Mechanische Eigenschaften unterkühlter Aluminiumlegierungen und deren Implementierung in die Wärmebehandlungssimulation

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Bei der Wärmebehandlung von Aluminiumlegierungen ist die Problematik von Verzügen und Eigenspannungen entscheidend, die durch Wärmebehandlungssimulation adressiert werden kann. Besonders das Abschrecken nach dem Lösungsglühen trägt zur Verzugsbildung bei. Eine umfassende Analyse der Einflussgrößen auf Eigenspannungen und Verzüge in einem Wärmebehandlungsprozess ermöglicht ein vereinfachtes Simulationsmodell, da die Wechselwirkungen zwischen thermischen, metallurgischen und mechanischen Aspekten bei Aluminiumlegierungen weniger komplex sind als bei Stählen. Eine metallurgische Simulation des Abschreckvorgangs ist nicht erforderlich, wenn die mechanischen Eigenschaften als Funktion der Prozessparameter bekannt sind. Für die Abschrecksimulation sind spezifische mechanische Eigenschaften unterkühlter Aluminiumlegierungen nötig, die in der Literatur nicht verfügbar sind. Ein Abschreck- und Umformdilatometer eignet sich zur Analyse des Verfestigungsverhaltens, indem es ermöglicht, das Abschrecken einer Probe zu unterbrechen und Fließkurven zu bestimmen. Die ermittelten mechanischen Eigenschaften von EN AW-6082 und EN AW-7020 zeigen deutliche Unterschiede zu Literaturwerten. Die Verringerung der Fließspannungen mit abnehmender Abkühlgeschwindigkeit weist darauf hin, dass große Ausscheidungsteilchen keinen wesentlichen Beitrag zur Verfestigung leisten. Der Hauptmechanismus ist die Mischkristallverfestigung. Die Simulationsergebnisse z