Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Pulvermetallurgische Synthese von Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffen durch Hochenergiemahlen
Powder metallurgical synthesis of aluminum matrix composites by means of high energy milling
Kurzfassung in deutsch
Die Herstellung von Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffen auf pulvermetallurgischem Weg weist eine Reihe von Vorteilen auf. Ein geeignetes Verfahren für die Verbundpulverherstellung ist das Hochenergiemahlen. Es ermöglicht die Herstellung partikelverstärkter Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe mit möglichst homogener Partikelverteilung. Nano- und mikroskalig partikelverstärkte Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe werden in der vorliegenden Arbeit erfolgreich im industrienahen Maßstab hergestellt, evaluiert und gezielt verbessert. Neben dem Zusammenhang zwischen Herstellung und Mikrostruktur stehen im zweiten Teil der Arbeit die Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehungen im Fokus. Bezüglich der Partikelart werden bei SiC-verstärkten AMCs jeweils höhere Festigkeitssteigerungen beobachtet als bei Al2O3-verstärkten. Schliff- und Bruchflächenuntersuchungen weisen auf eine unterschiedliche Partikel/Matrix-Grenzflächenbeschaffenheit als Ursache hin. Bei den bei einer Temperatur von 180 °C durchgeführten Kriechversuchen zeigen alle geprüften AMC-Werkstoffe weitgehend unabhängig von Partikelart, -größe und volumengehalt eine signifikant höhere minimale Kriechrate als der unverstärkte Referenzwerkstoff. Als Gegenmaßnahme wird erfolgreich der Versuch unternommen, die Kriechrate mithilfe der zur Verfügung stehenden Mittel der Pulvermetallurgie positiv zu beeinflussen. Der hierfür verwendete methodische Ansatz und die gefundenen Resultate haben besonderen Neuheitswert.
Kurzfassung in englisch
The production of aluminium matrix composite materials by means of powder metallurgy has a number of advantages. A suitable process for composite powder production is high-energy milling. It enables the production of particle-reinforced aluminium matrix composite materials with as homogeneous particle distribution as possible. Nano scaled and micro scaled particle reinforced aluminium matrix composites are successfully produced, evaluated and systematically improved in the present work on an industry scale. The first part of the thesis focuses on the relationship between production and microstructure. The second part deals with the microstructure-property relationships. With regard to the particle type, SiC-reinforced AMCs show higher increases in strength than those rein- forced with Al2O3. Cross section and fracture surface investigations indicate a different particle/matrix interfacial nature as the cause. For the creep tests carried out at a temperature of 180 °C, all tested AMC materials show a significantly higher minimum creep rate than the unreinforced reference material, regardless of particle type, size and volume content. As a countermeasure, an attempt was made to successfully influence the creep rate by the available means of powder metallurgy. The methodological approach used and the results obtained have a special novelty value.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Wagner, Guntram (Prof. Dr.-Ing.) | |
| ISBN/ISSN: | 1439-1597 | |
| Quelle: | Chemnitz : TU Chemnitz, 2018. - 136 S. - Wissenschaftliche Schriftenreihe ; Band 73 | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe , AMC , Partikelverstärkung , Hochenergiekugelmahlen , SiC , Al2O3 , Kriechverhalten , Raman-Mikroskopie , Al3BC , Pulvermetallurgie | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Aluminum matrix composites , creep behavior , Raman microscopy , SiC , Al2O3 , Al3BC , particle reinforced , powder metallurgy , high-energy ball milling | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 24.01.2018 |
