Volume 45, Issue 11

Kurzfassung Vor dem Hintergrund der nachgewiesenen Verbesserungsmöglichkeiten der mechanischen Eigenschaften von Strangpressprofilen durch das Verbundstrangpressen metallischer Matrixmaterialien mit metallischen Verstärkungselementen stellt sich die Frage nach dem Potential des hybriden Verbundstrangpressens unter Verwendung von metallischen und nichtmetallischen Komponenten. In der vorliegenden Arbeit wurden hybride Strangpressprofile basierend auf der Aluminiumlegierung EN AW-6060, die mit einem Verbunddraht aus 60 Vol.-% Nextel Aluminiumoxidfasern und 40 Vol.-% EN AW-1099 verstärkt wurde, sowie basierend auf dem Verbundwerkstoff EN AW-6061 verstärkt mit 15 Vol.-% Al 2 ​O 3 -Partikeln, der mit einem Federstahldraht verstärkt wurde, hergestellt und metallographisch charakterisiert. Mittels einer eigens angefertigten Strangpressvorrichtung, die auf einer Universalprüfmaschine betrieben wurde, konnten 20 mm lange Prüfkörper bei Presstemperaturen von 450 °C hergestellt werden. Die anschließende Charakterisierung in Licht- und Rasterelektronenmikroskop zeigte eine spaltfreie Einbettung der Drähte in die Matrixwerkstoffe, was auf eine gute Draht/Matrix-Bindung hindeutet. Dabei ist zu vermuten, dass das hybride Strangpressen eine deutliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften verglichen mit nicht-hybriden Profilen ermöglicht. Während des Pressprozesses trat kein Abreißen der Drahtverstärkungen auf. Wie auch schon beim Verbundstrangpressen metallischer Komponenten sind auch bei der Herstellung hybrider Strangpressprofile gerade bei der Verwendung von Verbundmatrices sehr große Presskräfte nötig. Darüber hinaus ist bei der Verwendung verstärkter Matrices mit hohem Werkzeugverschleiß zu rechnen.

In the copper ball bond process, aluminum squeezes out under the ball deformation process since it is softer than copper. The final thickness of the copper ball decides the overall strength of the bond and hence knowledge of its final thickness helps to optimize the ball bond force during the bonding process. An etching method is developed for the analysis of the squeezed aluminum beneath the copper wire ball bond. The aluminum remnant obtained from the etching method is compared with that from the conventional cross-section method. It was found that the results are comparable and the present developed etched method is simple and elegant.

Gas tungsten arc welding is a preferred welding process due to its excellent heat control which provides high quality joinings of various metals. Welded armor steels are widely used in armored vehicles for the ease of production. Thus, characterization of gas tungsten arc welding of armor steels reveals important data on both present applications and potential uses of gas tungsten arc welding in future. In this study, microstructural and mechanical properties of welded armor steel were investigated. Optimal welding parameters depending on a previous research were used to eliminate welding defects. The results have shown that application of pre-heating and/or multi-pass welding on armor steel could provide fine and homogeneously dispersed carbides in heat affected zone.