Kontinuumsmechanische Modellierung des teilerstarrten Zustandes unterhalb der Kohärenztemperatur in Gießprozessen mittels eines Zweiphasenmodells

• Antragsteller: Dr.-Ing. Gottfried Laschet
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 48083713

Es wurde mit der Entwicklung eines thermodynamisch konsistenten Zweiphasenmodells die Grundlage für die thermomechanische Simulation des teilerstarrten Zustands unterhalb der Kohärenztemperatur gelegt. Ziel dieses Vorhabens ist die Erweiterung dieses Modells zur Untersuchung der Porenbildung sowie der Initiierung von duktilen Warmrissen. Diese Konstituierende beschreibt kontinuumsmechanisch die Nukleation und das Wachstum von Poren infolge verhinderter Nachspeisung sowie die Initiierung von Makrorissen durch Porenvereinigung. Mit Hilfe von spezifischen Gießversuchen wird das Warmrissverhalten der Aluminiumlegierung AlSi7Mg untersucht und ein Parametersatz für das entwickelte Porenevolutionsmodell abgeleitet. Parallel zu dieser Modellweiterentwicklung erfolgt die Stabilisierung des weitererwickelten Dohrmann Ansatzes und die begonnene Elementstudie wird im materiell nichtlinearen Bereich mit der Analyse der Gussbauteile abgeschlossen. Die in anderen Projekten entwickelten Werkstoffmodelle und numerischen Lösungsverfahren werden zu einem Gesamtmodell integriert. Die erreichte Güte dieses Modells wird durch den Vergleich mit experimentell ermittelten Verifikationsgrößen für die ausgewählten Gießprozesse bewertet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Stefan Benke