Thermische Ausdehnung und Oberflächenspannung mehrkomponentiger metallischer Schmelzen

• Antragsteller: Professor Dr. Iván Egry
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5342106

Für Verständnis, Modellierung und Kontrolle des Erstarrungsvorgangs ist die Kenntnis der Materialparameter der flüssigen Phase, insbesonders Oberflächenspannung und Dichte, unerlässlich. Leider sind sie bereits bei einfachen binären Hochtemperaturlegierungen in der Regel nicht bekannt, weil ihrer Bestimmung große experimentelle Schwierigkeiten entgegenstehen, die auf die Reaktionsfreudigkeit dieser Schmelzen zurückzuführen sind. Für technisch interessante mehrkomponentige Legierungen sind so gut wie keine Daten publiziert. Es ist das Ziel dieses Vorhabens, solche Daten für das Legierungssystem Fe-Ni-Cu zu liefern. Dabei soll die Methode der elektromagnetischen Levitation zum Einsatz kommen, die es gestattet, elektrisch leitende Schmelzen berührungslos zu positionieren, zu untersuchen und zu erstarren. Die Messungen der thermischen Ausdehnung und der Oberflächenspannung erfolgen videografisch, wobei zur Messung der thermischen Ausdehnung die Änderung des Volumens als Funktion der Temperatur bestimmt wird, während die Oberflächenspannung nach der Methode des schwingenden Tropfens aus den Frequenzen der Oberflächenschwingungen ermittelt wird. Wir haben dieses Verfahren in der Vergangenheit bereits erfolgreich bei reinen Elementen und binären Legierungen eingesetzt. Wir sehen keine prinzipiellen Schwierigkeiten, das Verfahren auf das o.g. Legierungssystem anzuwenden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1120: Phasenumwandlungen in mehrkomponentigen Schmelzen