Die quantitative Erfassung des Einflusses der Begleitelemente und Erstarrungsbedingungen auf die Veredelung von AlSi7Mg Gusslegierungen

定量测定伴生元素和凝固条件对AlSi7Mg铸造合金细化的影响

• 批准号: 190053621
• 负责人: Dr. Markus Apel
• 金额: --
• 依托单位: Access e.V.
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/190053621?language=en
• 关键词: Die; quantitative; Erfassung; des; Einflusses

Das in AlSi7Mg Gusslegierungen während der eutektischen Erstarrung gebildete eutektische Silizium kann in verschiedenen morphologischen Ausprägungen und Größen vorliegen, die sich unterschiedlich auf die Werkstoffeigenschaften auswirken. Die gezielte, als Veredelung bezeichnete Zugabe von z.B. Strontium führt zu einem Übergang der unerwünschten groben körnigen zu einer erwünschten, feineren korallenartigen (veredelten) Form der Siliziumpartikel. Dabei existieren unterschiedlich abgestufte Ausprägungen dieser Morphologieänderungen, die bereits durch die Anwesenheit von wenigen ppm der Begleitelemente Phosphor und Eisen beeinflusst werden. Das gleichzeitige Auftreten von veredelten und unveredelten Siliziumpartikeln, wird als heterogene Veredelung bezeichnet und ist unerwünscht aufgrund des negativen Einflusses auf die lokalen mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes.Im Rahmen dieses Projektes sollen Einflussfaktoren quantitativ ermittelt werden, die zu einer heterogenen Veredelung führen. Ausgehend von der Legierung AlSi7 soll der Einfluss des festigkeitssteigernden Legierungselementes Magnesium, der Begleitelemente Fe und P, des Veredelungsmittels (Sr) und verschiedener Erstarrungsbedingungen auf die Gefügemorphologie untersucht werden. Hierfür ist geplant die Ergebnisse etablierter Grundlagenexperimente (GI) mit der Phasenfeldsimulation (Access) und der thermodynamischen Beschreibung zu kombinieren, um eine quantitative ortsaufgelöste Beschreibung und Simulation der Gefügeausbildung entlang des Erstarrungspfades zu erhalten, inklusive der lokalen Variationen in den Elementkonzentrationen (Mikroseigerung). Somit ist es beispielsweise möglich, die Hypothese zu überprüfen, dass eine durch Ausscheidungsbildung von Sr‐reichen Phasen hervorgerufene lokale Verarmung an gelöstem Sr für die ungleichmäßige Veredlung verantwortlich ist. Im einzelnen sollen Experimente auf Basis hochreiner Legierungselemente durchgeführt werden, deren Ergebnisse zur metallurgischen Beschreibung der Gefügeausbildung und zur Charakterisierung der Einflüsse von Abkühlrate und Seigerungsvorgängen auf die Siliziummorphologie verwendet werden. Begleitende Gefügesimulationen ermöglichen die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Erstarrungsmorphologie, Mikroseigerung und Ausscheidungsbildung auf unterschiedlichen Längenskalen. Für die direkte Simulation des Veredelungseffektes soll eine neue Anisotropiebeschreibung für die Al‐Si Grenzflächenkinetik und ‐energie entwickelt werden, die es erlaubt den Morphologieübergang von der kompakten Struktur zur Korallenstruktur darzustellen. Der Abgleich der Modellparameter kann anhand der, am Institut für Funktionswerkstoffe (IfF) geplanten 3D‐Charakterisierung der Si‐ Morphologie erfolgen.Gemeinsam mit den an technischen Legierungen durchgeführten Untersuchungen sollen letztendlich Konzepte für eine verbesserte Homogenität der Veredelung entwickelt werden.

AlSi7Mg Gusslegierungen der eutektischen Erstarrung gebildete eutektische Silizium kann in verschiedenen morphologischen Ausprägungen und Größen vorliegen, die sich unterschiedlich auf die Werkstoffeigenschaften auswirken。 Die gezielte，as Veredelung bezeichnete Zugabe von z.B.锶以硅颗粒形式形成。存在于形态学和形态学方面的抽象概念，是在磷元素和荧光粉的分析中存在的。 Das gleichzeitige Auftreten von veredelten und unveredelten Siliziumpartikeln, wird als heterogene Veredelung bezeichnet und ist unerwünscht aufgrund des negativen Einflusses auf die lokalen mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes.Im Rahmen dieses Projektes sollen Einflussfaktoren Quantitative ermittelt werden, die zu einer heogenen Veredelung führen。 AlSi7 的使用应包含镁元素、Fe 元素和 P 元素、Veredelungsmittels (Sr) 和 verschiedener Erstarrungsbedingungen auf die Gefügemorphologie undersucht werden。 Hierfür ist geplant die Ergebnisse etablierter Grundlagenexperimente (GI) mit der Phasenfeldsimulation (Access) und der Thermodynamischen Beschreibung zu kombinieren, um eine定量或模拟 der Gefügeausbildung entlang des Erstarrungspfades zu 然后，将元素变化 (Mikroseigerung) 中的局部变化包含在内。 Somit ist es beispielsweise möglich, die überprüfen, dass eine durch Ausscheidungsbildung von Sr‐reichen Phasen hervorgerufene lokale Verarmung an gelöstem Sr für die ungleichmäßige Veredlung verantwortlich ist.这是一项关于世界范围内的化学元素的实验，它是冶金学的研究和硅形态学的研究和发展的特征 韦尔登Begleitende Gefügesimulationen ermöglichen die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Erstarrungsmorphologie, Mikroseigerung und Ausscheidungsbildung auf unterschiedlichen Längenskalen。为了直接模拟新的各向异性效果，在 Al-Si Grenzflächenkinetik 和 Energie entwickelt werden 中，将在 Korallenstruktur darzustellen 的结构结构中引入形态学。 Der Abgleich der Modellparameter cann anhand der, am Institut für Funktionswerkstoffe (IfF) geplanten 3D-Charakterisierung der Si- Morphologie erfolgen.Gemeinsam mit den an technischen Legierungen durchgeführten Untersuchungen sollen letztendlich Konzepte für eine韦尔贝塞特 同质化 der Veredelung entwickelt werden。

项目成果

Key experiments and thermodynamic revision of the binary Al–Sr system

二元AlâSr体系的关键实验和热力学修正

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2014.05.018
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds
• 影响因子: 6.2
• 作者: S.-M. Liang;M. Engstler;V. Groten;J. Barrirero;F. Mücklich;A. Bührig-Polaczek;R. Schmid- Fetzer
• 通讯作者: R. Schmid- Fetzer

Influence of Die and Casting Temperatures and Titanium and Strontium Contents on the Technological Properties of Die‐Cast A356 in the As‐Cast and T6 Condition

压铸和铸造温度以及钛和锶含量对 AsâCast 和 T6 条件下压铸 A356 工艺性能的影响

• DOI: 10.1002/9781118663189.ch174
• 发表时间: 2013
• 期刊: Light Metals
• 作者: Fischer;Groten;Brachmann;Vossel;Bührig-Polaczek
• 通讯作者: Bührig-Polaczek