Sprungmarken

Servicenavigation

Hauptnavigation

Sie sind hier:

Hauptinhalt

Ti 343/112-1 - Untersuchungen zur Eignung von aushärtbaren kupferbasierten Legierungen zum Fügen von Werkstoffpaarungen mit stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten

Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist es, am Beispiel von Hartmetall-Stahl-Verbunden, die Eignung von aushärtbaren Legierungen im Kontext der Fügetechnik zu prüfen.

Die mechanischen Eigenschaften des Lotes wirken sich, über den während des Abkühlens einstellenden Spannungszustand, direkt auf die Verbundfestigkeit aus. Hierbei spielt vor allem eine angemessene Abkühlgeschwindigkeit eine zentrale Rolle. Eine langsame Abkühlung führt zu geringeren Spannungen, jedoch werden diese durch das nicht duktile Lot nur geringfügig abgebaut. Hohe Abkühlraten haben hingegen zur Folge, dass ein duktiles Lotgefüge vorliegt, aber auch höhere Gesamtspannungen eingebracht werden. Einen weiteren Schwerpunkt stellt somit die Kopplung der mikrostrukturellen Untersuchung mit der Messung der eingebrachten Spannungen. Insofern stehen folgende Gesichtspunkte bei dem Forschungsprojekt im Fokus:

  • Untersuchung der Mikrostruktur und der daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften von ausgewählten Legierungen über den gesamten Prozessverlauf.
  • Experimentelle und numerische Berechnung der im Verbund entstehenden Spannungen als Folge des Lötprozesses.
  • Koppeln der Verbundspannungen und der mechanischen Eigenschaften der Lote mit dem Fokus auf Spannungsabbau durch plastische Verformung des Lotes.
  • Entwicklung eines Konzeptes für eine festigkeitssteigernde thermische Nachbehandlung.

Nach erfolgreicher Bearbeitung der Untersuchungen werden somit Erkenntnisse über die, auf Wechselwirkungen mit anderen Werkstoffen basierenden, Änderungen der chemischen Zusammensetzung des Gefüges und folglich der mechanischen Eigenschaften von aushärtbaren Lotlegierungen bereitgestellt. Hierbei stellt vor allem die Identifizierung der in Mehrstoffverbunden auftretenden Diffusionsprozesse, welche die Zwangslösung und die Ausscheidungshärtung beeinflussen können, einen äußerst wichtigen wissenschaftlichen Beitrag dar. Dieser kann als Grundlage für sowohl tiefergehende grundlegende Untersuchungen der Diffusionskinetik als auch für anwendungsnahe Werkstoffentwicklung dienen.