Bewertung des Einflusses des Festwalzens auf die mechanischen und korrosiven Eigenschaften der additiv hergestellten Aluminiumlegierung AlSi10Mg

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Niendorf; Professor Dr.-Ing. Frank Walther
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen ; Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 498059840

Aluminiumlegierungen werden neben Titan- und Magnesiumlegierungen besonders wegen der hohen spezifischen Festigkeiten – vor allem der aushärtbaren Systeme – in zahlreichen Leichtbauanwendungen eingesetzt. Zudem zeigen die Legierungen, zumindest unter quasistatischer Beanspruchung, aufgrund der Ausbildung einer Passivschicht ein ausgesprochen gutes Korrosionsverhalten. Die aktuell viel beachteten Techniken der additiven Fertigung (AM) ermöglichen im Vergleich zu den konventionellen Fertigungsprozessen eine deutlich größere Designfreiheit und somit die Herstellung von topologieoptimierten Bauteilen. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Ressourcenschonung und den in diesem Zuge verfolgten Leichtbaustrategien gewinnt die AM auch für die Herstellung von Al- Bauteilen zunehmend an Bedeutung. Wie in vielen anderen Systemen wurden in den AM Zuständen einzigartige Mikrostrukturen nachgewiesen. Eine umfassende Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächengüte, prozessinduzierten mikrostrukturellen Charakteristika, mechanischer Tragfähigkeit und Korrosionsverhalten von additiv gefertigten Al-Legierungen wurde nach aktuellem Kenntnisstand bisher nicht durchgeführt. Auf diese Forschungslücke, insbesondere bezüglich der Korrosionseigenschaften additiv verarbeiteter Legierungen, wird in der vorzufindenden Literatur explizit hingewiesen. Da die Aufdeckung der grundlegenden Mechanismen sowie der in Überlagerung aus mechanischer und korrosiver Beanspruchung ablaufenden Prozesse essentiell für den Einsatz additiv hergestellter Al-Legierungen unter den in der Praxis auftretenden Lastszenarien ist, sollen diese Mechanismen im beantragten Forschungsvorhaben gezielt erforscht werden. Dazu werden Zustände direkt nach dem AM Prozess sowie gezielt nachbehandelte Zustände (wärmebehandelt und festgewalzt) betrachtet. Für diese Zustände werden hin bis zur Korrosionsermüdung alle wesentlichen Belastungen erforscht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen