Warmrissneigung bei Aluminiumgusslegierungen in Abhängigkeit der Legierungszusammensetzung

摘要

Das Problem der Warmrissbildung bei Aluminium-Gusslegierungen ist altbekannt, aber nur unzureichend wissenschaftlich erforscht. Bereits marginale Schwankungen in der Legierungszusammensetzung können zu einem geänderten Warmrissverhalten führen. Ziel der Arbeit war es, die Einflüsse der Elemente Kupfer und Magnesium auf die Warmrissneigung einer AlSi7Mg(Cu) Basislegierung zu untersuchen. Zur Abschätzung der ausgeschiedenen Phasen und ihrer Phasenanteile wurden für fünf Legierungen thermodynamische Berechnungen mittels ThermoCalc-Classic-Software (TCC) durchgeführt. Zusätzlich wurden für diese Legierungsvarianten die Warmrisszahl (WRZ) und die Warmrissempfindlichkeit anhand von Abgüssen in eine sogenannte Warmrisskokille empirisch ermittelt. Die mit ThermoCalc-Classic berechnete Terminal Freezing Range (TFR) wurde den anderen relevanten Warmrissparametern, der Warmrisszahl und dem Warmrissneigungs-Koeffizient (CSC), gegenübergestellt. Die Warmrissflächen wurden im Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht und der Einfluss der eutektischen Phasen auf die Warmrissbildung beurteilt. Im Rahmen der Arbeit konnte der Einfluss der Elemente Magnesium und Kupfer auf die Warmrissneigung untereutektischer Gusslegierungen bestimmt werden. Die Ergebnisse der Gießversuche korrelieren ausgezeichnet mit den theoretischen Berechnungen zur Warmrissbildung.