Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Serie von anwendungsnahen, γ′ gehärteten Co-Basis Schmiedelegierungen entwickelt und harakterisiert. Optimierte Wärmebehandlungen führten für alle Legierungen zur Ausbildung einer γ/γ′-Mikrostruktur, welche bi- oder tridisperse γ′-Teilchenverteilungen aufwies und einen möglichst hohen Härtungsbeitrag lieferte. Durch das Einbringen von orngrenzenpinnenden intermetallischen Phasen konnte die Korngröße auch bei hohen Anwendungstemperaturen stabil gehalten werden. Die Druckfestigkeit der Legierungen lag auf vergleichbarem Niveau wie die von Ni-basierten Schmiedelegierungen. Insbesondere bei Temperaturen über 750 °C sind die Co-Basis Schmiedelegierungen stabiler hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und weisen in Relation höhere Festigkeiten auf. Besonders gute mechanische Stabilität zeigten die untersuchten Legierungen unter Kriechbelastung, wo teilweise um zwei Größenordnungen niedrigere Kriechraten erzielt wurden als für vergleichbare etablierte Ni-Basis Schmiedelegierungen. Untersuchungen der vorliegenden Verformungsmechanismen zeigten, dass in den Co-Basis Schmiedelegierungen Mikroverzwillingung der dominante Verformungsmechanismus ist. Mit Hilfe von hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie konnte nachgewiesen werden, dass das Wachstum der Zwillinge durch das Gleiten von einzelnen Shockley-Partialversetzungen erfolgt, was durch Segregationsprozesse an der Zwillingsgrenze unterstützt wird. Durch eine umfassende Analyse verschiedener mikrostruktureller Parameter wie der Korngröße, der γ′-Teilchengrößenverteilung und des γ′–Volumenanteils und der Gitterfehlpassung sowie der elementaren Zusammensetzung von γ- und γ′-Phasen konnten die Festigkeitsbeiträge in den Legierungen abgeschätzt werden.
Aktualisiert: 2020-09-10
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Magnesiumbleche stellen aufgrund ihres außerordentlichen Leichtbaupotenzials eine attraktive Werkstoffalternative dar. Als wesentliche Hindernisse für einen verbreiteten industriellen Einsatz wurden die schwankende Qualität und hohe Herstellungskosten ausgemacht. Folglich ist das Ziel dieser Arbeit, durch ganzheitliche Analyse der Prozesskette zur Magnesiumblechherstellung sowohl die Blecheigenschaften durch Optimierung des Walzprozesses auf die zu erschließenden Einsatzfelder anzupassen, als auch durch Einsatz einer neuen Gusstechnologie die Herstellungskosten zu reduzieren. Als aussichtsreichste Variante zur wirtschaftlichen Herstellung von Walzhalbzeugen wurde das Hazelett-Twin-Belt Verfahren ausgewählt. Es wurde eine auf diesem Prinzip basierende Laborgießanlage konstruiert, gebaut und erprobt. Hin-sichtlich der Walzstrategien für die genannten Halbzeugarten lag der Fokus dieser Arbeit auf der Ermittlung geeigneter Parameter für die thermomechanische Walz-prozessführung und das tribologische System beim Walzen. Zu diesem Zweck wur-den Walztemperaturen, Stichabnahmen, Schmierstoffe, Walzen- und Blechbeschich-tungen, Wärmebehandlungszyklen und Richtprozesse untersucht.
Aktualisiert: 2019-10-17
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