Entwicklung einer Aluminiumlegierung mit einer optimierten Ausscheidekinetik für den kathodischen Tauchlackierungsprozess

Beschreibung

Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Aluminiumlegierungen konstruiert und hergestellt, die bei einer reduzierten KTL-Trockner Temperatur von 165 °C die geforderten Eigenschaften nach dem Lackeinbrennprozess erfüllen sollten. Dies konnte nur durch eine geeignete Kombination aus den Legierungslementen Si, Mg, Zn und Sn erreicht werden. Vor allem Zn und Sn spielten dabei eine wichtige Rolle. Die mikrostrukturelle Charakterisierung durch herkömmliche Methoden wie die Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie hat nicht ausgereicht, um die atomaren Vorgänge in diesem Zustand darstellen zu können. Erst durch den Einsatz der Atomsondentomographie konnten Cluster, hauptsächlich bestehend aus Mg und Si, gezeigt werden. Anhand der untersuchten Vergleichslegierungen konnten die Auswirkungen der Legierungselemente offengelegt werden. Die Zugabe von Zn führt zu größeren Clustern und deren Anzahl wird gesteigert. Sn hingegen reduziert die Clusterbildung und -größe durch die Bindung von Leerstellen, welche für Diffusionsvorgänge im Material benötigt werden. Ab einer gewissen kritischen Tempe-ratur lässt Sn die Leerstellen wieder frei und steigert so das Aushärtepotential während der Warmauslagerung. Zudem sind für das Erreichen der mechanischen Anforderungen die richtigen Wärmebe-handlungsparameter essentiell. Anhand der verschiedenen Wärmebehandlungsversuche hat sich gezeigt, dass vor allem die Stabilisierungsglühung erheblichen Einfluss auf das Kaltauslagerungsverhalten und die folgende Aushärtung während der Warmauslagerung hat. Allgemein hat diese Arbeit eine Basis für die Entwicklung von schnellaushärtenden Alumi-niumlegierungen bei einer reduzierten KTL-Trockner Temperatur geschaffen, auf der weiter aufgebaut werden kann. Zudem wurde gezeigt, dass die Vorgaben im Labormaßstab erfüllt werden können. Lediglich die großtechnische Produktion muss weiter optimiert werden, um vergleichbare Ergebnisse erzielen zu können

Autor*in

Felix Glöckel

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Legierungsentwicklung Aluminium KTL

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