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Verbundstrahlen – ein neues Verfahren zur Herstellung von gradiert verstärkten Metallmatrixverbunden

M.Sc. Michael Seitz

Partikelverstärkte Metallmatrixverbundwerkstoffe (FGMMC) versprechen eine erhöhte Materialausnutzung durch eine lokale Verstärkung hoch belasteter Bauteilbereiche. Durch die randschichtnahe Verstärkung können vor allem mechanische Eigenschaften wie Ermüdungsfestigkeit und Verschleißbeständigkeit deutlich verbessert werden. Durch eine Vielzahl von einstellbaren Variablen, wie u.a. Materialkombination, Partikeldichte und Partikelgröße, ergibt sich zudem ein breites Eigenschaftsspektrum.

Ziele

  • Entwicklung und Validierung eines Prozesses zur Herstellung von gradiert verstärkten Aluminiummatrixverbundwerkstoffen
  • Charakterisierung der hergestellten Werkstoffverbunde zur Bewertung der Prozessparameter

Methoden

  • Herstellung gradierter Werkstoffverbunde durch Mikrostrahlen erwärmter Werkstücke
  • Prüfung der mechanischen Eigenschaften unter zyklischer und thermischer Beanspruchung
  • Untersuchung nachgeschalteter Bearbeitungsschritte
  • Eigenspannungsanalyse
  • Parameterstudie zur Ermittlung verschiedener Prozessparameter
  • Gefügeanalyse, Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie
  • Grenzflächencharakterisierung zwischen Matrix und Partikel
  • Computertomographie