ISBN 978-3-8439-2463-4

978-3-8439-2463-4, Reihe Werkstoffwissenschaften

Dominik Bösch
Entwicklung hochfester, duktiler Gusswerkstoffe auf Basis von Sekundäraluminium

153 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Bei der Verringerung der CO2-Emissionen von Kraftfahrzeugen spielt neben der Optimierung des Motors der Leichtbau eine entscheidende Rolle. Allerdings haben nahezu alle Werkstoffe mit hohem Leichtbaupotential den Nachteil, dass zu deren Erzeugung ungleich höhere Energiemengen notwendig sind als für den heute üblicherweise eingesetzten Stahl. Bei einer gesamtheitlichen Umweltbetrachtung müssen die entstandenen Mehremissionen aus dem Herstellprozess daher in der Nutzungsphase erst wieder eingespart werden (Amortisationsstrecke), bevor eine Netto-Einsparung an Treibhausgasen erfolgen kann.

Aufgrund seiner exzellenten Wiederverwertbarkeit und der einhergehenden hohen Energieeinsparung verglichen mit der Ersterzeugung, eröffnet der Einsatz von Sekundäraluminium eine attraktive Möglichkeit, die Amortisationsstrecke entscheidend zu verringern. Problematisch für den Einsatz recycelter Aluminiumlegierungen ist allerdings die zunehmende Verunreinigung des Materials während des Wiederaufbereitungsprozesses. Die im Karosseriebereich geltenden hohen Anforderungen an Gussbauteile bezüglich Festigkeit und gleichzeitig guter Verformbarkeit können bislang nicht mit Sekundärlegierungen dargestellt werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde daher der Einfluss der kritischen Verunreinigungselemente auf Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften von AlSi-Gusslegierungen untersucht und potentielle Einflussmöglichkeiten und Maßnahmen analysiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass durch exaktes und verstandenes Ausbalancieren der Legierungselemente auch bei deutlich erhöhtem Sekundäranteil hervorragende mechanische Eigenschaften erzielt werden können.