TU Clausthal Institut für Metallurgie

Robert-Koch-Str. 42, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Deutschland

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GIFA 2015 Hallenplan (Halle 13): Stand C20

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GIFA 2015 Geländeplan: Halle 13

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  • 25  Beratung, Planung, Dienstleistungen

Beratung, Planung, Dienstleistungen

Unsere Produkte

Produktkategorie: Beratung, Planung, Dienstleistungen

Produkte

Unsere Produkte sind Neuentwicklungen von Gusslegierungen und Werkstoffverbunden, die in Forschungsprojekten erarbeitet werden, hier ein Beispiel:

Als Alternative zu der konventionellen übereutektischen AlSi17Cu4Mg Legierung ist eine neue verschleißfeste übereutektischen Al-Si-Cu-Fe Legierung entwickelt worden, die auch im kosteneffizienten Druckgießverfahren einsetzbar ist.

Üblicherweise sind limitierende Faktoren für den Einsatz der konventionellen übereutektischen Al-Si-Legierung im hochproduktiven Druckgießverfahren die reduzierte Formstandzeit aufgrund der hohen Gießtemperatur sowie der hohe Werkzeugverschleiß durch früh ausgeschiedene Primärsiliziumkristalle. Die hohe Gießtemperatur führt darüber hinaus zu einer Abnahme der Viskosität der Schmelze und erhöht die Gefahr des Herausspritzens aus der Form.

Um diese Grenze zu überwinden, wurde der Siliziumgehalt von 17 auf 14 Gew.-% reduziert, was eine Absenkung der Gießtemperatur erlaubt. Die in diesem Fall unzureichend vorhandene Ausbildung des Primärsiliziums im Gefüge wurde durch die zusätzliche Bildung der harten, eisenhaltigen intermetallischen Primärphase a-Al15Fe3Si2 kompensiert, damit das erforderliche hohe Niveau an Verschleißfestigkeit erreicht wird. Durch das Zulegieren weiterer Elemente wie Cr und Mn wurde die Bildung der schädlichen intermetallischen β-Al5FeSi-Phase verhindert.

Die Ergebnisse zeigen, dass die neuentwickelte Legierung AlSi14Cu4Fe1,8Cr0,3Mn0,1 exzellente Gießbarkeit mit außergewöhnlichen tribologischen Eigenschaften kombiniert. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass die ausgeschiedenen eisenhaltigen Phasen in derselben Größe vorliegen wie das Primärsilizium. Die mechanischen Eigenschaften ähneln denen konventioneller Druckgusslegierungen, die in der Serienfertigung von Motorblöcken Verwendung finden.

Die Abbildung zeigt die Verschleißfestigkeit der neuentwickelten Legierung (Al-Si-Cu-Fe) im Vergleich zur konventionellen AlSi17Cu4Mg.

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Über uns

Firmenporträt

An der Technischen Universität Clausthal wird die vollständige Prozesskette eines Bauteils abgebildet. Diese reicht von der Rohstoffgewinnung über deren Veredelung, die Bauteilfertigung sowie ihrer Charakterisierung bis zum Recycling am Ende der Lebensdauer. Die Maxime ist die enge Vernetzung von Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften innerhalb einer anwendungsorientierten Forschung, hierdurch ist die Universität überaus stark mit der Industrie vernetzt.

International genießt die TU Clausthal ein hohes Ansehen, was sich durch den deutschlandweit höchsten Anteil ausländischer Studierender und Wissenschaftler ausdrückt.

Die Gießereitechnik ist ein Fachgebiet mit eigener Studienrichtung am Institut für Metallurgie. Weitere Gebiete dieses Instituts sind die Thermochemie und Mikrokinetik, metallurgische Prozesstechnik und Werkstoffumformung. Durch die enge Kooperation zwischen diesen Fachgebieten können wir eine fundierte auf die Studienrichtungen abgestimmte Lehre anbieten und zukunftsweisende Forschung durchführen. Das Team besteht aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem In- und Ausland, die hier ideale Bedingungen für ihre Forschungsarbeiten finden. Die Forschung wird durch gut ausgebildetes technisches Fachpersonal und moderne Technik in den Bereichen Metallographie, Werkstoffprüfung, nasschemische Analytik sowie durch mechanische und elektrische Werkstätten unterstützt.

Die Anforderungen an Werkstoffe und Fertigungsverfahren in der Gießereitechnik steigen ständig. Kostendruck zwingt zum Rationalisieren und zum wirtschaftlichen Einsatz der Ressourcen. Um diesen Prozess zu begleiten, entwickeln wir ständig neue Ideen, die wir in Forschungsprojekten mit verschiedenen Projektpartnern anderer Forschungseinrichtungen und aus der Industrie umsetzen. Unsere Forschungsschwerpunkte lassen sich unterteilen in:

Entwicklung von Gusslegierungen und Werkstoffverbunden mit neuen Eigenschaften für den Fahrzeug-, Kraftwerksanlagen- sowie für den allgemeinen Maschinenbau

Entwicklung und Kontrolle von Prozessen

Modellierung und Simulation von Werkstoffen und Prozessen

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