Ein neues Modell zur quantitativen Vorhersage der Mikrolunkerbildung in erstarrenden A356-Legierungen

In diesem Artikel werden mehrere, überarbeitete Modelle zur Vorhersage der Mikrolunkerbildung in Gussteilen vorgestellt. Außerdem wird ein konzeptionelles Modell auf Basis der Niyama-Kriterien über den Vorgang der Keimbildung von Poren während des Erstarrungsprozesses von Gussteilen erläutert sowie die Zusammenhänge zwischen Vorhersagen und der realen Porengröße aufgestellt. Dadurch kann das Auftreten von Mikrolunkern (z.B. die Schrumpfungsporosität) ermittelt werden. Das Verfahren wurde an Gussbarren und Gussplatten aus A356- Legierungen in furanharzgebundenen Formen getestet.

Einführung
In der Vergangenheit wurden von Werkstoffwissenschaftlern und Metallurgen wichtige Erkenntnisse über die ablaufenden physikalischen Vorgänge bei der Erstarrung von Aluminiumlegierungen zur Vorhersage von Gussfehlern gewonnen. Eine besondere Herausforderung stellten hier die Vorgänge bei Ausbildung und Wachstum von Porositäten dar. Diese Phänomene beinhalten die eingeschränkte Fließfähigkeit des erstarrenden Metalls, die Porenkeimbildung, die lösliche Gaspartitionierung zwischen flüssigen und festen Stoffen sowie die Diffusion durch die Poren sowie die Wechselwirkung der Poren mit der sich entwickelnden Mikrostruktur. Das Ziel der Arbeiten war es, relevante Modelle aus der Literatur darzustellen und ein konzeptionelles Modell zu entwickeln, welches die Lunkerporosität vorhersagt und diese an Platten und Barren aus AŒŽ‘- Legierungen zu testen.
…