Reliability of thermodynamically predicted phase stabilities in quarternary and quinary magnesium alloys

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Ziel dieses Projektes ist eine quantitative und systematische Untersuchung der Zuverlässigkeit thermodynamisch vorhergesagter Phasenstabilitäten in den vier quaternären Systemen Al-CaLi-Mg, Al-Ca-Li-Si, Al-Ca-Mg-Si, Ca-Li-Mg-Si und in dem fünfkomponentigen System AlCa-Li-Mg-Si. Diese Frage nach der Zuverlässigkeit ist von grundsätzlicher Bedeutung für die Anwendung der Calphad-Methode in technischen Legierungen. Diese Methode kann einen sehr großen Zeit- und Kostenaufwand ersparen, der bei einer rein experimentellen Erfassung von 4- und 5-Stoffsystemen unvermeidbar und meist unvertretbar wäre. Das Zielsystem AlCa-Li-Mg-Si ist hervorragend für dieses Vorhaben geeignet: (1.) Wegen der ganz verschiedenen Eigenschaften der Legierungselemente ist es ein gutes Modellsystem; (2.) Aufgrund mehrjähriger eigener Vorarbeiten stehen ausreichend gesicherte Basisdaten zur Verfügung; (3.) Die Anwendung auf die Entwicklung technologisch interessanter Magnesiumlegierungen erfordert gesicherte Kenntnisse über die Phasenstabilitäten, um das komplexe Verhalten bei Erstarrung und Wärmebehandlung besser zu verstehen. Methodisch wird iterativ mit einer Kombination von Experimenten und Modellierung vorgegangen. Dadurch ist eine Fokussierung auf eine überschaubare Auswahl der aussagekräftigsten Schlüsselexperimente möglich.