Thermochemische Modellierung des Einflusses der Begleitelemente (Sr, Fe, P) in AISiMg Gusslegierungen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Rainer Schmid-Fetzer
• Subject Area: Thermodynamics and Kinetics as well as Properties of Phases and Microstructure of Materials
• Term: from 2011 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 190818529

Ziel dieses Teilprojektes Ist die Entwicklung belastbarer thermodynamischer Daten zum Einfluss bedeutsamer Begleitelemente auf eine gleichmäßige Veredelung von AlSIMg Gusslegierungen. Hierbei liegt der Fokus auf den Systemen Al-Si-Mg-Sr, Al-Si-Mg-Fe und Al-Si-Mg-P In den für Aluminiumlegierungen relevanten Bereichen unter Einbeziehung der entsprechenden ternären und höherkomponentigen Phasendiagramme. Durch grundlegende thermochemische Modellierung der mehrkomponentigen und mehrphasigen Schmelz-, Reaktions-, Ausscheidungs- und Erstarrungsgleichgewichte sind gesicherte Basisdaten zu erzeugen. Dabei wird die Calphad-Methode kombiniert mit eigenen Schlüsselexperimenten eingesetzt Mit diesem Datensatz sollen grundsätzliche Fragen nach dem Auftreten von Ausscheidungsphasen bei der Veredelung In weiten Konzentrations- und Temperaturbereichen durch Berechnung zugänglich werden. Zugleich ist der Gibbs-Energie Kerndatensatz aus dieser kohärenten und experimentell validierten thermodynamischen Beschreibung die Basis für weitergehende Phasenfeld-Simulationen Im Rahmen dieses Clusters. Zusätzlich werden erste thermochemische Berechnungen schon unmittelbar zu Beginn des Projektes mit den bereits verfügbaren Datenbanken durchgeführt, um mit diesen - wenn auch eingeschränkten - Ergebnissen die Vernetzungen mit den anderen Teilprojekten sofort zu aktivieren. Nach erfolgreicher Projektbearbeitung werden grundlegende Erkenntnisse zur Thermodynamik und Konstitution dieser Legierungsgruppe gewonnen, die zugleich eine praktische Bedeutung bei der Prozessführung im Schmelz- und Gießbetrieb erlangen sollen.

• DFG Programme: Research Grants