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Fachartikel aus Labor, Analytik und Qualitätskontrolle

19.02.2009

Forschungszentrum Dresden-Rossendorf e.V. Magnetfelder optimieren Metalllegierungen - Forschen für das optimale Gefüge

Dr. Sven Eckert Kontakt, Forschungszentrum Dresden-Rossendorf e.V.
Anja Schue Kontakt, Leica Microsystems GmbH


Wie Flüssigkeiten auch ohne direkte Hitzezufuhr oder Berührung in heftige Wallungen versetzt werden, kann jeder beobachten, der ein rohes Ei in der Mikrowelle explodieren lässt. Elektromagnetische Kräfte können aber auch über 1000 °C heiße Metallschmelzen in Bewegung bringen. In der Arbeitsgruppe Magnetohydrodynamik am Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) werden diese komplexen Wechselwirkungen zwischen elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten und magnetischen Feldern eingesetzt, um Strömungsverhalten und Erstarrungsprozesse flüssiger Metalllegierungen kontrolliert zu steuern. Ziel sind optimierte Produktionsprozesse für die Gießerei technik. Zur Analyse der metallischen Mikrogefüge setzen die Wissenschaftler ein automatisiertes System aus High-end-Mikroskop und Power Mosaic-Bildaufnahme ein, das große Probenober flächen in hochaufgelösten Einzelbildern abrastert und ein präzises Gesamtbild für quantitative Auswertungen liefert.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat einen Sonderforschungsbereich "Elektromagnetische Strömungsbeeinflussung in Metallurgie, Kristallzüchtung und Elektrochemie" an der TU Dresden, dem FZD, dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden und der TU Bergakademie Freiberg eingerichtet, der sich mit maßgeschneiderten Magnetfeldern für optimierte Technologien in der Metallherstellung befasst. Das Anwendungspotenzial ist dabei enorm. Aus metallischen Schmelzen werden fast alle industriellen Metallwerkstoffe gewonnen. Die Vorteile des elektromagnetischen Rührens bezüglich Regelbarkeit und Kontaktfreiheit werden hier auch genutzt, um den Einfluss von Strömungsstrukturen auf den Erstarrungsprozess metallischer Legierungen grundsätzlich zu untersuchen.

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