Studien-, Projekt- und Diplomarbeiten

Folgende Themen stehen zur Auswahl:

• Verschleißfeste CFK
• Chrom-VI-freie Alternativen in der Industrie
• Herstellung und Charakterisierung funktioneller Schichten auf Aluminiumlegierungen durch Kombination von Hartanodisieren und Vernickeln
• Untersuchungen zum Bauschingereffekt an Karosserieblechen
• Untersuchungen zur dynamischen Messung von Bruchzähigkeitskennwerten an Karosserieblechen
• Einfluss der Vorverformung unter ebener Dehnung auf das Grenzformänderungsdiagramm
• Untersuchungen verschiedener Methoden für die Parameteridentifikation von Werkstoffmodellen mit Hilfe von FEM Simulationen
• Simulationen zur Verschleißentwicklung beim orthogonalen Hochgeschwindigkeitsspanen
• Untersuchung von Oberflächenpaarungen für elektrische Kontakte unter Vibration bzgl. ihrer Kontaktwiderstände und mechanischen Eigenschaften
• Untersuchung des Einflusses von WIG-Schweißnähten an gekanteten Stahlblechkassetten auf die anschließende Emaillierung und Optimierung des Verfahrens
• Entwicklung eines Verfahrens (Anlagen- und Applikationstechnik) zur energieeffizienten Emaillierung gerundeter Fassadenpaneele
• Das Korrosionsverhalten vorverformter metallischer Überzüge für Stahlwerkstoffe
• Auslegung und Konstruktion einer biaxialen Prüfmaschine für Blechwerkstoffe
• Entwicklung eines zyklischen Zug-Druckversuches für Blechwerkstoffe
• Ermittlung von Fließkurven unter Plane-Strain Beanspruchung
• Weiterentwicklung und tribologisches Verhalten von Leichtbaubremsen für Kraftfahrzeuge
• Entwicklung eines substratbezogenen elektrischen Regimes bei der anodischen Oxidation von Aluminium zur Prozessintensivierung und Eigenschaftsverbesserung
• Mechanische Kennwertermittlung mittels Nanoindentation
• Ermittlung des Umwandlungsverhaltens und der Korngrößenentwicklung bei der Warmumformung von Mehrphasenstählen
• Simulation von Rekristallisationsvorgängen bei der Warmumformung
• Simulation von Rekristallisationsvorgängen bei der Warmumformung
• Zwischenschichtsysteme für das Diffusionslöten von legiertem Aluminium mit Magnesium
• Galvanische Metallschichten auf Kohlenstofffasern
• Mechanische Eigenschaften von Dispersionsschichten
• Die Anwendung dynamischer Stromdichte bei der anodischen Oxidation
• Untersuchung und Diskussion des Verhaltens vorverformter metallischen Überzügen für Stahlwerkstoffe unter potentionstatischer elektrochemischer Belastung

Verschleißfeste CFK

Vergleichbare oder bessere mechanische Eigenschaften Verbessern der Verschleißeigenschaften der CFK Quantifizierung der tribologischen Parameter sowie der Haftung der Funktionsmaterialien

Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Falko Böttger-Hiller
Raum E014, Tel.: 0371 531 37581
Email an Dr. Böttger-Hiller
 

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Chrom-VI-freie Alternativen in der Industrie

• Vergleichbare positive Wirksamkeit wie Cr VI
• Schichtstruktur/Zusammensetzung
• Schichtsystem
• Schichtdicke (z.B. Beschichtung von Massenteilen wie Schrauben)
• Verfügbarkeit (Massenproduktion)
• Prozessfenster
• Recyclebarkeit (Verträglichkeit mit der Stahlherstellung)
• Kosten (Forderung nach insgesamt niedrigen Rohstoffkosten)
• Bekannte Toxizität aller möglichen Oxidationsstufen etc.

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Herstellung und Charakterisierung funktioneller Schichten auf Aluminiumlegierungen durch Kombination von Hartanodisieren und Vernickeln

Für eine Vielzahl von Anwendungen sind Funktionsoberflächen mit ausgeprägter Verschleißbeständigkeit, niedrigem Reibkoeffizienten, guter elektrischer Leitfähigkeit und hohem Korrosionsschutz erforderlich. Mit steigendem Einsatz von Aluminium gewinnen Verfahren an Bedeutung, mit denen sich Funktionsschichten herstellen lassen. Die anodische Oxidation spielt für den Korrosions- und Verschleißschutz von Aluminium und dessen Legierungen eine dominierende Rolle. Nachteilige Eigenschaften von anodisch oxidierten Schichten sind jedoch die geringe Zähigkeit, ein hoher Reibwert, eine gewisse Sprödigkeit und z.T. die fehlende elektrische Leitfähigkeit. Alle aufgezählten Nachteile sind prinzipiell durch die Kombination mit einem duktilen Metall, vorzugsweise Nickel, zu verbessern. Gegenstand der ausgeschriebenen Arbeit ist es, durch chemische, außenstromlose Ni-Abscheidung (in Kombination mit Hartstoffen, z.B. TiO2) auf bzw. in die zuvor erzeugte Al2O3-Schicht hervorragende Kombinationseigenschaften zu erzielen. Die dazu erforderlichen Schichtmorphologien (Porenanzahl und -größe, Füllgrad, Bedeckungsgrad etc.) sollen definiert und entwickelt werden.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. I. Scharf
Raum E018, Tel.: 0371 531 35189
Email an Dr. Scharf  

Dieses Thema ist sowohl als Diplomarbeit als auch als Studien- bzw. Projektarbeit geeignet.

Untersuchungen zum Bauschingereffekt an Karosserieblechen

Neben der Richtungsabhängigkeit der Fließgrenze beobachtet man im Experiment auch die Abhängigkeit des Vorzeichens einer Beanspruchung bei anisotropen Karosserieblechen. Bei einer zyklischen Beanspruchung, d.h. einer plastischen Vervorformung und anschließender Rückverformung tritt häufig das plastische Fließen beim Rückverformen früher ein als mit der erstmaligen Vorverformung. Dieser Effekt wird als Bauschinger-Effekt bezeichnet. Karosseriebleche werden in der Regel dressiert (vorgereckt), um Fließfiguren im Tiefziehprozess zu vermeiden. Vorversuche haben gezeigt, dass bei dressierten Blechen die Druckfließspannung unterhalb der Zugfließspannung liegt. Es soll in dieser Arbeit gezeigt werden, inwieweit sich der Bauschinger-Effekt mit einer Wärmebehandlung beeinflussen lässt. Ausgewählte Zustände sollen mit experimentellen Untersuchungen unter einachsiger und biaxialer Zug- und Druckbeanspruchung genauer charakterisiert werden. Mikrostrukturuntersuchungen im REM und TEM sollen Rückschlüsse auf das mechanische Verhalten der Werkstoffe geben.

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. B. Zillmann
Raum A003, Tel.: 0371 531 37928
Email an Herrn Zillmann
 

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Untersuchungen zur dynamischen Messung von Bruchzähigkeitskennwerten an Karosserieblechen

Für die Auslegung von massiven Bauteilen im Maschinenbau ist es mittlerweile üblich neben dem Nennspannungsnachweis auch noch eine Sicherheitsanalyse durchzuführen die auch bruchmechanische Betrachtungen enthält um das Bauteil gegen Versagen durch plötzlichen und unerwarteten Rissfortschritt abzusichern. Bei Blechen ist das bisher nicht üblich. Das liegt zum einen an den fehlenden normativen Vorschriften und zum andern an fehlenden bruchmechanischen Materialkennwerten von Blechen, insbesondere bei dynamischen, also schlagartigen Belastungen wie sie in der Praxis häufig vorkommen. Aufgabe dieser Arbeit ist es, die Vorraussetzungen für die dynamische Ermittlung von bruchmechanischen Kennwerten zu schaffen und diese Verfahren zu validieren.

Ansprechpartner: Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. T. Halle
Raum A007, Tel.: 0371 531 31244
Email an Dr. Halle
 

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Einfluss der Vorverformung unter ebener Dehnung auf das Grenzformänderungsdiagramm

In vielen Blechumformvorgängen unterliegen große Bereiche einer ebenen Formänderung, wie beim Tiefziehen oder bei der Biegung. Da meistens die Endform eines Bauteils erst nach mehreren Umformstufen erreicht wird, bestimmen die Vorstufen die Eigenschaften des Werkstoffes für die späteren Umformstufen. Unter der Voraussetzung, dass der Spannungszustand bei allen Stufen gleich ist, kann die Formänderung aller Stufen addiert werden. Am Ende muss die Summe kleiner als das Umformvermögen sein. Wird der Spannungszustand geändert, kann das Umformvermögen beeinträchtigt werden. Ein bekanntes Verfahren für die Bestimmung des Umformvermögens ist die Ermittlung des Grenzformänderungsdiagrammes. Hier wird die Versagensgrenze bei verschiedenen Verhältnissen von Haupt- zu Nebenformänderung ermittelt. Dabei kann die Technik der Grauwertanalyse am vorhandenen Aramissystem genutzt werden. Die Aufgabe dieser Arbeit besteht darin, den Einfluss der Vorverformung unter ebener Dehnung auf das Grenzformänderungsdiagramm zu untersuchen. Dazu müssen Bulge-Test-Versuche am unverformten sowie an 5% und 10% gereckten Blechen aus AlMg3 und CD04 durchgeführt werden.

Ansprechpartner: Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. T. Halle
Raum A007, Tel.: 0371 531 31244
Email an Dr. Halle
 

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Untersuchungen verschiedener Methoden für die Parameteridentifikation von Werkstoffmodellen mit Hilfe von FEM Simulationen

Für nahezu alle technischen Berechnungen im Maschinenbau sind Werkstoffkennwerte die Grundlage. Diese Werkstoffparameter sind häufig in Form von komplexen Werkstoffmodellen mit einer Vielzahl von werkstoffabhängigen Parametern formuliert. Die Identifikation dieser Parameter, die häufig nicht direkt messbar sind, erfordert mit Hilfe der herkömmlichen Methoden meist einen sehr großen experimentellen Aufwand. Um Kosten und Zeit zu sparen, werden in letzter Zeit häufig so genannte „inverse Methoden“ angewendet. Dabei wird davon ausgegangen, dass es möglich ist, mit einem beliebigen Werkstoffmodell die Realität hinreichend genau zu beschreiben. Es wird ein Testverfahren gewählt, in dem möglichst viele Spannungs- und Dehnungspfade gleichzeitig mit unterschiedlichen Dehnraten vorliegen. Dabei werden neben externen Größen wie Kräften auch lokal aufgelöste Dehnungen, Geschwindigkeiten und Geometrien gemessen. Dieser Testaufbau wird dann mit numerischen Verfahren nachgerechnet und dabei werden die Parametersätze nach speziellen Methoden so variiert, bis die Simulation den realen Versuch mit einer sehr großen Übereinstimmung wieder gibt. Die auf diese Art und Weise ermittelten Werkstoffparameter geben mit hoher Wahrscheinlichkeit das reale Werkstoffverhalten wieder. Es ist jedoch darauf zu achten, dass bei der Identifizierung der Parameter wirklich das lokale Minimum gefunden wird. Die Effizienz und die Güte der Ergebnisse hängen direkt von den verwendeten Methoden ab. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Methode entwickelt und validiert werden, die es erlaubt, Werkstoffkennwerte auf diese Art und Weise zu bestimmen.

Ansprechpartner: Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. T. Halle
Raum A007, Tel.: 0371 531 31244
Email an Dr. Halle
 

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Simulationen zur Verschleißentwicklung beim orthogonalen Hochgeschwindigkeitsspanen

Beim Hochgeschwindigkeitsspanen treten gewünschte und unerwünschte Effekte auf. Zu den gewünschten zählt zum Beispiel die geringere Erwärmung des Werkstücks, die erhöhte Maßgenauigkeit und die verbesserte Oberflächengüte. Alle unerwünschten Effekte beschränken sich auf das Werkzeug, wie z.B. die höhere thermische Belastung und der stark zunehmende Verschleiß. Für die wirtschaftliche Auslegung von Werkzeugen und die Erarbeitung von Prozessparametern ist der Werkzeugverschleiß eine wichtige Kenngröße. Es ist daher notwendig, Verschleißerscheinungen in der Simulation zu berücksichtigen. Dazu soll im Rahmen der Belegarbeit durch die Implementierung eines empirischen Verschleißmodells in das Simulationssetup die Möglichkeit geschaffen werden.

Ansprechpartner: Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. T. Halle
Raum A007, Tel.: 0371 531 31244
Email an Dr. Halle
 

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Untersuchung von Oberflächenpaarungen für elektrische Kontakte unter Vibration bzgl. ihrer Kontaktwiderstände und mechanischen Eigenschaften

Das Thema beinhaltet die

• Zusammenfassung des wissenschaftlichen Stand der Technik
• Auswahl von Oberflächenpaarungen für die Untersuchung
• Definition von Testverfahren
• Konstruktion und Aufbau eines geeigneten Prüfstands bzw. Umbau eines bestehenden Prüfstandes
• Auswahl und Installation der Messtechnik, Inbetriebnahme
• Durchführung der Prüfung an den ausgewählten Oberflächenpaarungen
• Auswertung der Ergebnisse und Abgleich mit theoretischen Grundlagen

Bei Interesse senden Sie Ihre vollständige Bewerbung an

Rosenberger HF-Technik GmbH & Co. KG
Fr. Koßmehl
Hauptstr. 1
D-83413 Fridolfing
Tel.: 08684 18 141
Email: Eva.Kossmehl@rosenberger.de
Web: www.rosenberger.com

Bei fachlichen Rückfragen wenden Sie sich bitte an

Rosenberger HF-Technik GmbH & Co. KG
Hr. Dandl
Hauptstr. 1
D-83413 Fridolfing
Tel.: 08684 18 380
Email: Christian.Dandl@rosenberger.de

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. T. Lampke
Tel.: 0371/531-36163
Email an Prof. Lampke

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Weiterentwicklung und tribologisches Verhalten von Leichtbaubremsen für Kraftfahrzeuge

Leichtbaubremsen auf Aluminiumbasis können prinzipiell einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der ungefederten Masse eines Fahrzeuges leisten, da sie nur ca. 1/3 des Gewichtes von Graugussscheiben aufweisen. Das Potenzial solcher Bremsen muss allerdings durch einen geeigneten Werkstoffaufbau, angepasste Bremsbeläge und die Ausbildung eines schützenden Transferfilms auf der Seite der Scheibenbremse erschlossen werden. Das entstehende komplexe Tribosystem bedarf noch großer Forschungsanstrengungen und Testläufe, bevor an eine Serienerprobung zu denken ist.

Arbeiten zu diesem Thema setzen ein vertieftes Werkstoffverständnis sowie Kenntnisse zu Korrosion und Verschleiß voraus.

Das Thema wird gemeinsam mit Daimler in Sindelfingen bearbeitet.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. T. Lampke
Tel.: 0371/531-36163
Email an Prof. Lampke

Entwicklung eines substratbezogenen elektrischen Regimes bei der anodischen Oxidation von Aluminium zur Prozessintensivierung und Eigenschaftsverbesserung

Die elektrolytische anodische Oxidation (EAO, Anodisieren) ist ein etabliertes Verfahren zur Steigerung der Gebrauchseigenschaften von Aluminiumoberflächen. Die durch Anodisieren bzw. Hartanodisieren erzeugten Aluminiumoxidschichten verbessern die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit des Aluminiums, können aber auch zu dekorativen Zwecken eingesetzt werden. Obwohl das Verfahren bereits mehr als 80 Jahre alt ist, besteht insbesondere hinsichtlich der Prozessparameter immer noch ein erheblicher Forschungsbedarf.

Bei der anodischen Oxidation wird während eines Prozessablaufs traditionsgemäß mit konstanten Parametern (z. B. Stromstärke bzw. Stromdichte) gearbeitet. Diese Vorgehensweise birgt insofern einen Widerspruch in sich, als dass dem konstanten Regime eine nicht konstante, sich ständig verändernde Werkstoffoberfläche gegenüber steht.

In der Diplom- oder Projektarbeit soll ein dem Substrat angepasstes elektrisches Regime entwickelt werden, mit dem es möglich ist, ohne oder mit gleichzeitiger Elektrolytmodifizierung, Schichten mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu erzeugen. Die Prozessbeschleunigung bei höherer Energieeffizienz ist ebenfalls Ziel der Entwicklung.

Durchzuführende Tätigkeiten: Literatur- und Patentrecherche zum Stand der Technik Auswahl eines geeigneten Elektrolyts für die Versuchsreihen Proben- und Versuchsvorbereitung Durchführung von Beschichtungsversuchen Probenauswertung (Querschliffuntersuchungen - Schichtdicke, Härte, Verschleiß) Einordnung der Versuchsergebnisse hinsichtlich des Potentials für eine weitere Anwendung, sich abzeichnende Vor- und Nachteile des verwendeten Ansatzes etc., Schlussfolgerungen

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Dr.-Ing. G. Alisch
Raum A106, Tel.: 0371/531-35396
Email an Dr. Alisch

Mechanische Kennwertermittlung mittels Nanoindentation

Die Nanoindentierung ist eine Methode zur Ermittlung mechanischer Kennwerte auf sehr kleinen Längenskalen (µm). Hauptanwendungsgebiet ist die Messung der Härte. Neben der Härte kann der Elastizitätsmodul und das Spannungs-Dehnungs-Verhalten bestimmt werden. Die kleine Längenskala ermöglicht die Messung der mechanischen Kennwerte an einzelnen Gefügebestandteilen bzw. Phasen. Ziel der Arbeit ist es, die mechanischen Eigenschaften an einzelnen Gefügebestandteilen an zwei ausgewählten Mehrphasenstählen mittels Nanoindentation zu bestimmen. Mittels geeigneten makroskopischen Versuchen (Druck-, Biege-, Torsions- und Zugversuche) soll die Eignung der Methode ermittelt werden.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Dipl.-Ing. P. Schulze, Dipl.-Ing. S. Stark
Raum A008, Tel.: 0371 531 38958 oder 0371 531 37874
Email an Herrn Schulze

Ermittlung des Umwandlungsverhaltens und der Korngrößenentwicklung bei der Warmumformung von Mehrphasenstählen

Das Umwandlungsverhalten von Stahl wird durch Umformung beeinflusst. Dieses Verhalten wird experimentell mittels Umformung-Zeit-Temperatur-Umwandlung-Schaubilder (kurz: UZTU) ermittelt. Die veränderte Kinetik der Umwandlung wird u.a. durch die veränderte Korngröße beeinflusst. Aufgabe der Arbeit ist es UZTU experimentell zu bestimmen. Dies erfordert umfangreiche metallografische Untersuchungen. Mittels des Bechet-Beaujard-Verfahren soll die ehemalige Austenitkorngröße bestimmt werden.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Dipl.-Ing. P. Schulze
Raum A008, Tel.: 0371 531 38958
Email an Herrn Schulze

Simulation von Rekristallisationsvorgängen bei der Warmumformung

Bei der Warmumformung findet Rekristallisation statt, d.h. das Gefüge wird durch Keimbildung und Kornwachstum neu gebildet. Die Rekristallisationsvorgänge können mittels verschiedener Modelle in der FEM berechnet werden. U.a. gibt es das Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorow-Modell (kurz: JMAK-Modell), das Mesoscale-Modell oder die Methode der Zellulären Automaten. Aufgabe der Arbeit ist es, die experimentellen Methoden der für die verschiedenen Modelle erforderlichen Materialparameter zu ermitteln und die einzelnen Modelle anzuwenden und zu vergleichen.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Dipl.-Ing. P. Schulze
Raum A008, Tel.: 0371/531 38958
Email an Herrn Schulze

Simulation von Rekristallisationsvorgängen bei der Warmumformung

Bei der Warmumformung findet Rekristallisation statt, d.h. das Gefüge wird durch Keimbildung und Kornwachstum neu gebildet. Die Rekristallisationsvorgänge können mittels verschiedener Modelle in der FEM berechnet werden. U.a. gibt es das Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorow-Modell (kurz: JMAK-Modell), das Mesoscale-Modell oder die Methode der Zellulären Automaten. Aufgabe der Arbeit ist es, die Rekristallisation mittels den Modell der zellulären Automaten und den JMAK-Modell zu berechnen und anhand ausgewählter Versuche zu validieren.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Dipl.-Ing. P. Schulze
Raum A008, Tel.: 0371 531 38958
Email an Herrn Schulze

Zwischenschichtsysteme für das Diffusionslöten von legiertem Aluminium mit Magnesium

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 692 HALS (Hochfeste aluminiumbasierte Leichtbauwerkstoffe für Sicherheitsbauteile) beschäftigt sich das Teilprojekt B2 unter anderem mit dem Interface Engineering von Al/Mg-Verbunden. Ziel dieser Bemühungen ist die Erzeugung möglichst duktiler Grenzflächen. Eine denkbare Herangehensweise ist dabei das Applizieren von Schichten, um die Phasenbildung gezielt zu beeinflussen. Dabei soll die Applikation dieser Zwischenschichten durch ein Verfahren erfolgen, das sich auch für das hydrostatische Strangpressen eignet, z. B. thermisches Spritzen, galvanisches oder chemisches Abscheiden.

Folgende Teilaufgaben sind zu bearbeiten:  Auswahl geeigneter Werkstoffe bzw. Legierungen als Zwischenschichten (Literaturrecherche, Zustandsdiagramme) Zu verwendende Legierungen: AlMgSi1, AZ31, ME21 Vorversuche durch Fügen in der dafür eingerichteten Vorrichtung (für diese Vorversuche können auch entsprechende Folien angewendet werden) Auswahl eines geeigneten Applikationsverfahren für die Zwischenschicht Fortführung der bereits bestehenden Versuche mit Zink als Zwischenschicht, wobei neben dem thermischen Spritzen ein zweites Applikationsverfahren mit einbezogen werden sollte Charakterisierung des entstehenden Al/Mg-Verbundes Mikrostrukturelle Untersuchungen Durchführung/Auswertung von Zugversuchen Dokumentieren der Bruchflächen

Die gerätetechnischen Voraussetzungen sind im Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik vorhanden.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Dipl.-Chem. M. Händel
Raum E118, Tel.: 0371 531 38383
Email an Frau Händel

Galvanische Metallschichten auf Kohlenstofffasern

Leichtbauanwendungen werden im Zuge von Energie- und Ressourceneinsparung für industrielle Anwendungen immer beliebter. Einen interessanten Grundstoff hierfür stellen Kohlenstofffasern dar, welche bisher schon für CFK-Anwendungen genutzt werden. Die Integration weiterer Funktionalitäten und Verbesserung der Handhabbarkeit/Verarbeitbarkeit der CFK-Bauteile kann durch das Aufbringen metallsicherer Schichten auf die Fasern erzielt werden. So wird ein Werkstoff mit neuem Eigenschaftsprofil erhalten, ein sogenanntes "Smart Material". Kohlenstofffaserbündel werden zu diesem Zweck in einem mehrstufigen Prozess, bestehend aus Vor-, Haupt- und Nachbehandlung, mit verschiedenen Metallen galvanisch beschichtet.

Ziel der Arbeit ist die Auslegung eines Prozessschritts einer kontinuierlich arbeitenden Beschichtungsapparatur für galvanisch beschichtete Kohlenstofffaserbündel.

Das Arbeitsprogramm beinhaltet: Literaturrecherche zum Stand der Technik Erstellung eines Versuchsplans auf Basis der Recherche Aufbau einer Versuchsapparatur Ermittlung prozessrelevanter Betriebsparameter Ergebnisdarstellung und Diskussion Zusammenfassung und Ausblick

Es werden Studenten der Fachrichtungen Maschinenbau, Automobilproduktion, Werkstofftechnik, Physikalische Technik und Messtechnik angesprochen. Auch Studenten anderer Fachrichtungen, die Freude an experimenteller Arbeit haben, sind gern willkommen.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Ansprechpartner: Dipl.-Chem. M. Nier
Raum E017, Tel.: 0371 531 39687
Email an Herrn Nier

Dieses Thema ist sowohl als Diplomarbeit als auch als Studien-, Projektarbeit bzw. Bachelor- oder Masterarbeit geeignet.

Mechanische Eigenschaften von Dispersionsschichten

Dispersionsschichten weisen ein breites Einsatzspektrum auf, und sind deshalb in den letzen Jahren in den Fokus der wissenschaftlichen Untersuchungen getreten. Durch die Zugabe kleiner Mengen an nanoskaligen dispersioiden Partikeln während der Schichtabscheidung können enorme Zuwächse an Festigkeit und Härte beobachtet werden. So sind diese Schichten sehr viel feinkörninger als herkömmlich hergestellte Oberflächenschichten. Dazu kommen weiterhin die Dispersionshärtungseefekte durch die kleinen und im Idealfall fein verteilten inkohärenten Hartstoffpartikel. Es ist bisher nicht ausreichend geklärt wie groß der Beitrag der unterschiedlichen Verfestigungsmechanismen an der Steigerung der mechanischen Eigenschaften und der Verschleißbeständigkeit dieser Schichten ist.

Mit Hilfe der bekannten klassiche metallkundlichen Ansätze sollen die Beiträge von Mischkristallverfestigung, Kaltverfestigung, Dispersionshärtung und Korngrenzenverfestigung auf die Fließspannungs-/Härteerhöhung von Dispersionsschichten abgeschätzt werden. Dazu müssen die entsprechenden Mikrostrukturellen Paramter bestimmt werden wenn diese noch nicht vorliegen. Aus diesen Ergebnissen sollen Aussagen zur Erhöhung der mechanischen Festigkeiten bei Disperionsschichten abgeleitet werden und Hinweise für ein Schichtdesign gegeben werden.

Durch Al2O3-Partikel induzierte Feinkornbildung einer galvanischen Nickelschicht im EBSD- Orientierungskontrast.	REM-Aufnahmen des Schichtquerschnitts unter Ultra-schalleinfluss erzeugter elektrolytisch abgeschiedener Dispersionsschichten.

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Ansprechpartner: Dr. rer.nat. Ingolf Scharf
Raum E018, Tel.: 0371 531 35189
Email an Dr. Scharf

Ansprechpartner: PD Dr.-Ing. Thorsten Halle
Raum A003, Tel.: 0371 531 31244
Email an PD Halle

Dieses Thema ist als Studien- oder Projektarbeit geeignet.

Die Anwendung dynamischer Stromdichte bei der anodischen Oxidation

Die anodische Oxidation (ANOX) ist ein Oberflächenveredelungsverfahren, das u.a. für  Aluminium und Alumiumlegierungen angewendet wird, um die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Die so hergestellten Schichten zeigen eine charakteristische hexagonale Porenstruktur. Während des Prozesses unterliegt die sich bildende Oxidschicht an der Grenzfläche zum Elektrolyt jedoch einer ständigen Rücklösung, wodurch Schichtdicke und Härte begrenzt sind. Ziel der Arbeit ist die Untersuchung vorgegebener Prozessparameter (dynamische Stromdichte, Elektrolytadditive, ggf. weitere) im Hinblick auf eine Minimierung des Rücklöseverhaltens. Dadurch kann eine Minimierung des Porenvolumen und somit eine höhere Schichthärte erreicht werden. Folgende Arbeitsschritte sind vorgesehen:

Literaturrecherche zum Stand der Technik Herstellung von ANOX-Schichten unter Anwendung dynamischer Stromdichten sowie ausgewählter Elektrolytadditive, ggf. weitere Untersuchung der Schichten am Rasterelektronenmikroskop Bestimmung der Schichthärten als Referenz zum Porenvolumen

Wissenschaftlicher Betreuer:

Technische Universität Chemnitz
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Daniel Meyer
Raum E118, Tel.: 0371 531 37534
Email an Herrn Meyer

Untersuchung und Diskussion des Verhaltens vorverformter metallischen Überzügen für Stahlwerkstoffe unter potentionstatischer elektrochemischer Belastung

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