Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-781437
Fedorov, Vasilii
Wagner, Guntram (Univ.-Prof. Dr.-Ing.) ; Türpe, Matthias (Prof. Dr.-Ing. habil.) (Gutachter)
Mikrostrukturorientierte Charakterisierung mechanischer Eigenschaften von AlSi10 gelöteten CrNi Stahl/Aluminium Mischverbunden
Microstructure-oriented characterization of mechanical properties of aluminum/stainless steel joints, brazed using AlSi10 filler
Kurzfassung in deutsch
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung von CrNi-Stahl/Aluminium-Mischverbunden mit dem Ziel der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Erhöhung der Lebensdauer der Lötverbindungen. Da sich die Eigenschaften der Fügepartner stark unterscheiden, ist ein geeignetes Fügeverfahren erforderlich. Die wesentliche Herausforderung besteht in der Vermeidung der Bildung von dicken intermetallischen Schichten in der Reaktionszone, welche die mechanischen Eigenschaften der resultierenden Lötverbindungen verschlechtern. Dementsprechend wird ausgehend vom Stand der Technik ein Konzept zur vollständigen Untersuchung der Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen der Mischverbunde erarbeitet und umgesetzt. Die Mischverbunde werden durch Induktionslöten hergestellt, was einen lokalen Wärmeeintrag in die Fügestelle ermöglicht. Dadurch können Lötverbindungen mit dünnen Reaktionszonen erzeugt werden. Das Potenzial der Lötverbindungen wird anhand von Zugscher- und Ermüdungsversuchen aufgezeigt, die mit den Ergebnissen der Mikrostrukturanalyse und der fraktografischen Bewertung korreliert werden.
Kurzfassung in englisch
This thesis deals with the production of aluminum/stainless steel mixed joints in order to improve the mechanical properties and to extend the lifetime of the joints. Because of the different physical properties of the joining partners, a suitable joining technique is necessary. In comparison to welding, brazing offers significant advantages due to the lower liquidus temperature of the used brazing fillers. The main challenge is to prevent the formation of thick intermetallic layers in the reaction zone. These layers deteriorate the mechanical properties of the resulting joints predominantly. Correspondingly, a concept for the complete investigation of the microstructure-property relationships of the brazed joints is investigated. The joints are produced by induction brazing, which takes place in a short process time and allows a local heat input into the joint. Therefore, joints with a thin intermetallic layer in the reaction zone can be manufactured. The potential of the joints is demonstrated using monotonic tensile shear tests as well as fatigue tests. The achieved results are correlated with the results of the microstructural and fractographic analysis.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Wagner, Guntram (Univ.-Prof. Dr.-Ing.) | |
| Quelle: | Schriftenreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen ; 94 | |
| SWD-Schlagwörter: | Löten , Rissausbreitung , Mikrostruktur | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Löten , Al-Si-Basislote , CrNi-Stahl/Aluminium-Mischverbunde , intermetallische Phasen , Nanoindentation , thermische Auslagerung , quasistatische mechanische Eigenschaften , Ermüdungsverhalten , Rissinitiierung , Rissfortschritt , | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Brazing , Al-Si-based filler alloys , aluminum/stainless steel joints , intermetallics , nanoindentation , thermal aging , monotonic mechanical properties , fatigue behavior , crack initiation , crack propagation | |
| DDC-Sachgruppe: | Ingenieurwissenschaften | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 21.12.2021 |
