Grenzflächenreaktion und Diffusionskinetik an der fest-flüssig Phasengrenze von Verbundgusspartnern im System Al-Cu-Zn: Experimente und Mehrskalensimulationen

Die Möglichkeit, Materialien mit unterschiedlichen mechanischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften in einem Bauteil zu kombinieren, führt zur Entwicklung von Hybridbauteilen mit verbesserten Eigenschaften. Dabei ist das Verbundgussverfahren eine effiziente Methode, um diese herzustellen. Die Entwicklung der intermetallischen Phasen ist hier der wesentliche Einflussfaktor für die Leistung des endgültigen Bauteils. Deshalb ist das Verständnis und die Kontrolle der Bildung und des Wachstums dieser intermetallischen Phasen der Schlüsselfaktor für die Optimierung der Verbundfestigkeit neu entwickelter Hybridbauteile.

Ziel des Projekts ist die Erstellung eines sequentiellen Mehrskalenmodells zur Vorhersage des Wachstums intermetallischer Phasen zwischen Aluminium und Messing beim Verbundguss. Dies bietet die Möglichkeit, geeignete Prozessparameter für eine feste Verbindung in Verbundguss- oder Schweißprozessen zu bestimmen und so die Erzeugung von Hybridbauteilen zu optimieren. Beteiligt an dem Projekt sind Professorin Babette Tonn, Leiterin der Abteilung Gießereitechnik, Professor Harald Schmidt, Leiter der AG Festkörperkinetik sowie Juniorprofessorin Nina Merkert, Vorstandsvorsitzende des Simulationswissenschaftlichen Zentrums Clausthal-Göttingen (SWZ). Das Projekt wird von der DFG in einem Gesamtumfang von fast einer Million Euro für die Dauer von 3 Jahren gefördert.

• Prof. Dr. Nina Merkert