Kornfeinung in AlSi-Legierungen

Research output: ThesisMaster's Thesis

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Kornfeinung in AlSi-Legierungen. / Doppelhofer, Bernadette.

2014.

Research output: ThesisMaster's Thesis

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@phdthesis{af8a42f06fbb43be9535be70853b074e,
title = "Kornfeinung in AlSi-Legierungen",
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. F{\"u}r die Grundlage der Arbeit wurde eine ausf{\"u}hrliche Literaturrecherche durchgef{\"u}hrt, welche Auswirkungen dieser Elemente auf die Eigenschaften von Al-Si-Legierung untersucht. Theoretische Berechnungen vom Wachstumsbehinderungs-faktor (Q) und dem Unterk{\"u}hlungsfaktor (P) wurden durchgef{\"u}hrt. Daf{\"u}r wurden Proben mittels TP1-Test gegossen und anschlie{\ss}end die Schliffgef{\"u}ge mittels Lichtmikroskop (LM) und Rasterelektronenmikroskop (REM) auf Phasen und Korngr{\"o}{\ss}en analysiert, indem der Ti-, B- bzw. der Ta-Gehalt zwischen 0,05 und 0,3 Gew.-% variiert wurde. Verglichen wurde zus{\"a}tzlich 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 St{\"a}rksten war. Diese erzielt {\"a}hnliche Wirkung, wie die der Legierung mit 0,3%Ti +TiB2. Bei dieser konnten auch lange nadelf{\"o}rmige Al3Ti-Phasen gefunden werden. Die erwartete t-Phase konnte mittels REM nicht detektiert werden. Auffallend war der Zusammenhang des Wachstumsbehinderungsfaktor Q und der Korngr{\"o}{\ss}e. Obwohl der berechnete Q-Faktor sich erh{\"o}hte, wurden auch die Korngr{\"o}{\ss}en gr{\"o}{\ss}er. Die Zugabe von Ta verursachte Schwierigkeiten beim Einbringen, da Ta sich nur schwer l{\"o}ste und zur Oxidation neigte. Durch optimierte Versuche konnte die Legierung mit AlSi7+Ta0,1+TiB2+Ti0,05 hergestellt werden, welche die effizienteste Kornfeinungswirkung aufzeigte.",
keywords = "grain refinement, growth restriction factor, titanium, boron, tantalum, Kornfeinung, Wachstumsbehinderungsfaktor, Titan, Tantal, Bor",
author = "Bernadette Doppelhofer",
note = "gesperrt bis null",
year = "2014",
language = "Deutsch",

}

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TY - THES

T1 - Kornfeinung in AlSi-Legierungen

AU - Doppelhofer, Bernadette

N1 - gesperrt bis null

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - 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.

AB - 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.

KW - grain refinement

KW - growth restriction factor

KW - titanium

KW - boron

KW - tantalum

KW - Kornfeinung

KW - Wachstumsbehinderungsfaktor

KW - Titan

KW - Tantal

KW - Bor

M3 - Masterarbeit

ER -