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Projektlaufzeit:
01.08.2015 - 31.07.2017
Antragsteller/in:
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Krupp
Drittmittelgeber/Förderlinie:
DFG
Fakultät:
Ingenieurwissenschaften und Informatik
Fördersumme:
€183.700,00
Projektzusammenfassung:

Die Anwendbarkeit und die Entwicklung von Aluminiumgusslegierungen für hochbeanspruchte Bauteile im Maschinenbau, in der Fahrzeug- und Energietechnik, erfordert sichere und quantitative Kenntnisse der Zusammenhänge zwischen der Werkstoffmikrostruktur und den zugehörigen Ermüdungseigenschaften. Diese Kenntnisse sind bei Gusslegierungen von besonderer Bedeutung, da die Werkstoffeigenschaften von der Bauteilgeometrie abhängen und entsprechend der lokalen Erstarrungsbedingungen erheblich variieren können. Wenngleich mittels Gießsimulation eine Vorausberechnung von Mikrostrukturcharakteristika möglich ist, können diese nur unzulänglich mit den mechanisch-technologischen Eigenschaften korreliert werden. Vor diesem Hintergrund soll das beantragte Vorhaben anhand gezielt erstarrter Modelllegierungen und kommerzieller Werkstoffproben des Systems Al-Si-Mg eine Zuordnung von Mikrostrukturparametern und Ermüdungsfestigkeit erlauben, die Identifikation der Ermüdungsschädigungsmechanismen auf mikrostruktureller Ebene ermöglichen und zu einer geeigneten Implementierung dieser Mechanismen in ein physikalisch-basiertes Kurzrissmodell führen. Zielsetzung ist eine sichere Vorhersage der Ermüdungslebensdauer für unter frei wählbaren Bedingungen erstarrte Aluminiumgusslegierungen. Das Modellierungskonzept soll ferner auch einen Beitrag für ein gezieltes Werkstoffdesign liefern, indem die als wesentlich identifizierten Parameter in vereinfachten Modellgefügen variiert werden können.

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