q) und dem Unterkühlungsfaktor (P) wurden durchgeführt. Dafür wurden Proben mittels TP1-Test gegossen und anschließend die Schliffgefüge mittels Lichtmikroskop (LM) und Rasterelektronenmikroskop (REM) auf Phasen und Korngrößen analysiert, indem der Ti-, B- bzw. der Ta-Gehalt zwischen 0,05 und 0,3 Gew.-% variiert wurde. Verglichen wurde zusätzlich die unterschiedliche Wirkung bei Zugabe von 0,05% reinem Ti, 0,05% Ti + TiB2-partikel, sowie 0,05% reinem B bei einer Variation des Si-Gehalts zwischen 1 und 10%. Es konnte eine schwache kornfeinende Wirkung von Ti und B nachgewiesen werden, wogegen die Wirkung bei Zugabe von B 0,05% am Stärksten war. Diese erzielt ähnliche Wirkung, wie die der Legierung mit 0,3%Ti +TiB2. Bei dieser konnten auch lange nadelförmige Al3Ti-Phasen gefunden werden. Die erwartete t-Phase konnte mittels REM nicht detektiert werden. Auffallend war der Zusammenhang des Wachstumsbehinderungsfaktor Q und der Korngröße. Obwohl der berechnete Q-Faktor sich erhöhte, wurden auch die Korngrößen größer. Die Zugabe von Ta verursachte Schwierigkeiten beim Einbringen, da Ta sich nur schwer löste und zur Oxidation neigte. Durch optimierte Versuche konnte die Legierung mit AlSi7+Ta0,1+TiB2+Ti0,05 hergestellt werden, welche die effizienteste Kornfeinungswirkung aufzeigte.

Details

Titel in ÜbersetzungGrain refinement in AlSi-alloys
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung24 Okt 2014
StatusVeröffentlicht - 2014