Entwicklung eines Mehrphasen-Erstarrungsmodells und experimentelle Untersuchung der Formfüllung bei Gießprozessen

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Die Hauptziele des Folgeantrags sind die Umformulierung des vorhandenen zweikomponentigen und mehrphasigen Erstarrungsmodells, um die Modelle aller Teilprojekte in einem zunächst einphasigen Strömungs- und Erstarrungsmodell zusammen zu führen und numerisch zu implementieren. Darüber hinaus ist die Durchführung definierter Validierungsversuche für die Teilprojekte 1, 2 und 3 geplant, die die Problematik des Oxidtransports, die Porositätsverteilung und das Formfüllverhalten aufgreifen. Ferner werden Proben für Teilprojekt 5 im Hinblick auf Gefüge, Fremdpartikel und Porosität metallographisch untersucht und bewertet. Die Modellumformulierung ist ein zentrales Vorhaben, um die komplexen, während der Erstarrung interagierenden Phänomene möglichst gut in einem gemeinsamen Einphasenmodell abzubilden. Die bisherigen Mehrphasen-Modelle berücksichtigen heterogener Nukleation, thermo-solutale und erzwungene Konvektion, äquiaxiales und kolumnares Wachstum, Transport von Legierungselementen in fester und flüssiger Phase sowie die Bewegung äquiaxialer Körner und das Wiederaufschmelzen von Körnern.