Untersuchung der
dynamischen und
statischen
Rekristallisations- und
Erholungsvorgänge von
AA6082 Aluminium
Stranggepresst
Bachelorarbeit
2009
von Michael Hauser
TU Wien
23.08.2009
Michael Hauser TU Wien WIW - MB Matr. - Nr.: 0625459 BA - AA6082 Warmumformung E033 282
LV: 308.126 Betreuerin: Dr. Cecilia Poletti 6. Semester Datum: 09.09.2009 Dateiname: Bachelorarbeit.docx Seite 2 von 88
Bachelorarbeit
Untersuchung der dynamischen und statischen Rekristallisations- und Erholungsvorgänge von AA6082
Aluminium Stranggepresst
ausgeführt zum Zwecke der Erlangung des akademischen Grades eines
Bachelor of Science unter der Betreuung von
Dr. Cecilia Poletti
Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie
eingereicht an der Technischen Universität Wien
Fakultät für Maschinenwesen und Betriebswissenschaften
von
Michael Hauser
0625459 (E033 282)
Rathausplatz 7
3160 Traisen
Wien, im August 2009
________________________
Michael Hauser
Michael Hauser TU Wien WIW - MB Matr. - Nr.: 0625459 BA - AA6082 Warmumformung E033 282
LV: 308.126 Betreuerin: Dr. Cecilia Poletti 6. Semester Datum: 09.09.2009 Dateiname: Bachelorarbeit.docx Seite 3 von 88
Vorwort Die Forderung nach größtmöglicher Wirtschaftlichkeit macht die Gestaltung und
Konstruktion von leichten Produkten unumgänglich. Sei es bei bewegten Gütern wo
hohe Massen zu hohen Beschleunigungskräften und somit zu hohen
Energieverbrauch führen, oder überhaupt zur Erreichung der gewünschten Funktion.
Ein Flugzeug zum Beispiel würde ohne Einsatz von Aluminium niemals abheben.
Damit verbunden sind einerseits exakte ingenieursmäßige Berechnungsmethoden,
die unnötigen Materialzugaben wegen Unsicherheiten vermeiden lassen, aber auch
die Forschung von Leichtbaumaterialen. Eines das am häufigsten verwendete
metallische Leichtbaumaterial ist wohl Aluminium in den unterschiedlichsten
Legierungen.
Durch diese Arbeit möchte ich nun die Literatur bzw. die Forschung rund um den
Werkstoff Aluminium erweitern. Vorerst möchte ich mich aber bei folgenden
Personen für die tatkräftige Unterstützung bedanken:
Frau Dr. Cecilia Poletti für die Unterstützung im Labor
Frau Petra Steininger für die Unterstützung in allen Belangen
Alle Angaben nach bestem Wissen ermittelt und protokolliert, aber ohne Gewähr!
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Inhaltsverzeichnis 1. Abstract.................................................................................................................. 7
2. Der Werkstoff Aluminium ..................................................................................... 8
2.1 Was ist Aluminium? ............................................................................................... 8
2.2 Eigenschaften von reinem Aluminium ................................................................... 8
2.3 Gewinnung von Aluminium .................................................................................... 9
2.4 Aluminiumlegierungen ......................................................................................... 10
2.4.1 Allgemeines ........................................................................................... 10
2.4.2 AlMgSi – Legierung ............................................................................... 11
2.5 Erholung und Rekristallisation ............................................................................. 12
2.5.1 Erholung ................................................................................................ 12
2.5.2 Rekristallisation ..................................................................................... 13
2.6 Werkstoffbkennzeichnung ................................................................................... 14
2.7 Mikroskopie ......................................................................................................... 16
2.7.1 Lichtmikroskopische Untersuchungen ................................................... 16
2.7.2 EBSD ..................................................................................................... 16
2.8 Umformung von Aluminiumwerkstoffen ............................................................... 17
2.8.1 Einige Merkmale .................................................................................... 17
2.8.2 Verfahrensarten bei der Umformung ..................................................... 19
2.8.2.1 Klassifizierung nach Kraftwirkungen ............................................................................. 19
2.8.2.2 Kalt- , Halbwarm-, Warmumformung ............................................................................ 19
2.8.3 Fließkurven ............................................................................................ 20
3. Experimentell ....................................................................................................... 21
3.1 Werkstoff ............................................................................................................. 21
3.2 Betrachten des Lieferzustandes im Lichtmikroskop ............................................ 21
3.2.1 Bearbeiten der Probe ............................................................................. 22
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3.2.1.1 Zuschneiden.................................................................................................................. 22
3.2.1.2 Polieren ......................................................................................................................... 23
3.2.1.3 Ätzen ............................................................................................................................. 25
3.3 Kaltverformung .................................................................................................... 26
3.4 Wärmebehandlung .............................................................................................. 28
3.5 Warmverformung ................................................................................................ 29
3.6 EBSD- Untersuchungen ...................................................................................... 31
3.7 Lichtmikroskopische Untersuchungen ................................................................. 35
3.8 Zener - Hollomon ................................................................................................ 36
4. Ergebnisse ........................................................................................................... 37
4.1 AA6082 im Lieferzustand .................................................................................... 37
4.2 Kaltverformung .................................................................................................... 39
4.3 Warmverformung ................................................................................................ 40
4.4 EBSD – Untersuchungen .................................................................................... 42
4.4.1 Lieferzustand ......................................................................................... 42
4.4.1.1 Daten der Proben .......................................................................................................... 42
4.4.1.2 Abbildungen der Proben ............................................................................................... 42
4.4.1.3 Diagramme.................................................................................................................... 44
4.4.2 Kaltverformt und wärmebehandelt ......................................................... 46
4.4.2.1 Abbildungen der Proben ............................................................................................... 46
4.4.2.2 Daten der Proben .......................................................................................................... 48
4.4.2.3 Diagramme.................................................................................................................... 48
4.4.3 Warmverformt ........................................................................................ 50
4.4.3.1 Abbildungen der Proben ............................................................................................... 50
4.4.3.2 Daten der Proben .......................................................................................................... 54
4.4.3.3 Diagramme.................................................................................................................... 58
4.5 Lichtmikroskopische Untersuchungen ................................................................. 61
4.6 Zener – Hollomon – Korrelation .......................................................................... 71
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4.6.1 Subkorndurchmesser ............................................................................. 71
4.6.2 Korndurchmesser .................................................................................. 72
5. Zusammenfassung und Diskussion .................................................................. 73
5.1 Arbeitsablauf ....................................................................................................... 73
5.2 Ergebnisse Korngrößen ...................................................................................... 73
5.3 Ergebnisse Druckversuche ................................................................................. 75
5.4 Zener – Hollomon – Korrelation .......................................................................... 75
6. Glossar und Abkürzungen ................................................................................. 77
7. Verzeichnisse ...................................................................................................... 79
7.1 Literaturverzeichnis ............................................................................................. 79
7.2 Tabellenverzeichnis ............................................................................................ 79
7.3 Abbildungsverzeichnis......................................................................................... 80
7.4 Diagrammverzeichnis .......................................................................................... 82
7.5 Formeln ............................................................................................................... 83
8. Anhang ................................................................................................................. 84
8.1 Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramme ............................................................... 84
8.2 Ordner auf der CD ............................................................................................... 87
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1. Abstract Ziel der Arbeit ist es, die unterschiedlichen Gefügestrukturen und Gefügeänderungen
von AA6082 Aluminium bei verschiedenen Temperaturen, Dehnungen und
Dehnraten zu bestimmen. Weiters soll ein Modell für die Korn- und Subkorngröße
ermittelt werden, um die Verformungsmechanismen zu analysieren. Bei diesem
Modell soll eine Korrelation zwischen den Korn- und Subkorndurchmessern und der
Temperatur bzw. der Dehngeschwindigkeit gefunden werden.
Es drängt sich natürlich die Frage auf, welchen Nutzen nun diese Untersuchungen
mit sich bringen.
Denken wir uns einen Schmiedebauteil. Bei der Formgebung treten verschiedene
Stauchungen (Dehnungen) und Stauchgeschwindigkeiten (Dehngeschwindigkeiten)
auf. Weiters ist auch die Temperatur im Bauteil nicht homogen.
Die Gefügestrukturen wiederum bestimmen die Festigkeit des Bauteils. Das heißt,
wird ein Bauteil in einem Abschnitt oder an einer Stelle schneller oder langsamer,
mehr oder weniger bzw. bei höherer oder niedrigerer Temperatur verformt als an
einer Anderen so stellen sich auch dementsprechend andere mechanische
Eigenschaften ein.
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2. Der Werkstoff Aluminium
2.1 Was ist Aluminium?
Aluminium ist das nach Stahl am häufigsten verwendete Metall. Es kann in
vielfältigster Weise eingesetzt werden, vor allem dort wo geringes Gewicht notwendig
oder wünschenswert ist. Sandwichbauteile mit Aluminium als Deckschicht stellen
einen sehr guten Leichtbauträger da.
Aluminium befindet sich in der dritten Hauptgruppe im Periodensystem der Elemente
mit der Ordnungszahl 13 und der relativen Atommasse 26,9815. Aluminium
kristallisiert kubisch- flächenzentriert. Aluminium ist heute mit einer Reinheit von
99,9996 herstellbar. Es wird in Reinaluminium (99,0- 99,9%) und Reinstaluminium
(>99,99% für Masseln und >99,98% für Halbzeug) unterschieden. [2]
Kennzeichnung:
Reinaluminium: Al und den Aluminiummassenanteil in Prozent, z.B.: Al99,3.
Reinstaluminium: Bezeichnung mit Zusatz R, z.B.: Al99,99R. [2]
2.2 Eigenschaften von reinem Aluminium
Folgende Eigenschaften beziehen sich auf Al99,99 bei 20°C.
Eigenschaft Bezeichnung Bemerkung Chem. Symbol Al Gitterkonstante 0,40496 Nm Elastizitätsmodul 66,6 GPa Schubmodul 25,0 GPa Schmelztemperatur 660,2 °C Siedetemperatur ~2500 °C Dichte Kleinster Atomabstand
2,6989 0,28635
g/cm³ nm
Tabelle 2.1: Physikalische Eigenschaften von Aluminium [2]
Die Dichte liegt je nach Temperatur zwischen 2,6 und 2,8 g/cm³ und somit gehört
Aluminium zu den Leichtmetallen. Aluminium ist auch elektrisch Leitfähig und wird
deshalb auch in der Elektronik eingestezt.
Die folgende Tabelle zeigt einige mechanische Kennwerte:
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Mechanischer Kennwert Betrag und Einheit Streckgrenze Rp0,2 9,81 bis 98,1 MPa Zugfestigkeit Rm 39 bis 117,7 MPa Bruchdehnung A10 1 bis 45 % Brucheinschnürung Z 85 bis 99 % Brinelhärte 15 – 20 HB
Tabelle 2.2: mechanische Kennwerte von Reinaluminium [2]
2.3 Gewinnung von Aluminium
Es wird grundsätzlich in Primäraluminium und Sekundäraluminium unterschieden.
Unter Primäraluminium versteht man neu erzeugtes Aluminium und
Sekundäraluminium bezeichnet jenes Aluminium, dass durch schmelzen von Schrott
Recycelt wird.
Aluminiumgewinnung:
Aluminium wird heute weltweit in einem zweistufigen Prozess erzeugt, siehe
Abbildung 2.1.
Prozess 1:
Zuerst wird aus dem Rohstoff reines Aluminiumoxid isoliert. Meistens wird das Oxid
aus Bauxit nach dem Bayer – Verfahren gewonnen. Dies geschieht durch Aufschluss
des Rohstoffes mit aluminiumhaltiger Natronlauge (NaOH) und Fällung von
Aluminiumoxid [Al(OH)3] aus der Lösung durch Impfkristallisation. [2]
Prozess 2:
In der Aluminiumhütte erfolgt die Gewinnung des Metalls durch
Schmelzflusselektrolyse des in einer Kryolithschmelze gelösten reinen Oxids nach
dem Hall – Heroult – Prinzip. [2]
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4-5 t Bauxit
20-50 GJ thermische Energie
1-2 t Rotschlamm
2 t Aluminiumoxid
1 t Aluminium
Bayer-Prozess (Oxidfabrik)
Elektrolyse (Aluminiumhütte)
60-200 kg Bauxit
0,5 t Petrolkoks
Ersatz von Schmelzmittelverlusten
13-15 MWh
elektrische Energie
Abbildung 2.1: Einsatzstoffe und Prozessschema für die elektrolytische Aluminiumgewinnung [2]
2.4 Aluminiumlegierungen
2.4.1 Allgemeines
Die Eigenschaften von Aluminium hängen unter anderem von den
Legierungselementen ab. Diese sind entweder zufällig vorhanden (Verunreinigung)
oder bewusst zugesetzt. Legierungen sind definierte Stoffe, die mindestens ein
metallisches Element enthalten und insgesamt metallisches Verhalten zeigen. [2]
In Tabelle 2.3 sind verschiedene Legierungselemente, Verunreinigungen und
Spurenzusätze aufgelistet.
Hauptlegierungselemente Verunreinigungen und
Zusätze Spurenzusätze
Kupfer (Cu) Eisen (Fe) Beryllium (Be) Silizium (Si) Chrom (Cr) Bor (B)
Magnesium (Mg) Titan (Ti) Natrium (Na) Zink (Zn) Nickel (Ni) Strontium (Sr)
Mangan (Mn) Kobalt (Co) Antimon (Sb) Silber (Ag) …
Tabelle 2.3: Legierungselemente [2]
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Aus diesen Elementen ist natürlich eine Vielzahl von Aluminiumlegierung ableitbar.
Grundsätzlich gibt es zwei Unterscheidungsarten der Aluminiumlegierungen:
1. Aushärtbare und nicht aushärtbare Legierungen
Bei diesen Legierungen wird die Festigkeitssteigerung durch Wärmebehandlung
erreicht wird. Bei nicht aushärtbaren (naturharten) Legierungen erfolgt die
Festigkeitssteigerung nur durch die Legierungselemente oder Kaltverfestigung. [2]
2. Knet- und Gusslegierungen
Dies sind jene Legierungen die vor allem durch Umformen (Walzen, Strangpressen)
bearbeitet werden. Bei Gusslegierungen erfolgt die Formgebung bereits beim
Gießen. [2]
Da in dieser Arbeit die Aluminium – Magnesium – Silizium Legierung verwendet wird,
wird im folgenden Abschnitt auf diese etwas näher eingegangen.
2.4.2 AlMgSi – Legierung
Diese Legierungen sind über die Phase Mg2Si aushärtbar. Der technisch
interessante Zusammensetzungsbereich liegt in den Grenzen 0,30% bis 1,5% Mg;
0,20% bis 1,6% Si, neben 0% bis 1% Mn und 0% bis 0,35% Cr. Das entspricht etwa
0,40% bis 1,6% Mg2Si und einem wechselnden Anteil an freiem Si bzw. Mg. Manche
Legierungen liegen nahe dem quasibinären Schnitt (stöchiometrische
Zusammensetzung). Es ist aber auch ein deutlicher Si- oder Mg- Überschuss
möglich (siehe Diagramm 2.2). Dadurch kann der Mg2Si – Gehalt und somit der
Festigkeitswert verändert werden, Diagramm 2.2 für den Zustand „warmausgehärtet“
ersichtlich ist. Durch einen Si- Überschuss kann eine Steigerung der Zugfestigkeit im
Vergleich zur stöchiometrischen Zusammensetzung erzielt werden. Auch ein Mg-
Überschuss wirkt festigkeitssteigernd, jedoch schwächer, weil überschüssiges Mg
die Löslichkeit von Mg2Si sinken lässt. [2]
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Diagramm 2.1: Zusammensetzung einiger AlMgSi- Legierungen [2]
Diagramm 2.2: Einfluss von Mg2Si auf die Zugfestigkeit [2] a: Stöchiometrische Zusammensetzung; b: 0,3% Mg- Überschuss; c: 0,3% Si- Überschuss
durchgezogene Linie: sofort nach dem Abschrecken warmausgelagert bei 160°C unterbrochene Linie: nach 24 h Zwischenauslagerung bei 20°C, danach warmausgelagert bei 160°C
2.5 Erholung und Rekristallisation
2.5.1 Erholung
Bei der Erholung kommt es zu Platzwechselvorgängen von Atomen und Leerstellen.
Dadurch werden Leerstellen besetzt. Bei der Erholung sind keine Gefügeänderungen
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im Lichtmikroskop ersichtlich. Es werden Subkörner gebildet. Die Subkorngrenzen
werden durch Zusammenlagern von Versetzungen in Wänden übereinander gebildet.
Die Subkörner können auch zu wachsen beginnen. Allerdings werden die
Versetzungen kaum ausgelöscht sondern nur günstiger angeordnet, somit verringert
sich die Fehlerdichte kaum. [2]
Ist ein Gefüge jedoch vollständig erholt, kann keine Rekristallisation mehr eintreten,
siehe Abbildung 2.2.
Abbildung 2.2: Vorgänge bei der Erholung und Rekristallisation [5]
2.5.2 Rekristallisation
Im Gegensatz zur Erholung passiert bei der Rekristallisation
vollständige Umkristallisation des Werkstoffes. Diese Umkristallisation beginnt mit
der Bildung neuer Kristallkeime an den bei der Kaltverfestigung am stärksten
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gestörten Stellen des Kristallgitters. Diese Keime wachsen solange, bis sie mit
Benachbarten zusammenstoßen. Für den Ablauf der Rekristallisation sind die
nachfolgenden Faktoren besonders maßgebend. [2]
1. Umformgrad
Umso größer die vorangegangene Kaltverformung, umso größer ist auch das
Bestreben zur Rekristallisation. [2]
2. Begleitelemente
Legierungszusätze und Beimengungen beeinflussen zum Teil sehr stark die
Rekristallisationstemperatur. Zusätze wie zum Beispiel Mn oder Cr erhöhen diese. [2]
3. Gießverhalten
Legierungs- und Verunreinigungsgelemente stellen eine wirksame
Rekristallisationshemmung dar, da sie im Gusszustand in übersättigter Form
vorliegen. [2]
4. Thermisch – mechanische Vorgeschichte
Somit weist nicht geglühtes Material ein günstigeres Entfestigungsverhalten auf als
konventionelle bzw. geglühte Gießwalzbänder. [2]
2.6 Werkstoffbkennzeichnung
In folgende Bezeichnungen wird unterschieden:
1. Bezeichnung nach Herkunft oder Reinheit
1.1 Hüttenaluminium
1.2 Reinstaluminium
1.3 Reinaluminium
1.4 Reinaluminium U
1.5 Sekundäraluminium
2. Bezeichnung von Verarbeitung und Lieferform
2.1 Knetwerkstoffe
2.2 Gusswerkstoffe
2.3 Vorlegierungen
2.4 Blockmetalle
3. Bezeichnung nach der chemischen Zusammensetzung
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3.1 Zusammensetzung
3.2 Werkstoffzustand
4. Numerisches Bezeichnungssystem mit Werkstoffnummern
4.1 Bezeichnung nach DIN 17007, Teil 4
4.2 Bezeichnung nach DIN EN
5. Bezeichnung nach Aushärtbarkeit
5.1 Nicht aushärtbare Legierungen
5.2 Aushärtbare Legierungen
6. Bezeichnung nach der Anwendung
6.1 Werkstoffe mit bester Spanbarkeit
6.2 Werkstoffe für elektrische Leitzwecke
6.3 Glänzwerkstoffe
6.4 Schweißzusatzwerkstoffe
6.5 Hartlote
6.6 Kolbenlegierungen
6.7 Lagerlegierungen
6.8 Werkstoffe für den Automobilbau
6.9 Vorlegierungen
6.10 Sinterwerkstoffe
7. Werkstoffauswahl für Sonderzwecke
7.1 Hochbau
7.2 Schiffbau
7.3 Druckbehälterbau
7.4 Flugzeugbau
7.5 Sonderqualitäten
Aus [2], wo auch weitere Details zu finden sind.
Auf „4.2 Bezeichnung nach DIN EN“ wird im Folgenden etwas näher eingegangen:
Meistens unterscheiden sich die Bezeichnungen nur in den Vorsatzbuchstaben.
Im internationalen Legierungsregister und nach ISO 209 sind keine Kennbuchstaben
enthalten; in der EN- Norm wird mit EN A + Kennbuchstabe gekennzeichnet (zum
Beispiel EN AW für Europäische Norm Aluminium Wrought alloys/Knetlegierungen).
Nach Amerikanischer Norm gekennzeichnete Legierungen erhalten den Vorsatz AA
(Aluminium Association). [2]
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DIN EN DIN ISO Int.
Legierungsregister AA
EN AW-6060/ EN AW-AlMgSi
3.3206/ AlMgSi0,5
6060/AlMgSi
6060
AA 6060
Tabelle 2.4: Beispiel für die Umschlüsselung der Legierungsnummern [2]
Reihe Legierungstyp 1xxx Reinaluminium 2xxx Al + Cu (Mg, Pb, Bi) 3xxx Al + Mn (Mg) 4xxx Al + Si 5xxx Al + Mg (Mn) 6xxx Al + Mg + Si 7xxx Al + Zn + (Mg) + (Cu)
8xxx Al + Elemente, die in den anderen Gruppen nicht erfasst sind
Tabelle 2.5: Bezeichnungen von Aluminium und Aluminiumknetlegierungen für Halbzeug nach DIN EN
[2]
2.7 Mikroskopie
2.7.1 Lichtmikroskopische Untersuchungen
Bei Gefügeuntersuchungen von Metallen sind mikroskopische Untersuchungen nicht
wegzudenken. Die Proben müssen vorher geschliffen und poliert werden, da die
lichtmikroskopische Untersuchung im Auflicht erfolgt.
Bei der qualitative Gefügeanalyse ist eine Erkennung des Gefüges in seinen
Ausbildungsformen, sowie der Aufdeckung von Fehlern möglich. Oft ist ein
Metallmikroskop mit Fotokamera ausgestattet. [2]
Die Aufgabe der quantitativen Gefügeanalyse besteht in der Messung bestimmter
Gefügemerkmale, wie zum Beispiel der Korngröße. Die Messungen können direkt an
der Probe im Lichtmikroskop oder an fotografischen Gefügeaufnahmen erfolgen. [2]
2.7.2 EBSD
Mittels Electron backscatter diffraction (EBSD) kann die Struktur von Kristallen
analysiert werden. Diese werden meist in Verbindung mit
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Rasterelektronenmikroskopen oder Transmissionselektronenmikroskopen
verwendet.
Funktionsweise:
Ein einfallender Primärelektronenstrahl wird unelastisch an den Atomen der Probe
gestreut und so entsteht eine divergente Quelle in der Probe. Wenn nun der
eintreffende Elektronenstrahl beim Eintreffen auf die Gitterfläche die
Bragg-Bedingung erfüllt ist, so kommt es zu Verstärkung. Dies geschieht nun für alle
Gitterflächen im Kristall, sodass das entstehende Beugungsbild alle
Winkelbeziehungen im Kristall beinhaltet. [1]
Abbildung 2.3: EBSD Abbildung [1]
2.8 Umformung von Aluminiumwerkstoffen
2.8.1 Einige Merkmale
1. Inkompressibilität
Diese ist sehr gering und kann vernachlässigt werden. [3]
2. Faserverlauf
Werkstoffvolumina werden nur verdrängt, somit bleibt der Faserverlauf bei der
Umformung ungestört. [3]
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Abbildung 2.4: Faserverlauf [3]
3. Kaltverfestigung
Hierbei spielt die Wanderung von Versetzungen eine entscheidende Rolle, die als
eindimensionale Gitterfehler ein räumliches Versetzungsnetzwerk bilden. Erschwert
wird die Quergleitung der Schraubenversetzungen bei einer Aufspaltung in
Halbversetzungen. Je weiter die Versetzungen aufgespalten sind, desto größer ist
die Einschränkung der Quergleitung. [3]
Diagramm 2.3: Änderung der Versetzungsdichte bei der Umformung [3]
4. Dynamische und statische Entfestigung
Entscheidend Entfestigungsvorgänge ist der Abbau der erhöhten gespeicherten
Energie. Die Entfestigung beginnt mit einer Verringerung der punktförmigen
Gitterfehler. Dies kann bereits während der Umformung (dynamisch) oder erst nach
der Umformung (statisch) erfolgen. Bestimmt werden die Vorgänge durch Erholung
und Rekristallisation. Die Erholung führt nur zu einer teilweisen Wiederherstellung
der Eigenschaften durch Ausbildung nulldimensionaler Gitterfehler und Annihilation
einzelner Versetzungen. Bei der Rekristallisation findet eine Gefügeneubildung durch
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Wanderung von Großwinkelkorngrenzen statt. Bei diesem fortwährenden Prozess
werden die Gitterfehler ausgeheilt. Bei vollständiger Rekristallisation ist die
Umformverfestigung restlos abgebaut. Nach der Rekristallisation kommt das
Kornwachstum. [3]
2.8.2 Verfahrensarten bei der Umformung
Aufgrund der Realstruktur- und Gefügeänderungen, die bei der Umformung
entstehen, verändern sich der Elastizitätsmodul, die spezifische Wärmekapazität und
auch im gewissen Sinne die Dichte. [3]
2.8.2.1 Klassifizierung nach Kraftwirkungen
Ziel der Umformung ist eine bleibende Gestaltsänderung. Dabei wird gleichzeitig die
Struktur, das Gefüges und der Eigenschaften des Werkstoffes beeinflusst. Eine
besondere Bedeutung hat hier das Druckumform- und das Zug-
Druckumformverfahren, da die Kräfte günstiger aufgebracht werden. Bei Letzteren ist
der Umformgrad begrenzt. Die Kräfte werden über das Bauteil eingeleitet. Die
Zugspannung muss niedriger als die Zerreißfestigkeit des Werkstoffes sein. Die
Umformung findet meist in einer eng begrenzten Zone statt und ist meist nicht
homogen. Der Grad der Inhomogenität ist hängt von der Reibung und der Geometrie
der Umformzone ab. [3]
2.8.2.2 Kalt- , Halbwarm-, Warmumformung
1. Zuordnung
Kaltumformung: Verfestigung und statische Entfestigung (TUmf < 0,3Ts)
Halbwarmumformung: Verfestigung, dynamische und statische Erholung
(TUmf ~ TR)
Warmumformung: Verfestigung, dynamische und statische Entfestigung
durch Erholung und Rekristallisation (TUmf > TR)
Aufgrund der thermischen Aktivierbarkeit der Entfestigungsvorgänge besteht eine
Temperatur- und Geschwindigkeitsabhängigkeit für die Halbwarm- und
Warmumformung. [3]
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2. Kaltumformung
Bedingt durch einen größer werdenden Umformgrad wird eine Erhöhung der
Festigkeitswerte und eine Verkleinerung der Bruchdehnung erreicht.
Durch Umformung bei Raumtemperatur können günstige Reibungszustände, hohe
Maßgenauigkeit und eine geringe Rauheit erzielt werden. [3]
3. Halbwarmumformung
Vorteilhaft bei dieser Art der Umformung sind die geringen Umformfestigkeiten,
Umformwiderstände und Umformkräfte. Allerdings ist hier auf eine genaue
Temperaturführung zu achten, schon kleine Temperaturschwankungen können hohe
Maßabweichungen hervorrufen. Allgemein wird dieses Verfahren bei Aluminium nur
sehr selten verwendet. [3]
4. Warmumformung
Die Warmumformung besteht aus 3 Phasen (Erwärmung, Umformung und
Abkühlung). Da die Diffusionsvorgänge im Werkstoff untereinander in enger
Beziehung stehen, muss In all diesen Phasen der Prozess temperaturgesteuert
durchgeführt werden. [3]
2.8.3 Fließkurven
Die Umformverfestigung ist bei der Warmumformung vor allem von der Temperatur
und von der Umformgeschwindigkeit abhängig. Die Umformverfestigung wird von der
thermisch aktivierten Entfestigung durch Erholung und gegebenenfalls durch
Rekristallisation überlagert. Über den Verlauf der Fließkurven lassen sich
Rückschlüsse über die Gefügeänderungen bestimmen. ϕs ist jener Umformgrad, ab
dem nur mehr Rekristallisation zu erwarten ist.
Bei ϕ < 0,7 * ϕ kfmax: Dynamische Erholung. Es entsteht ein Zellgefüge mit
kleiner Winkelabweichung, aber hoher Versetzungsdichte.
Bei 0,7 * ϕ kfmax < ϕ < ϕs: Dynamische Erholung und Rekristallisation
Bei ϕ > ϕs: Dynamische Rekristallisation. Es entsteht ein feinkörniges
äquivalentes Korn.
Aus [3], wo auch verschieden Fließkurven abgebildet sind.
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3. Experimentell
3.1 Werkstoff
Werkstoff ist stranggepresstes Aluminium mit der Bezeichnung AA6082. Dies ist eine
AlMgSi – Knetlegierung. Zur Untersuchung wurden 12 zylindrische Proben mit einem
Durchmesser von 10mm und einer Länge von 15mm herangezogen. Diese Proben
sind längs zur Strangpressrichtung orientiert (Mittelachsen der Proben sind parallel
zur Strangpressrichtung).
3.2 Betrachten des Lieferzustandes im Lichtmikroskop
Der Lieferzustand wurde längs und quer zur Strangpressrichtung untersucht. Mit der
am Lichtmikroskop integrierten Digitalkamera konnten Fotos gemacht werden. Mit
der Software AxioVisio wurden die Bilder analysiert. Anschließend wurde nach ASTM
Designation E112-88 die durchschnittliche Korngröße bestimmt. Für diese
quantitative Analyse wurden auf die Bilder ungefähr alle zwei Zentimeter senkrechte
und waagrechte Striche gezogen (=Länge in mm). Danach wurde der Maßstab
ermittelt (Wert des Maßstabs durch dessen Länge [µm/mm]). Anschließend wurden
die Korngrenzen ermittelt, die die einzelnen Striche schneiden. Nun konnte mittels
einer Tabelle von ASTM Designation E112-88 der mittlere Korndurchmesser (µm)
bestimmt werden. War der Wert nicht genau gegeben, wurde linear interpoliert. Dies
wurde für die horizontale und vertikale Richtung sowie für die Summenwerte
ermittelt. Weites wurde das Verhältnis von horizontalen und vertikalen
Korndurchmesser ermittelt. Horizontal und vertikal bezieht sich immer auf die Lage
des Maßstabs.
Das verwendete Lichtmikroskop trägt die Bezeichnung Zeiss – Axioplan und ist in
Abbildung 3.1 dargestellt. Das Mikroskop ist auf einer Platte befestigt, die zur
Schwingungsisolation dient. Mit Hilfe des polarisierten Lichtes, konnten die einzelnen
Körner farblich unterschieden werden (Polarisation = Schwingungen in
Ausbreitungsrichtung von Wellen).
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Abbildung 3.1: Axioplan von Zeiss
3.2.1 Bearbeiten der Probe
Die Probe muss für lichtmikroskopische Untersuchungen im Wesentlichen drei
Arbeitsschritten unterzogen werden: Zuschneiden der Probe, polieren und ätzen.
3.2.1.1 Zuschneiden
Die zu untersuchenden Objekte sind meist für mikroskopische Anwendungen viel zu
groß. Somit ist es erforderlich Proben zuzuschneiden. Dies erfolgte im Zuge der
ganzen Arbeit mit der Maschine Discotom-2 (Struers), siehe Abbildung 3.3.
Digitalkamera
Okular
Probe
Objektiv
Isolationsplatte
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Abbildung 3.2: Discotom-2 von Struers
3.2.1.2 Polieren
Wegen der geringen Tiefenschärfe von Mikroskopen aber auch um keine störenden
Kratzer an der Probe zu haben, ist es notwendig die Proben zu schleifen und
anschließend zu polieren.Die Probe des Lieferzustandes wurde manuell geschliffen
und poliert. Der Vorgang war folgender: Geschliffen wurde nacheinander mit den
Papieren der Körnung 180, 320, 500, 1000, 2400 und 4000 auf der Maschine
LaboPol-21 ( Struers), siehe Abbildung 3.3. Nach jedem Schleifgang wurde die
Probe gründlich mit Wasser gereinigt. Danach wurde mit Diamantpaste 6, 3 und 1
µm mit einer Maschine der Firma Struers poliert, siehe Abbildung 3.5. Nach jedem
Polierschritt wurde ebenfalls wieder die Probe mit Wasser und zusätzlich noch mit
dem Ultraschallreiniger (Tec 25 von Telsonic, siehe Abbildung 3.4) in einer
Alkohollösung 2 Minuten lang gereinigt. Als letzten Arbeitsschritt wurde noch mit
Magnesiumoxid die Probe händisch, in achter- Form, feinst poliert, mit Wasser
gesäubert und mit Alkohol (Methanol und Ethanol) und anschließendem Trocknen
konserviert. Alle weiteren Proben wurden halbautomatisch mit der Maschine
TegraPol-31 von Struers (Abbildung 3.7) geschliffen und poliert. Hierfür musste
allerdings die Probe in Hartz eingebettet werden, siehe Abbildung 3.6.
Halbautomatisch deswegen, weil die Schleifpapiere auch weiterhin manuell zu
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wechseln sind.
Folgende Einstellungen wurden eingegeben:
METHODE EDIT. – Al für EBSD Unterlage Susp. Lub. Zeit
1 SiC- Pap. #320 Wasser 2M 50S 2 Largo DP-P 9 µm Blau 3M 00S 3 Dur DP-P 6 µm Blau 15M 00S 4 Mol DP-P 3 µm Rot 30M 00S 5 Chem OP-S 45M 00S
Tabelle 3.1: Einstellungen für halbautomatisches Schleifen
Da für das Ätzen und für die späteren EBSD - Untersuchungen die Probe elektrisch
leitfähig sein muss, muss die Probe auch wieder aus der Bettung befreit werden.
Nach dem „Ausbetten“ wurden die Proben natürlich wieder mit Ultraschallreiniger,
Methanol und Ethanol gereinigt.
Abbildung 3.3: LaboPol-21 Struers
Abbildung 3.4: Tec 25 von Telsonic
Abbildung 3.5: Poliermaschine von Struers
Abbildung 3.6: Eingebettete Probe
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Abbildung 3.7: TegraPol-31 von Struers
3.2.1.3 Ätzen
Um die verschiedenen Körner im Lichtmikroskop farblich unterscheiden zu können,
ist eine Ätzung notwendig. Weiters muss das Lichtmikroskop über Lichtfilter und
einer polarisierten Lichtquelle verfügen. Geätzt wurde immer elektrochemisch mit
einer Bakers Ätzlösung und dem Gerät LectroPol-5 von Struers, siehe
Abbildung 3.8 und Abbildung 3.9. Folgende Einstellungen wurden für alle
Ätzvorgänge verwendet:
Modus: nur Ätzen Flussrate: 20 Fläche: 1cm² Zeit: 120 Sekunden Temperatur: 22°C Elektrolyt: Anw. 1 Spannung: 25V
Tabelle 3.2: Ätzeinstellungen
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Abbildung 3.8: LectroPol-5 von Struers 1/2
Abbildung 3.9: LectoPol-5 von Struers 2/2
3.3 Kaltverformung
Die 12 zylindrische Proben vom Lieferzustand wurden in der Gleeble 1500
(Abbildung 3.10) Kaltverformt. Die Kaltverformung bewirkt eine Erhöhung der inneren
Energie. Die Gleeble ist eine Maschine um Zug- und Druckversuche durchzuführen.
Dabei können die unterschiedlichsten Werte wie Temperatur, Abschreckungsarten,
Dehngeschwindigkeit usw. eingegeben werden.
Die Abbildung 3.11 zeigt den Versuchsaufbau in der Gleeble 1500.
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Abbildung 3.10: Gleeble 1500
Abbildung 3.11: Gleeble Versuchsaufbau zusätzlich kann die Probe erwärmt und auch abgeschreckt werden
Daten der Proben (Tabelle 3.3):
Als Schmiermittel zwischen Probe und Schlitten wurde Graphit verwendet, damit
möglichst wenig Reibung entsteht und die Verformung somit möglichst ungehindert
bewegter Schlitten fester Schlitten
Platz für Probe
Anschluss für Thermoelement
Wegaufnehmer
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von statten gehen kann. Rt steht für Verformung bei Raumtemperatur.
Probe ϕ ϕ´ [1/s] l0 [mm] d0 [mm] Dateiname Rt01 1,08 1 15,12 10,90 rtfast.d11 Rt02 0,3 1 15,02 10,20 rtfast.d12 Rt03 0,3 1 14,99 10,20 rtfast.d13 Rt04 0,4 (0,1+0,3) 1 15,03 10,01 rtfast.d14 Rt05 0,3 1 15,05 10,01 rtfast.d15 Rt06 0,3 1 14,93 10,00 rtfast.d16 Rt07 0,3 1 14,98 10,02 rtfast.d17 Rt08 0,3 1 15,08 10,04 rtfast.d18 Rt09 0,3 1 15,09 9,99 rtfast.d19 Rt10 0,3 1 14,99 10,00 rtfast.d20 Rt11 0,3 1 15,15 10,00 rtfast.d21 Rt12 0,3 1 15,07 10,01 rtfast.d22
Tabelle 3.3: Daten der Proben bei der Kaltverformung
Die Probe Rt04 wurde versehentlich bis ϕ=0,1 vorgedrückt.
Folgende Daten wurden gespeichert: Zeit, Kraft, Längenänderung, Temperatur,
wahre Dehnung und wahre Spannung. Auf Grund dessen, dass nicht immer die
richtigen Probenabmessungen vor den Versuchen eingegeben wurden, wurde mit
Hilfe von Excel die wahre Spannung und Dehnung errechnet.
�� = �� (�
��
)
Formel 3.1: wahre Dehnung
� =�
�=
� ∗ �
�� ∗ ��
Formel 3.2: wahre Spannung
� ∗ � = �� ∗ �� Formel 3.3: Volumskonstanz
� = �� + �� Formel 3.4: aktuelle Länge
3.4 Wärmebehandlung
Durch das Strangpressen kommt es wegen der Verformungen zu
Gefügeänderungen. Da nicht bekannt ist, ob es eine nachgehende
Wärmebehandlung gab, wurden die Proben nach der Kaltverformung
wärmebehandelt um einen Art Initialzustand zu erreichen. Dies ist notwendig um
später die Warmverformungen analysieren zu können. Die Wärmebehandlung wurde
mit dem Ofen High Therm von Linn (Abbildung 3.12) durchgeführt und hatte
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folgenden Ablauf: Der Ofen wurde auf 400°C aufgeheizt. Anschließend wurden die
12 kaltverformten Proben in den Ofen gegeben und die Temperatur zwei Stunden
lang gehalten. Danach wurde die Heizung abgeschaltet und die Proben im Ofen
gelassen, bis sich im Ofen eine Temperatur von 50°C eingestellt hat. Dieses
Ofenabkühlen dauerte in etwa 16 Stunden.
Mit dieser Wärmebehandlung erreicht man ein vollständig rekristallisiertes Gefüge.
Dies wurde im Zuge einer anderen Arbeit am Institut für Werkstoffwissenschaft und
Werkstofftechnologie an der TU Wien ermittelt.
Abbildung 3.12: High Therm von Linn
3.5 Warmverformung
Nun wurden die eigentlichen Versuche mit der Gleeble 1500 durchgeführt. Es
wurden insgesamt sechs von den 12 Proben unter verschiedenen Parametern, siehe
Tabelle 3.4, warmverformt. Diese sechs Proben wurden, wie beschrieben, zuvor
kaltverformt und anschließend wärmebehandelt. Als Gleitmittel zwischen Probe und
Schlitten diente wieder Graphit. Der Temperaturanstieg war immer 10K/s (letzten
50°C 5K/s).Die Haltezeit der jeweiligen Temperatur betrug 15 Sekunden. Um die
Temperatur der Probe messen zu können, wurde ein Thermoelement des Typs „J“
verwendet. Nach der Verformung wurden die Proben mit Wasser abgeschreckt.
Durch die Verwendung von Graphit konnte eine fast homogene Verformung erreicht
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werden, jedoch blieb eine gewisse Reibung zwischen Schlitten und Probe bestehen.
Dies führte zu etwas kleineren Durchmessern am Rand (d2) als in der Mitte (d1) der
Proben. RT beschreibt die Vorverformung bei Raumtemperatur und D steht für eine
Warmverformung (deformed).
Probe ϕ ϕ´ [1/s] l [mm] d1 [mm] d2 [mm] Datei T [°C]
RT10D 0,6 0,1 11,42 11,86 11,47 450_01_wq.d11 450 RT03D 0,6 1 11,47 11,36 11,29 450_1_wq.d08 450 RT05D 0,6 10 11,49 11,55 11,40 450_10_wq.d01 450 RT09D 0,6 0,1 11,50 11,66 11,34 550_01_wq.d01 550 RT07D 0,3 0,1 11,47 11,31 11,20 550_01_wq.d04 550 RT02D 0,6 10 11,40 1,55 11,23 550_10_wq.d01 550
Tabelle 3.4: Daten der Proben bei der Warmverformung
Auch hier konnten wieder, wie in Kapitel 3.3 Kaltverformung beschreiben, die
Spannungs- Dehnungsdiagramme erstellt werden. Als Durchmesser für die
Berechnung der Querschnittsfläche wurde der Mittelwert von d1 und d2
herangezogen. Hier wurde auch für jede Probe ein Diagramm erstellt, bei welchem
die Temperatur der Probe und die einwirkende Kraft über die Zeit ersichtlich sind.
Als Beispiel ist hier das Diagramm der Probe RT10D abgebildet (Diagramm 3.1;
DR=Dehnrate; D=Dehnung). Bei den anderen Proben sieht dieser Verlauf ähnlich
aus (siehe Abschnitt 8.1 Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramme).
Diagramm 3.1: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT10D
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3.6 EBSD- Untersuchungen
Da man mit dem Lichtmikroskop zwar Körner und Korngrenzen sehen kann, aber
keine Subkörner und Subkorngrenzen, wurden die EBSD (electron backscatter
diffraction) - Analysen notwendig. Subkorngrenzen sind Korngrenzen mit einem
Winkel (Missorientierung) von maximal 15°. Subkörner sind kleine Körner in den
Körnern, man spricht auch von Substruktur. Die EBSD – Untersuchungen wurden mit
dem Rasterelektronenmikroskop Quanta 200F (Abbildung 3.13) gemacht.
Abbildung 3.13: Quanta 200F
Die Messungen wurden mit Frau Dr. Poletti mit dem Programm TSL OIM Data
Collection 5 durchgeführt.
„REK“ steht die kaltverformten und wärmebehandelten Proben. Mit „_XX“ wird
Anzahl der Probemessungen angegeben, ist aber für die weiteren Betrachtungen
nicht relevant. Mit „mitte“ wird zum Ausdruck gebracht, dass die Messung in der Mitte
der Probe durchgeführt wurde. Mit „zoom“ wird eine Vergrößerung gekennzeichnet.
Folgende Messungen wurden mittels EBSD untersucht:
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Lieferzustand kaltverformt und wärmebehandelt
warmverformt
6082st_L_02 RT01-REK_04 RT02D_01-mitte 6082st_L_04_zoom RT04-REK_01 RT02D_02-mitte_zoom
RT12-REK_01 RT03D_01 RT03D_02-mitte RT05D_02 RT09D_01 RT10D_01
Tabelle 3.5: EBSD- analysierte Proben
Die Messungen wurden mittels des Programms TSL OIM Analysis 5 bearbeitet und
analysiert.
Die Bearbeitung der gemessenen Daten war notwendig, da jede EBSD Messung
Fehler enthaltet. Der Unterschied wird im Folgenden demonstriert: Die einzelnen
weißen Punkte oder kleine Farbfelder sind Messfehler, die bereinigt werden sollen
(Abbildung 3.14).
Abbildung 3.14: AutoGrain von RT04_REK_01 ohne Bereinigung
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Abbildung 3.15: AutoGrain von RT04_REK_01 bereinigt
Abbildung 3.16: Bearbeitung 1 von RT04-REK_01
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Abbildung 3.17: Bearbeitung 2 von RT04-REK_01
Die erste Bearbeitung (Abbildung 3.16) wurde bei jeder Probe mit den gleichen
Parametern ausgeführt. Bei Grain CI Standardization wird die Verteilung auf den
Bereich Null bis Eins gestreckt.
Bei der Bearbeitung 2 (Abbildung 3.17) wurden immer der Confidence Index (CI) so
angepasst, dass die Fehler verschwinden, aber ansonsten die Messung nicht
verändert wird. Bei Neighbor CI Correlation wird einzelnen Fehlerpunkten der
Confidence Index und die Orientierung von dessen Nachbarn zugewissen. Der
Confidence Index gibt eine Übereinstimmung an, wie sich die gemessenen
Aluminium - Punkte zu fehlerfreien (theoretischen) Aluminium (bezüglich des
Gitteraufbaues) verhalten. Eins bedeutet exakte Übereinstimmung.
Folgende Indizes wurden verwendet:
Probe min CI Probe min CI 6082st_L_02 0,3 RT02D_02-mitte_zoom 0,7 6082st_L_04_zoom 0,1 RT03D_01 0,7 RT01-REK_04 0,1 RT03D_02-mitte 0,4 RT04-REK_01 0,15 RT05D_02 0,3 RT12-REK_01 0,25 RT09D_01 0,3 RT02D_01-mitte 0,5 RT10D_01 0,3
Tabelle 3.6: Parameter für Bearbeitung 2
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Die weißen Punkte sind nun verschwunden (Abbildung 3.15), ein paar kleine farbige
Felder sind noch vorhanden. Um aber das Messergebnis nicht zu sehr verändern,
wird auf einen höheren Index verzichtet.
Nun konnten verschiedenste Abbildungen erstellt werden. Weiters wurden auch
Diagramme, die Aussagen über die Missorientierung der Körner und der Korn- sowie
der Subkorngröße ermöglichen, ausgewertet. Bei den Diagrammen und der
Analysen der Korngröße wurde ein Korngrenzenwinkel von 5° und 15° angenommen.
Leider wird aber nicht bei den 5° auch die Substruktur (Subkörner) mit erfasst. Da
eben nicht alle Messfehler verschwunden sind wurde die kleinste Korngröße
(Durchmesser) manuell festgelegt:
Probe kleinster dsub Probe kleinster dsub 6082st_L_02 2 RT02D_02-mitte_zoom 2 6082st_L_04_zoom 1 RT03D_01 2,5 RT01-REK_04 2,5 RT03D_02-mitte 4 RT04-REK_01 3 RT05D_02 2,5 RT12-REK_01 5 RT09D_01 3 RT02D_01-mitte 2,5 RT10D_01 2,5
Tabelle 3.7: kleinster Subkorndurchmesser in µm
Anschließend wurden IPF (Inverse Pole Figure) – Bilder erstellt, bei denen die
Korngrenzen (ab 15°) schwarz und die Subkorngrenzen (2° bis 15°) grau markiert
sind. Mit diesen Bildern wurde auch bei den warmverformten Proben die
Subkorngröße mittels ermittelt. Dazu wurden wieder alle 2 Zentimeter horizontale
und vertikale Linien auf den Bildern gezeichnet.
3.7 Lichtmikroskopische Untersuchungen
Um einen weiteren Eindruck zu bekommen, wurden die folgenden polierten und
geätzten Proben im Lichtmikroskop untersucht:
kaltverformt und wärmebehandelt warmverformt RT01 RT02D RT04 RT03D RT12 RT05D
RT07D RT09D RT10D
Tabelle 3.8: im Lichtmikroskop analysierte Proben
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Bei den warmverformten Proben wurden Bilder von verschiedenen Stellen der
Proben gemacht:
Abbildung 3.18: Probenabschnitte
3.8 Zener - Hollomon
Ziel dieser Analyse ist es, eine Funktion des Korn- bzw. des Subkorndurchmessers
in Abhängigkeit von der Dehnrate und der Temperatur zu erhalten. Dazu wurde für
jede warmverformte Probe die Z – Zahl bzw. danach ln(Z) errechnet.
� = �´ ∗ ��
�∗�
Formel 3.5: Z – Zahl
Q = 149000 J/mol
R = 8,314 J/molK
T = Temperatur in Kelvin
Nun wurde in einem Diagramm (Ordinate = der Kehrwert des (Sub-)
Korndurchmessers (dsub) DKorn; Abszisse = ln(Z)) die Werte der einzelnen Proben
eingetragen und eine lineare Trendlinie eingefügt.
1
�= � + � ∗ �� (�)
Formel 3.6: Grundaussehen der linearen Trendlinie
Als Ergebnis bekommt man die Werte B und C sowie das Bestimmtheitsmaß R².
Probenoberfläche
seite_rand
seite_mitte
mitte_rand
mitte_mitte
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4. Ergebnisse
4.1 AA6082 im Lieferzustand
Für die Analyse der Korngröße mittels ASTM Designation E112-88 wurden die Bilder
AA6082_SP_LZ_lang_10 (Abbildung 4.1) und AA6082_SP_LZ_Quer (Abbildung 4.2)
ausgewählt. Weitere Bilder sind auf der beiliegenden CD gespeichert.
Ergebnis:
Probe Länge [mm]
Maßstab [µm/mm]
Korngrenzen Korndurchmesser
[µm] Verhältnis
AA6082_SP_ LZ_lang_10 horizontal
2690 2,5974 337 23,11
0,44 AA6082_SP_ LZ_lang_10 vertikal
3015 2,5974 172 52,03
AA6082_SP_ LZ_lang_10
5705 2,5974 509 32,53
AA6082_SP_ LZ_quer_06 horizontal
2690 2,5974 309 25,61
0,85 AA6082_SP_ LZ_quer_06 vertikal
3015 2,5974 296 30,14
AA6082_SP_ LZ_quer_06
5705 2,5974 605 27,92
Tabelle 4.1: Ergebnis Korngrößenermittlung Lichtmikroskop
Deutlich zu erkennen ist, dass die Körner in Strangpressrichtung gedehnt und quer
dazu annähernd gleichachsig sind.
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Abbildung 4.1: AA6082_SP_LZ_lang_10 im Lichtmikroskop
Abbildung 4.2: AA6082_SP_LZ_quer_06 im Lichtmikroskop
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4.2 Kaltverformung
Nach der Kaltverformung hatten die Proben folgende Längen:
Probe Länge Probe Länge Rt01 5,15 mm Rt07 11,47 mm Rt02 11,41 mm Rt08 11,51 mm Rt03 11,43 mm Rt09 11,48 mm Rt04 10,33 mm Rt10 11,42 mm Rt05 11,44 mm Rt11 11,57 mm Rt06 11,43 mm Rt12 11,40 mm
Tabelle 4.2: Länge der Proben nach der Kaltverformung
Folgende Spannungs- Dehnungsdiagramme wurden aus den Daten der Gleeble
mittels Excel erstellt:
In der Legende vom Diagramm 4.1 und vom Diagramm 4.2 steht „DR“ für Dehnrate
und „D“ für Dehnung.
Diagramm 4.1: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm der Proben die mit EBSD untersucht wurden
0
50
100
150
200
250
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
σσ σσw
[N/m
m2]
εεεεw
wahre Spannung - Dehnung
RT01 DR:1/s D:1,08
RT04 DR:1/s D:0,4
RT12 DR:1/s D:0,3
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Diagramm 4.2: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm der Proben die nicht mit EBSD untersucht wurden
4.3 Warmverformung
Die Ergebnisse der Versuche sind im Diagramm 4.3 und Diagramm 4.4 ersichtlich.
Bei den Proben RT02D und RT05D lieferte die Maschine sehr sprunghafte Werte,
die vermutlich auf die hohe Stauchgeschwindigkeit zurückzuführen sind. Diese
Kurven wurden geglättet.
0
50
100
150
200
250
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
σσ σσw
[N/m
m2]
εεεεw
wahre Spannung - Dehnung
RT02 DR:1/s D:0,3
RT03 DR:1/s D:0,3
RT05 DR:1/s D:0,3
RT06 DR:1/s D:0,3
RT07 DR:1/s D:0,3
RT08 DR:1/s D:0,3
RT09 DR:1/s D:0,3
RT10 DR:1/s D:0,3
RT11 DR:1/s D:0,3
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Diagramm 4.3: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm für die Proben RT09D, RT07D und RT02D
Diagramm 4.4: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm für die Proben RT10D, RT03D und RT05D
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
σσ σσw
[N/m
m2]
εεεεw
wahre Spannung - Dehnung
RT09D 550°C DR:0,1/s D:0,6
RT07D 550°C DR:0,1/s D:0,3
RT02D 550°C DR:10/s D:0.6
0
10
20
30
40
50
60
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
σσ σσw
[N/m
m2]
εεεεw
wahre Spannung - Dehnung
RT10D 450°C DR:0,1/s D:0,6
RT03D 450°C DR:1/s D:0,6
RT05D 450°C DR:10/s D:0,6
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4.4 EBSD – Untersuchungen
Die Orientierung aller IPF - Bilder ist folgende:
Abbildung 4.3: Orientierung aller Bilder
4.4.1 Lieferzustand
4.4.1.1 Daten der Proben
Daten der Analyse nach der Bereinigung von 6082st_L_02:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
160 x 199 µm 0,5 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,95
Tabelle 4.3: Daten von 6082st_L_02
Daten der Analyse nach der Bereinigung von 6082st_L_04_zoom:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
75 x 77 µm 0,35 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,95
Tabelle 4.4: Daten von 6082st_L_04_zoom
4.4.1.2 Abbildungen der Proben
Abbildung 4.4 und Abbildung 4.5 zeigen die Inverse Pole Figure Bilder der Proben
6082st_L_02 und 6082st_L_04_zoom.
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Abbildung 4.4: Inverse Pole Figure von 6082st_L_02
Abbildung 4.5: Inverse Pole Figure von 6082st_L_04_zoom
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4.4.1.3 Diagramme
Diagramm 4.5 und Diagramm 4.6 zeigen die Korngröße und die Missorientierung der
Probe 6082st_L_02.
Diagramm 4.5: Korngröße von 6082st_L_02
Diagramm 4.6: Missorientierung von 6082st_L_02
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
1 10 100
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Korndurchmesser [µm]
Korngröße 6082st_L_02
5°6082st_L_02
15°6082st_L_02
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 10 20 30 40 50 60 70
Nu
mb
er F
ract
ion
Missorientierung [°]
Missorientierung 6082st_L_02
6082st_L_02
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Im Diagramm 4.8 und Diagramm 4.9 ist die Korngröße und die Missorientierung der
Probe 6082st_L_04_zoom ersichtlich.
Diagramm 4.7: Korngröße von 6082st_L_04_zoom
Diagramm 4.8: Missorientierung von 6082st_L_04_zoom
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
1 10 100
Nu
mb
er F
rac
tion
Korndurchmesser [µm]
Korngröße 6082st_L_04_zoom
5°6082st_L_04_zoom
15°6082st_L_04_zoom
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 10 20 30 40 50 60 70
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Missorientierung [°]
Missorientierung 6082st_L_04_zoom
6082st_L_04_zoom
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4.4.2 Kaltverformt und wärmebehandelt
4.4.2.1 Abbildungen der Proben
D=Dehnung; DR=Dehnrate
In den folgenden Abbildungen (Abbildung 4.6 bis Abbildung 4.8) sind die Inverse
Pole Figure Bilder der kaltverformten und wärmebehandelten Proben RT01-REK_04,
RT04-REK_01 und RT12-REK_01 zu sehen.
Abbildung 4.6: Inverse Pole Figure von RT01-REK_04 (D=0,6; DR=1/s)
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Abbildung 4.7: Inverse Pole Figure von RT04-REK_01 (D=0,4 [0,1+0,3]; DR=1/s)
Abbildung 4.8: Inverse Pole Figure von RT12-REK_01 (D=0,3; DR=1/s)
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4.4.2.2 Daten der Proben
Daten der Analyse nach der Bereinigung von RT01-REK_04 (D=0,6; DR=1/s):
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
300 x 300 µm 1 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,95
Tabelle 4.5: Daten von RT01-REK_04
Daten der Analyse nach der Bereinigung von RT04-REK_01 (D=0,4 [0,1+0,3];
DR=1/s):
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
299 x 299 µm 1,1 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,95
Tabelle 4.6: Daten von RT04-REK_01
Daten der Analyse nach der Bereinigung von RT12-REK_01 (D=0,3; DR=1/s):
Breite der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
299 x 299 µm 1,1 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,96
Tabelle 4.7: Daten von RT12-REK_01
4.4.2.3 Diagramme
Diagramm 4.11, Diagramm 4.12 und Diagramm 4.13 zeigen die Korngröße und die
Missorientierung von den kaltverformten und wärmebehandelten Proben. Die
Dehnrate war immer 1/s.
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Diagramm 4.9: Korngröße (5°) der kaltverformten Proben
Diagramm 4.10: Korngröße (15°) der kaltverformten Proben
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
1 10 100 1000
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Korndurchmesser [µm]
Korngröße (5°) kaltverformt und wärmebehandelt
6082st_L_02 (LZ)
RT12-REK_01 (D: 0,3)
RT01-REK_04 (D: 1,08)
RT04-REK_01 (D: 0,4)
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
1 10 100 1000
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Korndurchmesser [µm]
Korngröße (15°) kaltverformt und wärmebehandelt
6082st_L_02 (LZ)
RT12-REK_01 (D: 0,3)
RT01-REK_04 (D: 1,08)
RT04-REK_01 (D: 0,4)
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Diagramm 4.11: Missorientierung der kaltverformten Proben
4.4.3 Warmverformt
4.4.3.1 Abbildungen der Proben
D=Dehnung; DR=Dehnrate
Von Abbildung 4.9 bis Abbildung 4.15 sind die Inverse Pole Figure Bilder der
warmverformten Proben RT10D_01, RT03D_01, RT03D_02-mitte, RT05D_02,
RT09D_01, RT02D_01-mitte und RT02D_01-mitte_zoom zu sehen.
Die Messung von RT03D_01 (Abbildung 4.10) wurde am Rand der Probe
durchgeführt.
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 10 20 30 40 50 60 70
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Missorientierung [°]
Missorientierung kaltverformt und wärmebehandelt
6082st_L_02 (LZ)
RT12-REK_01 (D: 0,3)
RT01-REK_04 (D: 1,08)
RT04-REK_01 (D: 0,4)
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Abbildung 4.9: Inverse Pole Figure von RT10D_01 (T=450°C; Dehnrate=0,1/s; Dehnung=0,6)
Abbildung 4.10: Inverse Pole Figure von RT03D_01 (T=450°C; Dehnrate=1/s; Dehnung=0,6)
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Abbildung 4.11: Inverse Pole Figure von RT03D_02-mitte (T=450°C; Dehnrate=1/s; Dehnung=0,6)
Abbildung 4.12: Inverse Pole Figure von RT05D_02 (T=450°C; Dehnrate=10/s; Dehnung=0,6)
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Abbildung 4.13: Inverse Pole Figure von RT09D_01 (T=550°C; Dehnrate=0,1/s; Dehnung=0,6)
Abbildung 4.14: Inverse Pole Figure von RT02D_01-mitte (T=550°C; Dehnrate=10/s; Dehnung=0,6)
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Abbildung 4.15: Inverse Pole Figure von RT02D_01-mitte_zoom (T=550°C; Dehnrate=10/s;
Dehnung=0,6)
4.4.3.2 Daten der Proben
RT10D_01 (T=450°C; Dehnrate=0,1/s; Dehnung=0,6):
ASTM Designation E112-88:
Probe Länge [mm]
Maßstab [µm/mm]
Korngrenzen Subkorndurchmesser
[µm] Verhältnis
RT10D_01 horizontal
2015 1,4925 381 9,04
0,66 RT10D_01 vertikal
1968 1,4925 555 5,94
RT10D_01 3983 1,4925 969 7,24
Tabelle 4.8: Ergebnis ASTM von RT10D_01
EBSD:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
299 x 299 µm 1,1 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,95
Tabelle 4.9: Ergebnis EBSD von RT10D_01
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RT03D_01 (T=450°C; Dehnrate=1/s; Dehnung=0,6):
ASTM Designation E112-88:
Probe Länge [mm]
Maßstab [µm/mm]
Korngrenzen Subkorndurchmesser
[µm] Verhältnis
RT03D_01 horizontal
2010 1,4925 249 13,29
0,79 RT03D_01 vertikal
1968 1,4925 310 10,50
RT03D_01 3978 1,4925 559 11,72
Tabelle 4.10: Ergebnis ASTM von RT03D_01
EBSD:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
300 x 300 µm 0,8 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,96
Tabelle 4.11: Ergebnis EBSD von RT03D_01
RT03D_02-mitte (T=450°C; Dehnrate=1/s; Dehnung=0,6):
ASTM Designation E112-88:
Probe Länge [mm]
Maßstab [µm/mm]
Korngrenzen Subkorndurchmesser
[µm] Verhältnis
RT03D_02-mitte horizontal
2020 4,9586 736 15,52
0,77 RT03D_02-mitte vertikal
1968 4,9586 896 12,01
RT03D_02-mitte
3988 4,9586 1632 13,40
Tabelle 4.12: Ergebnis ASTM von RT03D_02-mitte
EBSD:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
999 x 999 µm 1,9 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,90
Tabelle 4.13: Ergebnis EBSD von RT03D_02-mitte
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RT05D_02 (T=450°C; Dehnrate=10/s; Dehnung=0,6):
ASTM Designation E112-88:
Probe Länge [mm]
Maßstab Korngrenzen
[µm/mm] Subkorndurchmesser
[µm] Verhältnis
RT05D_02 horizontal
1947 1,4814 320 10,02
0,91 RT05D_02 vertikal
1981 1,4814 369 9,09
RT05D_02 3928 1,4814 689 9,45
Tabelle 4.14: Ergebnis ASTM von RT05D_02
EBSD:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
299x 299 µm 1,3 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,95
Tabelle 4.15: Ergebnis EBSD von RT05D_02
RT09D_01 (T=550°C; Dehnrate=0,1/s; Dehnung=0,6):
ASTM Designation E112-88:
Probe Länge [mm]
Maßstab [µm/mm]
Korngrenzen Subkorndurchmesser
[µm] Verhältnis
RT09D_01 horizontal
2020 1,4925 273 12,17
0,74 RT09D_01 vertikal
1948 1,4925 369 9,03
RT09D_01 3968 1,4925 642 10,24
Tabelle 4.16: Ergebnis ASTM von RT09D_01
EBSD:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
300 x 299 µm 0,9 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,95
Tabelle 4.17: Ergebnis EBSD von RT09D_01
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RT02D_01-mitte (T=550°C; Dehnrate=10/s; Dehnung=0,6):
ASTM Designation E112-88:
Probe Länge [mm]
Maßstab [µm/mm]
Korngrenzen Subkorndurchmesser
[µm] Verhältnis
RT02D_01-mitte horizontal
2015 1,4925 286 11,60
0,84 AA6082_SP_ LZ_lang_10 vertikal
1960 1,4925 336 9,72
AA6082_SP_ LZ_lang_10
3975 1,4925 622 10,56
Tabelle 4.18: Ergebnis ASTM von RT02D_01-mitte
EBSD:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
300 x 300 µm 0,8 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,93
Tabelle 4.19: Ergebnis EBSD von RT02D_01-mitte
RT02D_02-mitte_zoom (T=550°C; Dehnrate=10/s; Dehnung=0,6):
ASTM Designation E112-88:
Probe Länge [mm]
Maßstab [µm/mm]
Korngrenzen Subkorndurchmesser
[µm] Verhältnis
RT02D_02-mitte_zoom horizontal
2729 0,2439 154 4,82
0,98 RT02D_02-mitte_zoom vertikal
3668 0,2439 154 4,73
RT02D_02-mitte_zoom
5397 0,2439 308 4,78
Tabelle 4.20: Ergebnis ASTM von RT02D_02-mitte_zoom
EBSD:
Fläche der Messung: Abstand zwischen 2 Messpunkten:
69 x 49 µm 0,17 µm
Durchschnittlicher Confidence Index: 0,96
Tabelle 4.21: Ergebnis EBSD von RT02D_02-mitte_zoom
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4.4.3.3 Diagramme
In den folgenden Diagrammen (Diagramm 4.12 bis Diagramm 4.17) ist RT12-
REK_01 der Ausgangszustand. Dieser wurde kaltverformt und anschließend
wärmebehandelt.
Diagramm 4.12: Korngröße (5°) 450°C
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
1 10 100 1000
Nu
mb
er F
rac
tion
Korndurchmesser [µm]
Korngröße (5°) 450°C
RT10D_01 (DR: 0,1/s)
RT03D_01 (DR: 1/s)
RT05D_02 (DR: 10/s)
RT03D_02-mitte (DR: 1/s)
RT12-REK_01 (AZ)
Michael Hauser TU Wien WIW - MB Matr. - Nr.: 0625459 BA - AA6082 Warmumformung E033 282
LV: 308.126 Betreuerin: Dr. Cecilia Poletti 6. Semester Datum: 09.09.2009 Dateiname: Bachelorarbeit.docx Seite 59 von 88
Diagramm 4.13: Korngröße (15°) 450°C
Diagramm 4.14: Missorientierung 450°C
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
1 10 100 1000
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Korndurchmesser [µm]
Korngröße (15°) 450°C
RT10D_01 (DR: 0,1/s)
RT03D_01 (DR: 1/s)
RT05D_02 (DR: 10/s)
RT03D_02-mitte (DR: 1/s)
RT12-REK_01 (AZ)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 10 20 30 40 50 60 70
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Missorientierung [°]
Missorientierung 450°C
RT10D_01 (DR: 0,1/s)
RT03D_01 (DR: 1/s)
RT05D_02 (DR: 10/s)
RT03D_02-mitte (DR: 1/s)
RT12-REK_01 (AZ)
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LV: 308.126 Betreuerin: Dr. Cecilia Poletti 6. Semester Datum: 09.09.2009 Dateiname: Bachelorarbeit.docx Seite 60 von 88
Diagramm 4.15: Korngröße (5°) 550°C
Diagramm 4.16: Korngröße (15°) 550°C
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
1 10 100 1000
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Korndurchmesser [µm]
Korngröße (5°) 550°C
RT09D_01 (DR: 0,1/s)
RT02D_01-mitte (DR: 10/s)
RT02D_02-mitte_zoom (DR: 10/s)
RT12-REK_01 (AZ)
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
1 10 100 1000
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Korndurchmesser [µm]
Korngröße (15°) 550°C
RT09D_01 (DR: 0,1/s)
RT02D_01-mitte (DR: 10/s)
RT02D_02-mitte_zoom (DR: 10/s)
RT12-REK_01 (AZ)
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Diagramm 4.17: Missorientierung 550°C
4.5 Lichtmikroskopische Untersuchungen
D=Dehnung; DR=Dehnrate
Es wurde auch hier wieder eine Vielzahl von Bildern in verschiedenen
Vergrößerungen erstellt. Alle Bilder sind auf der CD gespeichert, in dieser Arbeit sind
lediglich ein paar eingefügt.
Man sieht, dass oft die Körner am Rand der Probe größer sind als in der Mitte.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 10 20 30 40 50 60 70
Nu
mb
er F
rac
tio
n
Missorientierung [°]
Missorientierung 550°C
RT09D_01 (DR: 0,1/s)
RT02D_01-mitte (DR: 10/s)
RT02D_02-mitte_zoom (DR: 10/s)
RT12-REK_01 (AZ)
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Probe RT01 (D=1,08; DR=1/s; kaltverformt und wärmebehandelt):
Abbildung 4.16: RT01 Bild: 10_20
Abbildung 4.17: RT01 Bild: 14_50
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Probe RT04 (D=0,4 [0,1+0,3]; DR=1/s; kaltverformt und wärmebehandelt):
Abbildung 4.18: RT04 Bild: 18_20
Abbildung 4.19: RT04 Bild: 07_50
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Probe RT12 (D=0,3; DR=1/s; kaltverformt und wärmebehandelt):
Abbildung 4.20: RT12 Bild: 04_20
Abbildung 4.21: RT12 Bild: 14_50
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Probe RT02D (T=550°C; DR=10/s):
Abbildung 4.22: RT02D Bild: mitte_mitte_5_10
Abbildung 4.23: RT02D Bild: mitte_rand_4_10
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RT03D (T=450°C; DR=1/s):
Abbildung 4.24: RT03D Bild: mitte_mitte_5_10
Abbildung 4.25: RT03D Bild: mitte_rand_5_10
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RT05D (T=450°C; DR=10/s):
Abbildung 4.26: RT05D Bild: mitte_mitte_1_10
Abbildung 4.27: RT05D Bild: mitte_mitte_1_2.5
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RT07D (T=550°C; DR=1/s):
Abbildung 4.28: RT07D Bild: mitte_rand_4_10
Abbildung 4.29: RT07D Bild: mitte_mitte_4_10
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RT09D (T=550°C; DR=0,1/s):
Abbildung 4.30: RT09D Bild: mitte_mitte_3_10
Abbildung 4.31: RT09D Bild: mitte_rand_3_10
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RT10D (T=450°C; DR=0,1/s):
Abbildung 4.32: RT10D Bild: mitte_rand_4_10
Abbildung 4.33: RT10D Bild: seite_mitte_1_10
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4.6 Zener – Hollomon – Korrelation
4.6.1 Subkorndurchmesser
DR=Dehnrate
Die angegebenen Subkorndurchmesser wurden mittels ASTM ermittelt.
Probe T [°C] ϕ´ [1/s] Z ln(Z) dsub [µm] 1/dsub [1/µm] RT10D_01 450 0,1 5793899700 22,481 7,24 0,13 RT03D_02
-mitte 450 1 57938997001 24,78 13,40 0,074
RT05D_02 450 10 5,7939E+11 27,08 9,45 0,105 RT09D_01 550 0,1 285388443,8 19,46 10,24 0,097 RT02D_01
-mitte 550 10 28538844382 24,07 10,56 0,094
Tabelle 4.22: Berechnung der Z – Zahl und Kehrwert des Subkorndurchmessers
Diagramm 4.18: Darstellung der Proben im 1/dsub - ln(Z) – Diagramm für Subkörner
Ergebnis:
C0 = -0,0014
B0 = 0,1353
R02 = 0,0296
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4.6.2 Korndurchmesser
DR=Dehnrate
Die angegebenen Korndurchmesser (15°) wurden mittels EBSD ermittelt.
Probe T [°C] ϕ´ [1/s] Z ln(Z) Dkorn [µm] 1/Dkorn [1/µm] RT10D_01 450 0,1 5793899700 22,48 12,5 0,08 RT03D_02-
mitte 450 1 57938997001 24,78 23,1 0,043
RT05D_02 450 10 5,7939E+11 27,08 14,66 0,068 RT09D_01 550 0,1 285388443,8 19,46 14,98 0,066 RT02D_01-
mitte 550 10 28538844382 24,07 17,56 0,056
Tabelle 4.23: Berechnung der Z – Zahl und Kehrwert des Korndurchmessers
Diagramm 4.19: Darstellung der Proben im 1/dsub - ln(Z) – Diagramm für Körner
Ergebnis:
C1 = -0,0013
B1 = 0,0943
R12 = 0,074
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5. Zusammenfassung und Diskussion
5.1 Arbeitsablauf
Um einen ersten Eindruck zu gewinnen wurde der Lieferzustand nach einer
entsprechenden Vorbehandlung im Lichtmikroskop betrachtet. Danach wurden
zylindrische Proben Kaltverformt um die innere Energie zu erhöhen. Anschließend
erfolgte eine Wärmebehandlung um eine rekristallisierte Struktur zu bekommen. Als
nächstes erfolgte die Warmumformung bei verschiedenen Dehnraten und
Temperaturen. Daraufhin wurden mittels EBSD der Lieferzustand, einige
kaltverformte (plus wärmebehandelte) Proben und alle warmverformten Proben
analysiert und die Korngröße bei Korngrenzenwinkel von 5° und 15° ermittelt. Nun
wurden die Proben zusätzlich noch mit dem Lichtmikroskop untersucht, um einen
globaleren Eindruck der Proben zu bekommen. Zuletzt wurde noch eine lineare
Funktion erstellt, die den Kehrwert des Korndurchmessers in Abhängigkeit der
Verformungstemperatur und der Dehnrate errechnen lässt.
5.2 Ergebnisse Korngrößen
Die folgende Tabelle wiedergibt die Korngrößendurchmesser in µm.
EBSD 5° = Körner dessen Grenzen mehr als 5° betragen
EBSD 15° = Körner dessen Grenzen mehr als 15° betragen
ASTM = Mit EBSD Bilder ausgewertet wo Subkorngrenzen ab 2° ersichtlich sind;
außer mit * gekennzeichnete Werte, diese wurden von Lichtmikroskopbilder
gewonnen.
Zur Erinnerung: Die Probe RT04-REK wurde bis 0,1 Dehnug vorgedrückt.
k. A. bedeutet keine Angabe bzw. diese Untersuchung wurde nicht durchgeführt.
D = Dehnung
DR = Dehnrate
T = Temperatur
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Probe EBSD 5° EBSD 15° ASTM
AA6082_SP_LZ_Lang_10 k. A. k. A. 32,53*
(h:23,11* v:52,03*)
AA6082_SP_LZ_Quer_06 k. A. k. A. 27,92*
(h:25,61* v:30,14*) 6082st_L_02 6,62 8,33 k. A. 6082st_L_04_zoom 5,84 6,2 k. A. RT01-REK_04 (D=1,08; DR=1/s)
9,31 9,59 k. A.
RT04-REK_01 (D=0,4 [0,1+0,3]; DR=1/s)
19,45 20,9 k. A.
RT12-REK_01 (D=0,3; DR=1/s)
19,72 29,07 k. A.
RT10D_01 (T=450°C; DR=0,1/s)
8,02 12,5 7,24
RT03D_01 (T=450°C; DR=1/s)
9,27 18,24 11,72
RT03D_02-mitte (T=450°C; DR=1/s)
12,68 23,1 13,4
RT05D_02 (T=450°C; DR=10/s)
9,23 14,67 9,45
RT09D_01 (T=550°C; DR=0,1/s)
10,89 14,98 10,24
RT02D_01-mitte (T=550°C; DR=10/s)
11,24 17,56 10,56
RT02D_02-mitte_zoom (T=550°C; DR=10/s)
9,64 10,21 4,78
Tabelle 5.1: Zusammenfassung der Korn- und Subkorndurchmesser in µm
Diskussion:
♦ An der Probe AA6082_SP_LZ ist ersichtlich, dass die Körner in
Strangpressrichtung langezogen sind, quer dazu allerdings annähernd
gleichachsig sind. Die horizontalen Werte der Korngröße sind, wie erwartet, fast
gleich, da es sich ja um die gleiche Richtung handelt.
♦ Vergleicht man Lichtmikroskopie und EBSD Messungen des Lieferzustands von
AA6082, so fällt auf dass die EBSD Werte viel kleiner sind, obwohl es sich um
dasselbe Stück (nur andere Probe) handelt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass
im Lichtmikroskop zwar die Körner ersichtlich sind, aber die Frage natürlich offen
bleibt, ab welchem Winkel. Sieht man sich die Missorientierung der Probe
6082st_L_02 (Seite 44) an, so sieht man, dass die Anzahl der Körner bei 30°
schon viel geringer ist als bei 15°.
♦ Der Unterschied zwischen 6082st_L_04_zoom und 6082st_L_02 ist darauf
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zurückzuführen, dass Erstere eine Vergrößerung ist, und dadurch die Messung
genauer ist. Weiters sind auch weniger „größere“ Körner vorhanden. Dadurch
kommt es zu ein wenig kleineren Werten. Dasselbe gilt auch für die Probe RT02D.
♦ Bei den kaltverformten und wärmebehandelten Proben sind die Körner und
Subkörner umso kleiner, je größer die Dehnung ist, da sich mehrere Keime bilden
können.
♦ Im Wesentlichen sind die ASTM Werte (Subkorngröße) immer ein wenig kleiner
oder fast gleich der EBSD 5° Werte. Daraus folgt, dass die durchschnittliche
Subkorngröße in etwa gleich ist mit der durchschnittlichen Korngröße bei
Korngrenzenwinkel von 5°. Größere Werte bei ASTM als bei EBSD 5° deuten auf
einen kleinen Messfehler in einer der beiden Messungen hin.
5.3 Ergebnisse Druckversuche
Kaltverformung:
♦ Bis auf die Proben RT01 und RT04 lieferten alle anderen Versuche ähnliche
Fließkurven und diese zeigen alle eine Verfestigung. RT01 wurde mehr gestaucht
als die anderen Proben (bis Dehnung 1). RT04 wurde bis 0,1 Dehnung
vorgedrückt, deshalb sind eine Streckgrenze und höhere Spannungswerte
ersichtlich.
Warmverformung:
♦ Umso schneller die Versuche durchgeführt wurden (höhere Dehnrate), umso höher
waren die Spannungswerte.
♦ Etwas unerwartet ist der Spannungsabfall der Probe RT09D. In Diagramm 8.3 auf
der Seite 85 ist ersichtlich, dass es eine kleine Temperaturschwankung gab. Damit
war eine Kraftänderung verbunden und somit kam es zum Spannungsabfall.
5.4 Zener – Hollomon – Korrelation
Bei den warmverformten Proben kann keine Bestimmtheit zwischen den
Subkorngrößen bzw. Korngrößen und der Temperatur bzw. Dehnrate gefunden
werden. Dies bestätigt auch das kleine Bestimmtheitsmaß (=R²) in den Diagrammen
auf den Seiten 71 und 72. Der Wert C0 muss normaler Weise positiv sein und nicht
negativ. Diese Analyse zeigt, dass der durchschnittliche Korndurchmesser nicht sehr
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aussagekräftig ist.
Im Nachhinein gesehen ist das auch verständlich:
Nimmt man eine Fläche an, wo alle Körner annähernd gleich groß sind, so wird auch
der durchschnittliche Korndurchmesser einen brauchbaren Wert liefern. Gibt es
allerdings wenige, aber dafür sehr große Körner (welche vielleicht 80% der Fläche
einschließen), würde man auch dementsprechend einen größeren Durchschnittswert
erwarten. In den übrigen 20% der Fläche können sich aber immer noch sehr viele
kleine Körner befinden, die den Durchschnittswert wieder deutlich verringern.
Die Folgerung ist daher, dass man die Körner auch in Relation zur Fläche setzen
muss.
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6. Glossar und Abkürzungen Ausscheidungen:
Viele Mischkristallsysteme zeichnen sich durch eine deutliche
Temperaturabhängigkeit der maximalen Löslichkeiten für die zu legierenden
Elemente aus. Damit können durch rasches Abkühlen von hohen Temperaturen
thermodynamisch instabile, an den Legierungselementen übersättigte Zustände
erzeugt werden, die im Verlauf einer anschließenden Wärmebehandlung durch
Ausscheiden der Legierungselemente in elementarer Form oder in Form von
Verbindungen in den Gleichgewichtszustand übergehen können. [4]
bzw:
beziehungsweise
Diffusion:
Unter Diffusion versteht man den Stofftransport in gasförmigen, flüssigen oder festen
Medien, wobei der Stofftransport durch Platzwechselvorgänge der jeweiligen
Elementarbausteine (Atome, Ionen, Moleküle) erfolgt. [5]
dynamische Erholung oder Rekristallisation:
dynamisch bedeutet während der Verformung
Einschlüsse:
Einlagerungen von unerwünschten Stoffen (z.B.: nichtmetallische Einschlüsse)
Gefüge und Körner:
Die meisten metallischen Körper bestehen nicht nur aus einem einzigen Kristall,
sondern aus einer lückenlosen Aneinanderfügung unregelmäßig begrenzter
Kristallite. Einen solchen Festkörper bezeichnet man als einen Viel- oder Polykristall,
er stellt einen Festkörper mit inhomogener Punktstruktur dar. Als Gefüge bezeichnet
man nun die innere Gliederung eines solchen Vielkristalls, sein Kennzeichen ist das
Auftreten von Grenzflächen (Korngrenzen) zwischen den Kristalliten (Körnern). [4]
kfz:
kubisch flächenzentriert
Kryolithschmelze:
Schmelze von Na3AIF6
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Seigerung:
Darunter versteht man verschiedene Entmischungserscheinungen, die beim
Erstarren von Schmelzen auftreten können und die zu Inhomogenitäten des Gefüges
führen. Beispiel: Schwerkraftseigerung, bei der eine schichtenförmige Überlagerung
von verschieden schweren Schmelzen entsteht. [4]
Stapelfehlerenergie:
Notwendige Energie zur Bildung eines Stapelfehlers. [4]
Subkorngrenze:
Kleine Korngrenzenwinkel (bis etwa 15°), sie trennen Subkörner
Substruktur:
Struktur der Subkörner und Subkorngrenzen
z. B.:
zum Beispiel
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7. Verzeichnisse
7.1 Literaturverzeichnis
[1] EBSD: Wikipedia. (20. Mai 2009). Abgerufen am 01. Juli 2009 von
Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Electron_Backscatter_Diffraction
[2] Kammer, C. (1998). Aluminium- Taschenbuch (15. Ausg., Bd. 1). (A.-Z.
Düsseldorf, Hrsg.) Düsseldorf: Aluminium-Verlag.
[3] Lehnert, W. (1996). Aluminium- Taschenbuch (15 Ausg., Bd. 2). (A.-Z.
Düsseldorf, Hrsg.) Düsseldorf: Aluminium-Verlag.
[4] Schumann, H., & Heinrich, O. (2005). Metallographie (14. Ausg.).
Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmBH & Co.
[5] Stampfl, J., & Degischer, H. P. (2007). Grundlagen der
Werkstoffwissenschaft - Vorlesunsgsskriptum. Wien.
7.2 Tabellenverzeichnis
Tabelle 2.1: Physikalische Eigenschaften von Aluminium [2] ...................................... 8
Tabelle 2.2: mechanische Kennwerte von Reinaluminium [2] ..................................... 9
Tabelle 2.3: Legierungselemente [2] ......................................................................... 10
Tabelle 2.4: Beispiel für die Umschlüsselung der Legierungsnummern [2] ............... 16
Tabelle 2.5: Bezeichnungen von Aluminium und Aluminiumknetlegierungen für
Halbzeug nach DIN EN [2] ................................................................................ 16
Tabelle 3.1: Einstellungen für halbautomatisches Schleifen ..................................... 24
Tabelle 3.2: Ätzeinstellungen .................................................................................... 25
Tabelle 3.3: Daten der Proben bei der Kaltverformung ............................................. 28
Tabelle 3.4: Daten der Proben bei der Warmverformung .......................................... 30
Tabelle 3.5: EBSD- analysierte Proben ..................................................................... 32
Tabelle 3.6: Parameter für Bearbeitung 2 ................................................................. 34
Tabelle 3.7: kleinster Subkorndurchmesser in µm .................................................... 35
Tabelle 3.8: im Lichtmikroskop analysierte Proben ................................................... 35
Tabelle 4.1: Ergebnis Korngrößenermittlung Lichtmikroskop .................................... 37
Tabelle 4.2: Länge der Proben nach der Kaltverformung .......................................... 39
Tabelle 4.3: Daten von 6082st_L_02 ........................................................................ 42
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Tabelle 4.4: Daten von 6082st_L_04_zoom .............................................................. 42
Tabelle 4.5: Daten von RT01-REK_04 ...................................................................... 48
Tabelle 4.6: Daten von RT04-REK_01 ...................................................................... 48
Tabelle 4.7: Daten von RT12-REK_01 ...................................................................... 48
Tabelle 4.8: Ergebnis ASTM von RT10D_01 ............................................................ 54
Tabelle 4.9: Ergebnis EBSD von RT10D_01 ............................................................ 54
Tabelle 4.10: Ergebnis ASTM von RT03D_01 .......................................................... 55
Tabelle 4.11: Ergebnis EBSD von RT03D_01 .......................................................... 55
Tabelle 4.12: Ergebnis ASTM von RT03D_02-mitte ................................................. 55
Tabelle 4.13: Ergebnis EBSD von RT03D_02-mitte .................................................. 55
Tabelle 4.14: Ergebnis ASTM von RT05D_02 .......................................................... 56
Tabelle 4.15: Ergebnis EBSD von RT05D_02 .......................................................... 56
Tabelle 4.16: Ergebnis ASTM von RT09D_01 .......................................................... 56
Tabelle 4.17: Ergebnis EBSD von RT09D_01 .......................................................... 56
Tabelle 4.18: Ergebnis ASTM von RT02D_01-mitte ................................................. 57
Tabelle 4.19: Ergebnis EBSD von RT02D_01-mitte .................................................. 57
Tabelle 4.20: Ergebnis ASTM von RT02D_02-mitte_zoom ....................................... 57
Tabelle 4.21: Ergebnis EBSD von RT02D_02-mitte_zoom ....................................... 57
Tabelle 4.22: Berechnung der Z – Zahl und Kehrwert des Subkorndurchmessers ... 71
Tabelle 4.23: Berechnung der Z – Zahl und Kehrwert des Korndurchmessers ......... 72
Tabelle 5.1: Zusammenfassung der Korn- und Subkorndurchmesser in µm ............ 74
7.3 Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2.1: Einsatzstoffe und Prozessschema für die elektrolytische
Aluminiumgewinnung [2] ................................................................................... 10
Abbildung 2.2: Vorgänge bei der Erholung und Rekristallisation [5].......................... 13
Abbildung 2.3: EBSD Abbildung [1] ........................................................................... 17
Abbildung 2.4: Faserverlauf [3] ................................................................................. 18
Abbildung 3.1: Axioplan von Zeiss ............................................................................ 22
Abbildung 3.2: Discotom-2 von Struers ..................................................................... 23
Abbildung 3.3: LaboPol-21 Struers ........................................................................... 24
Abbildung 3.4: Tec 25 von Telsonic .......................................................................... 24
Abbildung 3.5: Poliermaschine von Struers .............................................................. 24
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LV: 308.126 Betreuerin: Dr. Cecilia Poletti 6. Semester Datum: 09.09.2009 Dateiname: Bachelorarbeit.docx Seite 81 von 88
Abbildung 3.6: Eingebettete Probe ............................................................................ 24
Abbildung 3.7: TegraPol-31 von Struers ................................................................... 25
Abbildung 3.8: LectroPol-5 von Struers 1/2 ............................................................... 26
Abbildung 3.9: LectoPol-5 von Struers 2/2 ................................................................ 26
Abbildung 3.10: Gleeble 1500 ................................................................................... 27
Abbildung 3.11: Gleeble Versuchsaufbau ................................................................. 27
Abbildung 3.12: High Therm von Linn ....................................................................... 29
Abbildung 3.13: Quanta 200F ................................................................................... 31
Abbildung 3.14: AutoGrain von RT04_REK_01 ohne Bereinigung ........................... 32
Abbildung 3.15: AutoGrain von RT04_REK_01 bereinigt .......................................... 33
Abbildung 3.16: Bearbeitung 1 von RT04-REK_01 ................................................... 33
Abbildung 3.17: Bearbeitung 2 von RT04-REK_01 ................................................... 34
Abbildung 3.18: Probenabschnitte ............................................................................ 36
Abbildung 4.1: AA6082_SP_LZ_lang_10 im Lichtmikroskop .................................... 38
Abbildung 4.2: AA6082_SP_LZ_quer_06 im Lichtmikroskop .................................... 38
Abbildung 4.3: Orientierung aller Bilder ..................................................................... 42
Abbildung 4.4: Inverse Pole Figure von 6082st_L_02 ............................................... 43
Abbildung 4.5: Inverse Pole Figure von 6082st_L_04_zoom .................................... 43
Abbildung 4.6: Inverse Pole Figure von RT01-REK_04 (D=0,6; DR=1/s) ................. 46
Abbildung 4.7: Inverse Pole Figure von RT04-REK_01 (D=0,4 [0,1+0,3]; DR=1/s) .. 47
Abbildung 4.8: Inverse Pole Figure von RT12-REK_01 (D=0,3; DR=1/s) ................. 47
Abbildung 4.9: Inverse Pole Figure von RT10D_01 (T=450°C; Dehnrate=0,1/s;
Dehnung=0,6) ................................................................................................... 51
Abbildung 4.10: Inverse Pole Figure von RT03D_01 (T=450°C; Dehnrate=1/s;
Dehnung=0,6) ................................................................................................... 51
Abbildung 4.11: Inverse Pole Figure von RT03D_02-mitte (T=450°C; Dehnrate=1/s;
Dehnung=0,6) ................................................................................................... 52
Abbildung 4.12: Inverse Pole Figure von RT05D_02 (T=450°C; Dehnrate=10/s;
Dehnung=0,6) ................................................................................................... 52
Abbildung 4.13: Inverse Pole Figure von RT09D_01 (T=550°C; Dehnrate=0,1/s;
Dehnung=0,6) ................................................................................................... 53
Abbildung 4.14: Inverse Pole Figure von RT02D_01-mitte (T=550°C; Dehnrate=10/s;
Dehnung=0,6) ................................................................................................... 53
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LV: 308.126 Betreuerin: Dr. Cecilia Poletti 6. Semester Datum: 09.09.2009 Dateiname: Bachelorarbeit.docx Seite 82 von 88
Abbildung 4.15: Inverse Pole Figure von RT02D_01-mitte_zoom (T=550°C;
Dehnrate=10/s; Dehnung=0,6) ......................................................................... 54
Abbildung 4.16: RT01 Bild: 10_20 ............................................................................. 62
Abbildung 4.17: RT01 Bild: 14_50 ............................................................................. 62
Abbildung 4.18: RT04 Bild: 18_20 ............................................................................. 63
Abbildung 4.19: RT04 Bild: 07_50 ............................................................................. 63
Abbildung 4.20: RT12 Bild: 04_20 ............................................................................. 64
Abbildung 4.21: RT12 Bild: 14_50 ............................................................................. 64
Abbildung 4.22: RT02D Bild: mitte_mitte_5_10 ......................................................... 65
Abbildung 4.23: RT02D Bild: mitte_rand_4_10 ......................................................... 65
Abbildung 4.24: RT03D Bild: mitte_mitte_5_10 ......................................................... 66
Abbildung 4.25: RT03D Bild: mitte_rand_5_10 ......................................................... 66
Abbildung 4.26: RT05D Bild: mitte_mitte_1_10 ......................................................... 67
Abbildung 4.27: RT05D Bild: mitte_mitte_1_2.5 ........................................................ 67
Abbildung 4.28: RT07D Bild: mitte_rand_4_10 ......................................................... 68
Abbildung 4.29: RT07D Bild: mitte_mitte_4_10 ......................................................... 68
Abbildung 4.30: RT09D Bild: mitte_mitte_3_10 ......................................................... 69
Abbildung 4.31: RT09D Bild: mitte_rand_3_10 ......................................................... 69
Abbildung 4.32: RT10D Bild: mitte_rand_4_10 ......................................................... 70
Abbildung 4.33: RT10D Bild: seite_mitte_1_10 ......................................................... 70
7.4 Diagrammverzeichnis
Diagramm 2.1: Zusammensetzung einiger AlMgSi- Legierungen [2] ........................ 12
Diagramm 2.2: Einfluss von Mg2Si auf die Zugfestigkeit [2] ...................................... 12
Diagramm 2.3: Änderung der Versetzungsdichte bei der Umformung [3] ................. 18
Diagramm 3.1: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT10D ................. 30
Diagramm 4.1: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm der Proben die mit EBSD
untersucht wurden ............................................................................................ 39
Diagramm 4.2: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm der Proben die nicht mit
EBSD untersucht wurden ................................................................................. 40
Diagramm 4.3: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm für die Proben RT09D,
RT07D und RT02D ........................................................................................... 41
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Diagramm 4.4: wahres Spannungs- Dehnungsdiagramm für die Proben RT10D,
RT03D und RT05D ........................................................................................... 41
Diagramm 4.5: Korngröße von 6082st_L_02 ............................................................ 44
Diagramm 4.6: Missorientierung von 6082st_L_02 ................................................... 44
Diagramm 4.7: Korngröße von 6082st_L_04_zoom .................................................. 45
Diagramm 4.8: Missorientierung von 6082st_L_04_zoom ........................................ 45
Diagramm 4.9: Korngröße (5°) der kaltverformten Proben ........................................ 49
Diagramm 4.10: Korngröße (15°) der kaltverformten Proben .................................... 49
Diagramm 4.11: Missorientierung der kaltverformten Proben ................................... 50
Diagramm 4.12: Korngröße (5°) 450°C ..................................................................... 58
Diagramm 4.13: Korngröße (15°) 450°C ................................................................... 59
Diagramm 4.14: Missorientierung 450°C .................................................................. 59
Diagramm 4.15: Korngröße (5°) 550°C ..................................................................... 60
Diagramm 4.16: Korngröße (15°) 550°C ................................................................... 60
Diagramm 4.17: Missorientierung 550°C .................................................................. 61
Diagramm 4.18: Darstellung der Proben im 1/dsub - ln(Z) – Diagramm für Subkörner
.......................................................................................................................... 71
Diagramm 4.19: Darstellung der Proben im 1/dsub - ln(Z) – Diagramm für Körner .... 72
Diagramm 8.1: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT03D ................. 84
Diagramm 8.2: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT05D ................. 85
Diagramm 8.3: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT09D ................. 85
Diagramm 8.4: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT07D ................. 86
Diagramm 8.5: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT02D ................. 86
7.5 Formeln
Formel 3.1: wahre Dehnung ...................................................................................... 28
Formel 3.2: wahre Spannung .................................................................................... 28
Formel 3.3: Volumskonstanz ..................................................................................... 28
Formel 3.4: aktuelle Länge ........................................................................................ 28
Formel 3.5: Z – Zahl .................................................................................................. 36
Formel 3.6: Grundaussehen der linearen Trendlinie ................................................. 36
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8. Anhang
8.1 Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramme
DR=Dehnrate; D=Dehung
Diagramm 8.1: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT03D
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Diagramm 8.2: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT05D
Diagramm 8.3: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT09D
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Diagramm 8.4: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT07D
Diagramm 8.5: Temperatur- und Kraft- Zeitdiagramm der Probe RT02D
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8.2 Ordner auf der CD
♦ Bachelorarbeit_Hauser
• Dokumente
∗ Scans
• EBSD
∗ Kaltverformung
− Analyse
− RT01-REK_04
− RT04-REK_01
− RT12-REK_01
∗ LZ
− 6082st_L_02
− 6082st_L_04_zoom
∗ Warmverformung
− Analyse
− RT02D_01-mitte
− RT02D_02-mitte_zoom
− RT03D_01
− RT03D_02-mitte
− RT05D_02
− RT09D_01
− RT10D_01
• Fotos_Labor
• Gleeble
∗ Kalt
∗ Warm
• Lichtmikroskop
∗ Kaltverformt
− AA6082_RT01_SP_KV_WB
− AA6082_RT04_SP_KV_WB
− AA6082_RT12_SP_KV_WB
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∗ LZ
∗ Warmverformt
− RT02D
▪ 2.5
▪ 10
▪ 20
− RT03D
▪ 2.5
▪ 10
▪ 20
− RT05D
▪ 2.5
▪ 10
− RT07D
▪ 2.5
▪ 10
▪ 20
− RT09D
▪ 2.5
▪ 10
▪ 20
▪ 50
− RT10D
▪ 2.5
▪ 10
▪ 20