Thermodynamik und Konstitution neuer Mg-Legierungen für Thixoforming-Prozesse und Al-freie mikrolegierte Systeme

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Ziel ist die systematische Untersuchung der Thermodynamik und Konstitution von zwei Gruppen neuartiger Magnesiumlegierungen: (1) Mikrolegierte Systeme außerhalb der AZ und AM Reihe und (2) Neue Systeme für Semisolid-Verfahren wie das Thixoforming. Hierzu muss das Gerüst einer bestehenden thermodynamischen Datenbasis gezielt in diese neuen Richtungen ausgebaut werden, wobei Modellierung nach der Calphad-Methode und Schlüsselexperimente Hand in Hand gehen. Im Ergebnis entsteht durch diese experimentell abgesicherte thermodynamische Modellierung mehrkomponentiger Mg-Legierungen ein konsistentes Bild der stabilen und metastabilen Phasengleichgewichte und thermodynamischen Daten. Hieraus sind wichtige Fragen für die Legierungsentwicklung und Prozessoptimierung zu beantworten. Bei den mikrolegierten Systemen sind die mögliche Bildung hochtemperaturstabiler intermetallischer Phasen in der Schmelze wichtig, aber auch andere Wechselwirkungen die zur möglichen Gefügemodifikation beitragen. Neue Legierungen für Semisolid-Verfahren ermöglichen und erfordern gegenüber klassischen Gusslegierungen ein breiteres Erstarrungsintervall und andere Eigenschaften, die sich aus bisher unbekannten Phasendiagrammen ableiten lassen. Hier soll gezielt nach vielversprechenden neuen Legierungen gesucht werden. Dafür bietet der mehrdimensionale Parameterraum mehrkomponentiger Mg-Legierungen ein weites Feld, das jedoch nur mit den hier eingesetzten Methoden der Phasendiagrammberechnung sinnvoll abgesucht werden kann. Durch enge Kooperation mit mehreren Partnern sollen die eigenen Ergebnisse zeitnah in Legierungsentwicklungen im technologischen Maßstab eingespeist werden.