In-situ Eigenspannungsanalyse an Verbundgusskörpern mittels Neutronendiffraktometrie

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Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die in-situ Ermittlung des Eigenspannungsaufbaus beziehungsweise -zustands an Verbundgusskörpern mithilfe der Neutronendiffraktometrie. Während des Umgießens einer Stahlhülse mit flüssigem Aluminium wird dabei der Dehnungs- und daraus folgend der Eigenspannungsaufbau im Bauteil gemessen und somit eine zeit-, orts- und temperaturaufgelöste Eigenspannungsanalyse ermöglicht. Dies wird für unterschiedliche Gusslegierungen in Abhängigkeit verschiedener Abkühlraten durchgeführt. Des weiteren werden Phasentransformationen und zeitabhängige Werkstoffeigenschaften während Wärmebehandlungsvorgängen analysiert. Durch die in-situ Experimente können insbesondere die auftretenden Spannungsrelaxationsvorgänge während der Abkühlung des Verbundgusskörpers untersucht werden. Da diese in Simulationsprogrammen in der Regel keine Berücksichtigung finden, sind die Simulationsergebnisse entsprechend ungenau. Aufbauend auf den gewonnenen in-situ Messergebnissen sollen die auftretenden Relaxationsvorgänge unter Verwendung eines entsprechenden zeitabhängigen Materialmodells abgebildet werden. Aus den Messergebnissen sind Gesetzmäßigkeiten abzuleiten, mit denen ein am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) bereits entwickeltes Modell erweitert werden soll.