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Aluminiumschmelze
Praktikum Prozesscharakterisierung

Durchführung


Messergebnisse


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Zeit-Temperatur-Kurven

Zunächst sollen die drei während des Versuchs aufgezeichneten Zeit-Temperatur-Verläufe mit Hilfe eines Tabellenprogramms grafisch dargestellt werden, wie hier zu sehen ist. Dabei ist der Diagrammbereich so einzustellen, dass der für die thermische Analyse relevante Temperatur- und Zeitbereich deutlich zu erkennen ist.

Durch einen qualitativen Vergleich der drei Kurvenverläufe sollen die drei Kurven den passenden Schmelzebehandlungen der thermischen Analyse zugeordnet werden.

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Kornfeinungswirkung

Zur Beurteilung der Kornfeinungswirkung sollen die Erstarrungsverläufe der korngefeinten und unbehandelten Schmelze im Bereich der primären Aluminium-Mischkristall-Erstarrung grafisch dargestellt werden.

Anhand dieser Kurven sind die Liquidustemperatur T Liq und die Rekaleszenz abzulesen bzw. zu berechnen. Die Kornfeinungswirkung soll anhand dieser Daten und unter Zuhilfenahme der KF16-Werte, welche die Analysesoftware berechnet, diskutiert werden.

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Veredelungswirkung

Zur Beurteilung der Veredelungswirkung sollen die Erstarrungsverläufe aller Schmelzen im Bereich der eutektischen Erstarrung grafisch dargestellt werden. Anhand dieser Kurven sind die untere eutektische Temperatur T eut,low, die Rekaleszenz und die eutektische Depression abzulesen bzw. zu berechnen. Die Veredelungswirkung soll anhand dieser Daten diskutiert werden.

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Spektrometerproben

Die abgegossenen Spektrometerproben werden vom Institutsmitarbeitern nach dem Praktikum auf die chemische Zusammensetzung untersucht.
Die Ergebnisse werden den Studenten in den Tagen nach dem Praktikumstermin zugeschickt.

Die erhaltenen Konzentrationen des Veredelungsmittels Strontium und der Kornfeinungsmittel Bor und Titan sollen mit den Abkühlkurven und der Veredelungswirkung/ Kornfeinungswirkung in Beziehung gesetzt werden.

Checkliste


Schmelze

  • Tiegel mit vorgewärmten AlSi7-Masseln bestücken (starkes Verkanten vermeiden).
  • Schmelzaggregat einschalten und Leistung hochdrehen.
  • Nachchargieren von Masseln: Leistung des Ofens reduzieren und Masseln vorsichtig eintauchen.
  • Schmelzetemperatur überprüfen: Gewünschte Gießtemperatur 770 °C.

ACHTUNG   Das Arbeiten am Schmelzofen ist nur mit kompletter Schutzausrüstung gestattet.
Teilnahme am Praktikum nur in langen Hosen und mit festem Schuhwerk.

Thermische Analyse

  • Messung der Gießtemperatur: Ziel 770 °C
  • Anbringen der Schutzkappe am Thermoelement
  • Vorgewärmten Tiegel in Messvorrichtung einlegen
  • Absenken des Thermoelements
  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche mit vorgewärmtem Werkzeug
  • Entnahme der Schmelze mittels vorgewärmter Gießkelle
  • Eingießen des flüssigen Metalls in den Messtiegel
  • Nach Erhalt der thermischen Analysedaten das Thermoelement aus der Probe ziehen, Tiegel aus Vorrichtung entfernen

Spektrometerprobe

  • Messung der Gießtemperatur: Ziel 770 °C
  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche mit vorgewärmtem Werkzeug
  • Entnahme der Schmelze mittels vorgewärmter Gießkelle
  • Eingießen des flüssigen Metalls in die Kokille
  • Nach Erstarren der Probe: Kokille öffnen, mit Hammer Probe vom Speiser trennen

Hinweis   Die Probe kann noch sehr heiß sein.

Thermische Analyse

  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche
  • Mit der Zange Vorlegierung am Stabende greifen und langsam in Schmelze einrühren
  • Nach 5 - 10 Min. Einwirkzeit: Messung der Gießtemperatur: Ziel 770 °C
  • Anbringen der Schutzkappe am Thermoelement
  • Vorgewärmten Tiegel in Messvorrichtung einlegen
  • Absenken des Thermoelements
  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche mit vorgewärmtem Werkzeug
  • Entnahme der Schmelze mittels vorgewärmter Gießkelle
  • Eingießen des flüssigen Metalls in den Messtiegel
  • Nach Erhalt der thermischen Analysedaten das Thermoelement aus der Probe ziehen, Tiegel aus Vorrichtung entfernen

Spektrometerprobe

  • Messung der Gießtemperatur: Ziel 770 °C
  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche mit vorgewärmtem Werkzeug
  • Entnahme der Schmelze mittels vorgewärmter Gießkelle
  • Eingießen des flüssigen Metalls in die Kokille
  • Nach Erstarren der Probe: Kokille öffnen, mit Hammer Probe vom Speiser trennen

Hinweis   Die Probe kann noch sehr heiß sein.

Thermische Analyse

  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche
  • Mit der Zange Vorlegierung am Stabende greifen und langsam in Schmelze einrühren
  • Nach 5 - 10 Min. Einwirkzeit: Messung der Gießtemperatur: Ziel 770 °C
  • Anbringen der Schutzkappe am Thermoelement
  • Vorgewärmten Tiegel in Messvorrichtung einlegen
  • Absenken des Thermoelements
  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche mit vorgewärmtem Werkzeug
  • Entnahme der Schmelze mittels vorgewärmter Gießkelle
  • Eingießen des flüssigen Metalls in den Messtiegel
  • Nach Erhalt der thermischen Analysedaten das Thermoelement aus der Probe ziehen, Tiegel aus Vorrichtung entfernen

Spektrometerprobe

  • Messung der Gießtemperatur: Ziel 770 °C
  • Entfernen der Oxidschicht von der Badoberfläche mit vorgewärmtem Werkzeug
  • Entnahme der Schmelze mittels vorgewärmter Gießkelle
  • Eingießen des flüssigen Metalls in die Kokille
  • Nach Erstarren der Probe: Kokille öffnen, mit Hammer Probe vom Speiser trennen

Hinweis   Die Probe kann noch sehr heiß sein.

Versuchsende

  • Tiegel aus Ofen heben
  • Tiegel mit Greifzange fassen und Schmelze vorsichtig in die bereitgestellten Kokillen abgießen
  • Tiegl in den Ofen zurückstellen