Einfluss von Temperaturgeschichte und Nichtgleichgewichtsleerstellen auf das Ausscheidungsverhalten technischer Al-Mg-Si Legierungen

• Applicants: Professor Dr. John Banhart; Privatdozent Dr. Torsten Staab
• Subject Area: Thermodynamics and Kinetics as well as Properties of Phases and Microstructure of Materials ; Mechanical Properties of Metallic Materials and their Microstructural Origins
• Term: from 2006 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 15458267

Untersucht werden Leichtmetall-Legierungen auf Al-Mg-Si-Basis, die eine wichtige Gruppe schweißbarer Werkstoffe im Fahrzeug- und Flugzeugbau darstellen. Sie erhalten ihre Festigkeit durch die Ausscheidung kohärenter MgSi-Phasen während der auf das Lösungsglühen und Abschrecken folgenden Warmaushärtung, die oft mit dem Lackeinbrennen kombiniert wird. Im Vorhaben interessiert v.a. die Tatsache, daß eine dem Lackeinbrennen vorgeschaltete prozeßbedingte Kaltauslagerung die Aushärtung wesentlich verschlechtert, was nur durch kostenintensive Zusatzbehandlungen teilweise verhindert werden kann. Zur Aufklärung der bislang nur unvollständig bekannten Vorgänge während der Kaltauslagerung sollen systematische Untersuchungen zur Struktur und chemischen Zusammensetzung der ausgeschiedenen nanoskopischen Cluster mittels hochauflösender dreidimensionaler Atomsonde durchgeführt werden. In frühen Stadien der Aushärtung sollen außerdem Größe und Dichte der Ausscheidungen mittels Neutronenkleinwinkelstreuung untersucht werden, während die Rolle von Leerstellen beim Ausscheidungsprozeß durch Positronenvernichtung aufgeklärt werden soll. Die beobachtete Mikrostruktur soll dann mit makroskopischen Veränderungen des Werkstoffs ¿ in erster Linie charakterisiert durch seine Härte ¿ korreliert werden. Wir erwarten von dem vorgeschlagenen experimentellen Ansatz grundlegende Erkenntnisse darüber, warum schon geringe Änderungen in der Wärmebehandlungsgeschichte von AlMgSi-Legierungen zu wesentlichen Änderungen der Ausscheidungsstruktur und damit der Materialeigenschaften führen sowie Vorschläge, wie dies verhindert werden kann.

• DFG Programme: Research Grants