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    Hochtemperaturverformung geschlossenzelliger Aluminiumbasisschäume
    (2003) Haag, Matthias; Arzt, Eduard (Prof.)
    In der vorliegenden Dissertation wurde das Kriechverhalten geschlossenzelliger Aluminiumbasisschäume (Handelsname: Alporas®) in drei Varianten (die relativen Dichten sind: 0,092, 0,112 und 0,163) untersucht. Es wurden Druckkriechversuche bei einer Temperatur von 300°C durchgeführt, wobei sich minimale Dehnraten zwischen 10-9 und 10-4 s-1 einstellten. Vollmaterialproben mit gleicher chemischer Zusammensetzung wie das Zellwandmaterial wurden durch Umschmelzen des Schaums hergestellt und bei gleicher Temperatur und im gleichen Dehnratenbereich wie die Schäume untersucht. Die Schäume zeigen eine niederere Kriechfestigkeit und eine höhere Spannungs-empfindlichkeit, als es durch das Modell von Gibson und Ashby für ideal regelmäßige Schäume vorhergesagt wird, wobei zur Berechnung morphologische Information des Schaums sowie Kriechergebnisse der Vollmaterialproben zu Grunde gelegt sind. Zwei fundamental verschiedene Erklärungen werden für die gefundenen Abweichungen diskutiert: (1) Im Gegensatz zum Vollmaterial wird bei der Hochtemperatur-verformung des Schaums die minimale Dehnrate durch spannungsabhängige, geometrische Instabilitäten seiner Struktur beeinflusst, und (2) bei gleicher makroskopischer Dehnrate weicht der dominierende Verformungsmechanismus des untersuchten Vollmaterials von demjenigen in den Zellwänden des Schaums ab. Das Modell von Gibson und Ashby stellt eine untere Grenze tatsächlich auftretender Dehnraten dar. Für Vollmaterial ist eine empirische Näherungsformel zur Beschreibung des Übergangsverhaltens vom Versetzungskriechen zum Versetzungsgleiten bekannt. Angewandt für Schaum, kann der einzig notwendige Fit-Parameter dieser Gleichung mit Hilfe des Ergebnisses jeweils eines Hochtemperaturverformungstests bestimmt werden. Die so gefundene Gleichung beschreibt das Kriechverhalten der untersuchten Schaumvarianten gut. Mittels pulvermetallurgischer Herstellungsroute wurden Aluminiumbasisschäume mit dispersionsverstärktem, und somit kriechverfestigtem Zellwandmaterial hergestellt und untersucht, womit ein Weg zur Verbesserung der Warmfestigkeit hochporöser Aluminiumwerkstoffe aufgezeigt ist.