Prozess zur Herstellung von walzplattierten MMC-Platten und deren Charakterisierung

Beschreibung des Vorhabens

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC) mit ihren hervorragenden mechanischen Eigenschaften und verbesserter Formbarkeit befinden sich im Fokus der Transportbranche. Für diese Anwendungen sind u.a. Al-SiCp-Bleche vielversprechende Verbunde. Um die Korrosionseigenschaften der Hochleistungs-Aluminiumlegierungen (z. B. 2000-er und 7000-er Reihe) zu verbessern, werden sie in der Transportindustrie in plattierter Form verwendet, wobei die Deckschichten aus korrosionsbeständigeren Werkstoffen bestehen, die üblicher Weise nicht die Festigkeiten des Trägerwerkstoffs aufweisen. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Einführung eines neuen " Double Composite" –Konzepts (DCC), um die ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften der vorgenannten Aluminiumlegierungen mit niedriger Korrosionsbeständigkeit nutzen zu können. Das DCC basiert auf der Produktion von MMC-Verbundblechen mit einem Kern aus MMCs der Serien 2000 und 7000, während für die Oberflächen Bleche aus der 1000 Serie aufplattiert werden. Die MMCs wurden bereits durch Rührgießen hergestellt, gefolgt von einer Squeeze-Casting-Technik, um Gießdefekte zu reduzieren, die üblicher Weise bei der Herstellung von MMC-Legierungen durch Einrühren verstärkt auftreten.

Arbeitsplan

Der Arbeitsplan besteht aus den folgenden Schritten:

1- Walzen der MMC-verstärkten Rühr- und Squeeze-Cast-Platten der Serien 2000 und 7000 zu Blechen und Plattieren mit Deckblechen der Serie 1000 durch einen Walzplattierprozess. Das Walzen der MMCs ist nicht nur deshalb vorteilhaft, weil Bleche die relevanteste Form für die Transportindustrie sind, sondern auch wegen der weiteren Reduzierung gießtechnisch bedingter Fehler.

2- Wärmebehandlung des hergestellten Double-Composite: Die hergestellten Bleche werden einer Ausscheidungshärtungsbehandlung unterzogen und ihre Eigenschaften werden mit denen im gewalzten Zustand verglichen.

3- Mikrostrukturelle und mechanische Charakterisierung: In den relevanten Schritten werden  Gefügeanalysen sowie einaxiale Zugversuche durchgeführt, um die charakteristischen Gefügeänderungen und mechanischen Kennwerte der hergestellten Doppelverbundwerkstoffe zu bewerten.

Frühestmöglicher Beginn:  01.03.2021