| dc.date.accessioned | 2022-10-24T16:16:36Z | |
| dc.date.available | 2022-10-24T16:16:36Z | |
| dc.date.issued | 2022-04 | |
| dc.identifier | doi:10.17170/kobra-202210247018 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/123456789/14214 | |
| dc.language.iso | ger | ger |
| dc.rights | Urheberrechtlich geschützt | |
| dc.rights.uri | https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/ | |
| dc.subject.ddc | 660 | |
| dc.title | Untersuchung von Gussporen in einer Aluminium-Gusslegierung mit der Computertomographie | ger |
| dc.type | Dissertation | |
| dcterms.abstract | In dieser Arbeit wird das Schädigungsverhalten einer Aluminium-Gusslegierung anhand von zweidimensionalen und dreidimensionalen Verfahren untersucht. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf innenliegenden Gussdefekten wie Gas- und Schrumpfungsporen. Die Schädigungsentwicklung unter schwingender Belastung, sowie der Einfluss auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkung verschiedener Gussdefekte werden dabei untersucht. Insbesondere wird der beim Versagensverhalten entscheidende Einfluss von Porosität betrachtet. Die damit einhergehenden verschiedenen Aspekte der Rissinitiierung und Rissausbreitung an Poren werden hierzu ebenfalls diskutiert.Die durch den Probenabguss in einer Vollformgusskokille erzeugte Porosität wurde durch zweidimensionale Metallographie und dreidimensionale Computertomographie charakterisiert. Die Ergebnisse der mikrostrukturellen Charakterisierung wurden analysiert, und es wurde ein Vergleich zwischen der zweidimensionalen und der dreidimensionalen Analysetechnik mittels Computertomographie (μ-CT) durchgeführt. Die μ-CT Volumendaten wurden anhand der seriellen Schnitttechnik validiert. Ermüdungstest wurden mit abgegossenen Proben durchgeführt, um das Ermüdungsverhalten an innenliegenden Gussdefekten zu untersuchen. Das Versagensverhalten durch innere und oberflächennahe Schrumpfungsporen an Materialbrücken wurde untersucht und in Wechselwirkung mit Gasporen beurteilt. Hierzu wurden die Bruchflächen der Ermüdungsproben mit der μ-CT sowie der Rasterelektronenmikroskopie evaluiert. Versagensfälle durch Gasporen & MgO-Einschlüsse wurden bewertet. Ermüdungsversuche mit konstantem Lastniveau wurden durchgeführt, um eine Erklärung für die ausgeprägte Streuung der Lebensdauer zu finden sowie die Schädigungsentwicklung unter Ermüdungsbelastung zu erforschen. Aus einer Probenserie von dreißig abgegossenen Ermüdungsproben wurden hierzu vier Ermüdungsproben durch fortlaufende Beobachtung des Schädigungsprozesses überwacht und beurteilt. Dies wurde Anhand von wiederholter Tomographie durchgeführt, um die Schädigungsentwicklung an innenliegenden Defekten zu untersuchen. | ger |
| dcterms.abstract | In this thesis, the damage behavior of an Aluminum-Silicon casting alloy is investigated using two-dimensional and three-dimensional methods. The main focus is on internal casting defects such as gas and shrinkage pores. The fatigue damage under oscillating load, the influence on the microstructure and the mechanical properties as well as the interaction of various casting defects are investigated. In particular, the detrimental influence of porosity in cast aluminium materials is studied in this work. The associated various aspects of crack initiation and crack propagation on pores are also discussed. The porosity of specimens casted in a full-mold casting process was characterized by twodimensional metallography and three-dimensional computed tomography. The results of the microstructural characterization were analyzed and a comparison between the two-dimensional and the three-dimensional analysis technique was carried out. The μ-CT volume data were validated using the serial cutting technique. Fatigue tests were performed with cast samples to investigate fatigue behavior on internal casting defects. The failure behaviour of internal and near-surface shrinkage pores on material bridges was investigated and studied in interaction with gas pores. For this purpose, the fracture surfaces of the fatigue samples were evaluated using μ-CT and scanning electron microscopy. Failure cases due to gas pores & MgO inclusions were evaluated. Fatigue tests with a constant load level were carried out in order to find an explanation for the pronounced dispersion of the fatigue life and to investigate the development of damage under fatigue load. From a sample series of thirty casted specimen samples, four samples were investigated and evaluated by continuous observation of the damage process. This was done using repeated tomography to investigate the role of internal defects to fatigue damage. | eng |
| dcterms.accessRights | open access | |
| dcterms.creator | Lütje, Martin | |
| dcterms.dateAccepted | 2022-09-01 | |
| dcterms.extent | VI, 122 Seiten | |
| dc.contributor.corporatename | Kassel, Universität Kassel, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Werkstofftechnik | ger |
| dc.contributor.referee | Brückner-Foit, Angelika (Prof. Dr.) | |
| dc.contributor.referee | Rienäcker, Adrian (Prof. Dr.) | |
| dc.subject.swd | Aluminium | ger |
| dc.subject.swd | Gusslegierung | ger |
| dc.subject.swd | Schadensmechanik | ger |
| dc.subject.swd | Mikrostruktur | ger |
| dc.subject.swd | Rissbildung | ger |
| dc.subject.swd | Gussfehler | ger |
| dc.subject.swd | Computertomografie | ger |
| dc.type.version | publishedVersion | |
| kup.iskup | false | |
| ubks.epflicht | true | |
