Untersuchung zum Walzverhalten von gegossenen, partikelverstärkten Metallmatrix-Verbunden

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Partikelverstärkte Metallmatrixverbunde, die in der Flüssigphase hergestellt werden, sind kostengünstige Werkstoffe mit einer hohen, auf das Gewicht bezogenen, spezifischen Festigkeit. Aus der Literatur kann man entnehmen, dass trotz der geringen Duktilität der MMCs das Umformvermögen durch Warmumformung erheblich gesteigert werden kann. Der Zweck dieses Projekts ist, Verarbeitungsstrecken und Prozessbedingungen für eine sichere Formgebung dieser Verbünde zu ermitteln und zu optimieren. Dazu werden aus diesem Material gewalzte Bleche und Bänder untersucht. Die Ergebnisse sind von hoher praktischer Bedeutung zur Herstellung von kostengünstigen Verbundwerkstoffen mit hoher spezifischer Festigkeit und hohem EModul, die für den Einsatz in Strukturbauteilen bestimmt sind. In diesem Vorhaben werden Aluminiumknetlegierungs-Matrixverbunde ausgewählt, die über die Prozesskette des Gießens hergestellt werden. SiC-Partikel werden zur Verstärkung benutzt. Durch Magnesium und Silizium können die Reaktionen zwischen dem Aluminium und SiC während des Prozesses minimiert werden. Die Benetzbarkeit zwischen Matrixwerkstoff und Verstärkungspartikel wird durch Magnesium und Silizium verbessert. Die Zugabe von Kupfer verbessert die Bedingungen für eine Wärmebehandlung zur Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften des Endproduktes.Aufbauend auf eigenen Erfahrungen werden Komposite unter voroptimierten Prozessbedingungen für den Gießprozess hergestellt Zum Vergleich werden Komposite auf pulvermetallurgischem Wege hergestellt. Das Umformverhalten dieser Verbünde wird für unterschiedliche Umformbedingungen zur Ermittlung eines geeigneten Prozessfensters zur Herstellung von Blechen für Strukturbauteile ermittelt. Verglichen damit werden die Ergebnisse aus Untersuchungen mit pulvermetallurgisch hergestellten Verbunden.