Neu- und Weiterentwicklung ausscheidungs- härtbarer Kontaktwerkstoffe auf Cu-Basis
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- Edith Holtzer
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1 Neu- und Weiterentwicklung ausscheidungs- härtbarer Kontaktwerkstoffe auf Cu-Basis, Miriam Eisenbart, Ulrich E. Klotz fem forschungsinstitut edelmetalle + metallchemie Katharinenstraße Schwäbisch Gmünd Germany 1
2 Möglichkeiten der Optimierung von Funktionswerkstoffen Optimierung etablierter Legierungen > Entwicklung eines tieferen Verständnisses der Verfestigungsmechanismen > Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Materialzustand und mechanischen Eigenschaften > Entwicklung von Werkstoffmodellen für die Simulation der Verformungsvorgänge im Werkstoff unter Belastung > stärkere Ausnutzung des Werkstoffpotenzials Entwicklung neuer Legierungen > Erforschung neuer Legierungssysteme > Reduktion des experimentellen Aufwandes durch thermodynamische Berechnung von Mehrstoffsystemen > Herstellung von Probenmaterial > Charakterisierung von Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften > Abgleich mit der Simulation 2
3 Optimierung etablierter Legierungen hinsichtlich Herstellung und Materialausnutzung > Legierung C19010 (CuNi1,5Si0,3) > ausscheidungshärtbar > Untersuchung der thermodynamischen und kinetischen Vorgänge im Werkstoff bei der Halbzeugherstellung > Ermittlung von Kennwerten zum Verformungsverhalten > Entwicklung eines Werkstoffmodells > Simulation des Relaxationsverhaltens zur Optimierung des Bauteildesigns Motivation: > Reduzierung der Spannungsrelaxation bei elektrischen Steckkontakten 3
4 Entwicklung neuer Legierungen ausscheidungshärtbare CuMg-Legierungen > CuMg-Legierungen als Substitut für CuCd-Legierungen bei Bahnleitmaterialien bereits im Einsatz > Ausscheidungsfähigkeit wird aber bisher nicht genutzt > Entwicklung ausscheidungsfähiger CuMg-Legierungen in Zusammenarbeit mit dem IWWT Pforzheim (AiF 18106N, 05/ /2016) > Entwicklung von CuMgX-Legierungen unterstützt durch thermodynamische Simulation 12
5 Ausscheidungshärtung von CuMg-Legierungen > auf dem Markt erhältliche Legierung: CuMg0,5 nicht aushärtbar Cu-Mg > neue Legierung: CuMg2,5 aushärtbar Lavesphase MgCu 2 (Strukturtyp C15) 2, C 14
6 Unsere Forschungs- und Industriepartner Ich danke allen Kolleginnen und Kollegen sowie unseren Forschungs- und Industriepartnern, die an den Projekten mitwirken bzw. mitgewirkt haben. 22
7 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit., Miriam Eisenbart, Ulrich E. Klotz fem forschungsinstitut edelmetalle + metallchemie Katharinenstraße Schwäbisch Gmünd Germany 23
8 Veröffentlichungen > T. Schmid et. al.: Charakterisierung und Weiterentwicklung von aushärtbaren CuMg-Legierungen, angenommen zur Veröffentlichung in Metall, 11 (2015) > M. Weber et. al: Modellierung des mechanischen Verhaltens von Steckkontakten aus Cu-Ni-Si-Legierungen unter Berücksichtigung der Mikrostruktur, 5. Symposium Connectors 2015 in Lemgo, Tagungsband der GMM-Fachtagung, ISBN > M. Weber et. al.: Numerische Analysen zur Ausscheidungskinetik und zum viskoplastischen Verformungsverhalten von Cu-Ni-Si-Legierungen, Metall, 3 (2015), S > K. Pfeffer et. al.: Charakterisierung des Ausscheidungszustandes von Cu-Ni-Si-Legierungen nach unterschiedlichen Wärmebehandlungen, Metall, 11 (2013), S > J. Preußner et. al.: Modellierung der Ausscheidungskinetik und des mechanischen Verhaltens in einer Cu-Ni-Si- Legierung, Metall, 11 (2013), S > Kontakt FhG IWM: Kontakt FH Pforzheim IWWT: 24
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