Schnelle dynamische Differenzkalorimetrie in-situ während der raschen Erstarrung von Aluminiumlegierungen

• Antragsteller: Dr. Bin Yang
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429176653

Die rasche Erstarrung hat weiter an Bedeutung gewonnen, da sie eng mit dem sich etablierenden Bereich der additiven Fertigung (AM) verbunden ist. Zur raschen Erstarrung von Metallen existieren numerische Simulationen und ex-situ Untersuchungen, wohingegen entsprechende in-situ Untersuchungen bislang fehlen. Das Ziel des Projekts ist die Vertiefung des Verständnisses der raschen Erstarrung von Aluminiumlegierungen mittels in-situ Methoden: schnelle dynamische Differenzkalorimetrie (differential fast scanning calorimetry DFSC) kombiniert mit Mikrostrukturanalytik und Phasenfeldmodellierung, sowie die Übertragung der Ergebnisse auf die additive Fertigung. Kombinierte DFSC (Dr. Yang, °CALOR), Phasenfeldsimulation (Dr. Apel, ACCESS) und Mikrostrukturanalyse (Dr. Yang und Dr. Apel) sollen eine direkte Korrelation und Verständnis von Erstarrungspfaden unter rascher Abkühlung erlauben. Folgende Forschungsziele wurden definiert: 1) In-situ Analyse der raschen Erstarrung von Einzelpartikeln aus Aluminiumlegierungen mittels DFSC kombiniert mit Mikrostrukturanalytik und Phasenfeldmodellierung; 2) Aufstellung von Mikrostrukturkarten für die rasche Erstarrung von Aluminiumlegierungen; 3) In-situ Untersuchung von Phasenumwandlungen in Aluminiumlegierungen bei AM-bezogenen thermischen Bedingungen (z. B. thermische Zyklen und Bauplattformtemperatur) mittels DFSC.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Olaf Keßler