1 Stand der Technik zu Aluminium-Stahl Verbundguss ............. 4
2 Vorüberlegungen zur Prozesskettengestaltung ................. 14
2.1 Fahrwerkskonzept in Aluminium-Stahl Verbundguss ........ 14
2.2 Abgrenzung der Arbeit .................................. 17
2.3 Systematisierte Prozesskette für Aluminium-Stahl
Verbundgussstrukturen .................................. 18
2.4 Vorversuche ............................................ 48
2.4.1 Versuchsaufbau und -durchführung ................ 48
2.4.2 Wärmebehandlung einer Aluminium-Stahl
Verbundgussprobe ................................ 49
2.4.3 Charakterisierung des Einlegerwerkstoffs ........ 59
3 Versuchskörper und Untersuchungsprogranun ................... 61
3.1 Probekörper ............................................ 61
3.2 Werkzeugkonzept ........................................ 62
3.3 Auswahl geeigneter Oberflächenvorkonditionierungen ..... 66
3.4 Auswahl geeigneter Oberflächennachkonditionierungen .... 72
3.5 Versuchsaufbau und -durchführung ....................... 74
3.6 Qualitätsmerkmale der Verbundgussproben ................ 77
3.7 Erprobung der ausgewählten
Oberflächenvorkonditionierungen ........................ 80
3.8 Ausgewählte Probenkonditionierungen für die
Charakterisierung ...................................... 82
4 Methode der Charakterisierung ............................... 84
4.1 Charakterisierung nach dem Herstellungsprozess ......... 84
4.1.1 Zerstörungsfreie Charakterisierung .............. 85
4.1.2 Quasistatischer Zugscherversuch ................. 87
4.1.3 Gestufter Zugscherversuch ....................... 91
4.1.4 Zyklische Zugschwellbelastung ................... 93
4.1.5 Charakterisierung der Auszugsspuren ............. 95
4.1.6 Metallografische Charakterisierung .............. 96
4.2 Charakterisierung nach korrosiver Belastung ............ 99
4.2.1 Korrosionsprüfverfahren ......................... 99
4.2.2 Qualitative Prüfung ............................ 100
4.2.3 Metallografische Charakterisierung ............. 104
5 Ergebnisse ................................................. 107
5.1 Mechanische Untersuchung vor der Korrosionsprüfung .... 107
5.1.1 Quasistatischer Zugscherversuch ................ 107
5.1.2 Gestufter Zugscherversuch ...................... 113
5.1.3 Zyklische Zugschwellbelastung .................. 118
5.2 Optische Untersuchung vor der Korrosionsprüfung ....... 121
5.2.1 Analyse der Auszugsspuren ...................... 122
5.2.2 Metallografische Untersuchung .................. 124
5.3 Untersuchung nach der Korrosionsprüfung ............... 132
5.3.1 Qualitative Klassifizierung der Ergebnisse ..... 132
5.3.2 Metallografische Untersuchung .................. 138
6 Simulation und Ersatzmodell ................................ 150
6.1 Simulation der Verbundspannungen ...................... 150
6.1.1 Kennwerte und Diskretisierung .................. 151
6.1.2 Verbundspannungen und-festigkeit im
Gusszustand .................................... 155
6.2 Analytisches Ersatzmodell ............................. 162
6.2.1 Induzierte Verbundspannungen in den
Eckenradien .................................... 163
6.2.2 Induzierte Verbundspannungen in den Flanken .... 165
6.2.3 Berechnung der Verbundfestigkeit ............... 168
7 Diskussion ................................................. 169
8 Zusammenfassung ............................................ 184
Anhang ........................................................ 188
Literaturverzeichnis .......................................... 196
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