Bachelor- und Master-/Diplomarbeiten

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Scheler, Theresa;
Herstellung und Charakterisierung dünner Schichten aus seltenerdendotierten Halbleitern mit großer Bandlücke. - Ilmenau. - 71 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die Bedeutung von halbleitenden Materialien in der heutigen Gesellschaft wird durch die fortschreitende Technisierung immer größer. Deshalb ist es wichtig die Forschung in diesem Teilbereich weiter voranzutreiben, um erfahren zu können, was alles mit halbleitenden Materialien realisiert werden kann. Relativ wenig ist bisher über die Funktionsvielfalt von Halbleitern mit großer Bandlücke und deren Bedeutung als Werkstoff für Leuchtmittel bekannt. Deshalb wird in dieser Arbeit Aluminiumnitrid verwendet. Aluminiumnitrid ist der Halbleiter mit der bisher größten bekannten Bandlücke von 6,2 eV und kann für entsprechende Anwendungen sowohl als Halbleiter als auch als Isolator betrachtet werden. Terbium ist ein Element aus der Reihe der Lanthanoide, das die Eigenschaft besitzt unter Anregung von Energie auf Grund einer nach außen abgeschirmten, nur teilweise besetzten Elektronenschale im grünen Spektralbereich Licht zu emittieren. In dieser Arbeit wurden Schichten aus Aluminiumnitrid mit einer circa einprozentigen Atomkonzentration von Terbium auf Glas- und Si-Substrat durch reaktives Magnetronsputtern vom Al-Target in einer reinen Stickstoff-Atmosphäre hergestellt und mit Hilfe von Röntgenbeugung, Energiedispersive Röntgenbeugung, Rasterkraftmikroskopie, Beugung hochenergetischer Elektronen bei Refexion, Elektronenabsorptionsspektroskopie, Röntgenrefektometrie und Kathodolumineszenz untersucht werden, um diese Werkstoffkombination besser kennenzulernen und zu verstehen. Dabei konnte gezeigt werden, dass es sich meist um nanokristalline Schichten handelt. So konnte weiterhin gezeigt werden, dass auf Glas die Biasspannung wenig Einfluss auf die Kristallinität der Schicht hat. Auf Si nimmt diese jedoch mit steigender Biasspannung ab.



Abendroth, Florian;
Schwingfestigkeitsuntersuchung faserverstärkter Kunststoffe und Korrelation zur Schallemissionsanalyse. - 250 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Für eine effektive Auslegung und Überwachung von Faser-Kunststoff-Verbundbauteilen im Antriebs- und Fahrwerksbereich von PKW und NKW werden exakte Informationen über das Schädigungsverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) benötigt. Für diese Untersuchung wird in der vorliegenden Arbeit die Schallemissionsanalyse (SEA) bei quasistatischer und zyklischer Belastung von Glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) eingesetzt. Die SEA beruht auf der Aufnahme und Analyse von Schallemissionen (AE), die aufgrund von Veränderungen und Schädigungen innerhalb von Werkstoffen entstehen. Anhand der AE-Signale kann auf Schädigungsart und Ort geschlossen werden. Um die Aussagekraft dieses Verfahrens zu evaluieren, werden die Ergebnisse mit zerstörungsfreien Werkstoffprüfverfahren (optische und thermographische Bildaufnahme) sowie Bruchflächenanalysen mittels Lichtmikroskop und Rasterelektronenmikroskop (REM) korreliert. Die zu untersuchenden FKV sind unidirektional endlosfaserverstärkte GFK- Probekörper mit Epoxidmatrix sowie kurz- und langfaserverstärkte Probekörper mit einer thermoplastischen PA66- Matrix. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass durch die SEA eine Bewertung der auftretenden Schädigungsarten möglich ist. Die Korrelationen zur optisch erkennbaren Schädigung und Thermographie liefern sehr gute Übereinstimmungen. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die SEA eine Früherkennung auftretender Schädigungen aufgrund der höheren Empfindlichkeit gegenüber den optischen und thermographischen Systemen ermöglicht. Die angezeigten Schädigungsarten konnten mit Hilfe der angefertigten Bruchflächenanalysen bestätigt werden. Durch Lebensdaueruntersuchungen unter zyklischer Belastung konnte gezeigt werden, dass die Lebensdauer der GFK- Verbunde temperaturabhängig ist. Eine Frequenzabhängigkeit der Lebensdauer zeigte sich nicht. Des Weiteren konnte die in der Literatur beschriebene Möglichkeit zur Bestimmung der Dauerfestigkeit Dauerfestigkeit von GFK- Verbunden anhand charakteristischer AE-Schwellen infolge der durchgeführten Versuche nicht bestätigt werden. Ebenso zeigte sich, dass eine Korrelation zwischen auftretenden AE-Signalen und optisch ermittelter Dehnung keine exakten Übereinstimmungen ergeben. Zusätzlich wurden Schallgeschwindigkeitsmessungen an den GFK- Verbunden durchgeführt. Als Ergebnis kann festgestellt werden, dass diese für Metalle und Keramiken bereits etablierte Methode der zerstörungsfreien E-Modulbestimmung durch Ultraschall aufgrund deutlicher Abweichungen für FKV nicht zweckmäßig ist. Durch die Bruchflächenanalysen konnten Unterschiede zwischen statisch und zyklisch belasteten kurzfaserverstärkten (SFT)- und langfaserverstärkten (LFT)- Probekörpern ermittelt werden. Für eine exakte Unterscheidung sind allerdings weiterführende Untersuchungen notwendig.



Platz, David;
Aufbau und Charakterisierung von thermoelektrischen Modulen auf der Basis von Mg- und Mn-Silizid. - 76 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Thermoelektrische Module (TEM) aus n- und p-dotierten Halbleitermaterialien können als Folge einer Temperaturdifferenz direkt elektrische Energie erzeugen und stellen eine vielversprechende Technologie zur Energierückgewinnung aus Abwärme dar. In diesem Zusammenhang zeichnen sich Silizide durch ihre geringen Kosten, die hohe Verfügbarkeit sowie ihre Umweltverträglichkeit aus, sodass sie ein hohes Potential für die Verwendung in TEM bieten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem experimentellen Aufbau und der Leistungscharakterisierung von TEM auf der Basis von n-Mg2Si0,4Sn0,6 und p-MnSi1,81. Zur Herstellung der Proben wurden pulvermetallurgische Verfahren unter Ar-Atmosphäre angewendet. Die Synthese und Kompaktierung der Proben erfolgte im Spark Plasma Sinterverfahren (SPS). Um die thermoelektrischen Eigenschaften (elektrische Leitfähigkeit , Seebeck-Koeffizient S und Wärmeleitfähigkeit ) zu optimieren und die Effizienz der Energiewandlung zu erhöhen, wurden die Silizide dotiert. Das Multidrahtsägen konnte erfolgreich zur Produktion von thermoelektrischen Schenkeln eingesetzt werden. Eine Herausforderung bei der Konstruktion eines TEM stellte hingegen die Wahl eines geeigneten Lötmaterials dar, welches die hohe elektrische Leitfähigkeit aufrechterhalten soll und keine Reaktionen mit dem thermoelektrischen Material hervorrufen darf. Daher wurden unterschiedliche metallische Folien als mechanisch und thermisch stabile Diffusionsbarrieren eingesetzt. Die Untersuchung der Reaktionsschichten erfolgte mittels REM- und EDX-Analyse. Charakterisiert wurden die TEM an einem am Fraunhofer IFAM Dresden entwickelten Prüfstand unter statischen Temperaturbedingungen. Einen der wesentlichen Aspekte dieser Arbeit stellte die Senkung des Innenwiderstandes Ri durch eine geeignete Kombination von Silizid, Diffusionsbarriere und Lötmaterial dar. Die generierte elektrische Leistung eines Moduls wurde abschließend aus der Messung von U-I-Kennlinien bestimmt.



Spreemann, Dominic;
Charakterisierung von Hochleistungs-Impuls Magnetronsputterprozessen im Labor- und Industriemaßstab. - 128 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Um Beschichtungs-Prozesse im Bereich der Plasmatechnik aus der Forschung in die Industrie zu übertragen, müssen wichtige Stellgrößen gefunden werden, um vergleichbare Plasmazusammensetzungen in der Industrie zu erhalten. Diese Zusammensetzung bestimmt die Schichteigenschaften und wird durch eine Vielzahl von Parametern bestimmt. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von veränderter ON-Zeit, Frequenz und Ladespannung auf die Elektronentemperatur, Plasmadichte, Spitzenstromdichte und die Intensität innerhalb von Hochleistungs-Impuls Magnetronsputter-Prozessen untersucht und dargestellt. Zur Bestimmung wurden eine Langmuir-Sonde und die Optische Emissionsspektroskopie genutzt. Die Intensitäten wurden zeitaufgelöst und zeitgemittelt bestimmt. Zudem wurde das Ionen/Neutralteilchen-Verhältnis an der Substratoberfläche für ausgewählte Parameter untersucht und als Basis für einen ersten Versuch der Prozessübertragung von einer Forschungs- und Entwicklungskathode (45,6 cm^2) auf eine Industriekathode (315 cm^2) genutzt. Als alternative Ausgangsbasis diente die Stromdichte. An einem Kupfer- und einem Aluminium-Target konnte gezeigt werden, dass Spitzenstromdichte, Plasmadichte und Intensität mit der Ladespannung stiegen und die Elektronentemperatur sank. Auch die Erhöhung der ON-Zeit führte zu tendenziell höheren Spitzenstromdichten, Plasmadichten und Intensitäten, wobei die Spitzenstromdichte hier gegen ein Maximum lief. Plasmadichte und Intensität zeigten eine direkte Abhängigkeit vom Strom und verhielten sich ähnlich. Für Spitzenstromdichte und Intensität konnte zudem eine Frequenzunabhängigkeit nachgewiesen werden. Nur angeregtes Aluminium wich von diesem Verhalten ab. Die Übertragung führte zu vielversprechenden Ergebnissen. Es zeigte sich, dass die Spitzenstromdichte nicht zu vergleichbaren Ergebnissen führt, während die Wahl des Verhältnisses gute Übereinstimmungen bei Plasmadichte und Intensität liefert. Hierbei zeigte sich zudem, dass der Spitzenstrom und nicht die Spitzenstromdichte eine wesentliche Stellgröße für eine Übertragung sein könnte.



Elías Ilosvay, Ixchen Édua;
Herstellung photonischer Strukturen mittels Nanoimprint-Lithographie. - 85 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Seitdem im Jahre 1991 die ersten photonischen Strukturen künstlich hergestellt wurden, hat sich die Forschung in diesem Bereich stark entwickelt. Mittlerweile existieren zahlreiche Methoden, um derartige Strukturen herzustellen, allerdings sind der ökologische und finanzielle Aspekt immer noch nicht zufriedenstellend gelöst. Aus diesem Grund ist die Suche nach preisgünstigeren, schnelleren und umweltschonenden Methoden zur Herstellung photonischer Strukturen von großem Interesse. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Nanoimprint-Lithographie als eine Herstellungsvariante für photonische Strukturen herangezogen. Dazu wurden insgesamt 15 Proben unterschiedlicher Materialien und Geometrien gefertigt. Si und Quarzglassubstrate wurden mit diesem lithographischen Verfahren und verschiedenen Ätzverfahren mit Säulen, Löchern und Pyramiden strukturiert. Nach jedem Prozessschritt wurden die Strukturen mit dem Rasterelektronenmikroskop überprüft. Schließlich wurden bei den gefertigten Proben mittels UV-Vis-Spektroskopie und winkelaufgelöster Streulichtmessung Transmissions-, Reflexions- und Streulichtmessungen zur Untersuchung ihrer optischen Eigenschaften durchgeführt. Der Einfluss der Ätzzeit auf die Geometrie der Strukturen konnte durch REM-Untersuchungen gezeigt werden. Je länger die Proben geätzt wurden, desto tiefer und breiter waren die Strukturen. Mit Hilfe der UV- und Vis-Spektroskopie konnten verschiedene Zusammenhänge zwischen Ätzzeit und optischen Eigenschaften festgestellt werden. Zum einen hat sich die UV-Absorptionskante der Quarzglas-Proben mit zunehmender Tiefe der Strukturen zu längeren Wellenlängen verschoben. Zum anderen konnte durch die verlängerte Ätzzeit der gesamte Reflexionsanteil der Silizium-Proben verringert werden. Hinzu kommt, dass die Silizium-Proben durch die verschiedenen Ätzzeiten unterschiedliche Wellenlängen absorbiert bzw. reflektiert haben. Die Nanostrukturierung der Proben wurde schließlich mit Hilfe der winkelaufgelösten Streulichtmessung nachgewiesen und ihre Periode bestimmt werden. Die durch Streulichtmessung berechneten Perioden unterschieden sich wenig von den durch REM bestimmten Perioden. Trotz der aufgetretenen Schwierigkeiten bei der Herstellung der photonischen Strukturen kann nach der Analyse der Ergebnisse behaupten werden, dass das Verfahren aus vielerlei Hinsicht vorteilhaft ist. Die Ergebnisse der Untersuchungen ergaben, dass die Nanoimprint-Lithographie sowohl aus finanzieller als auch aus ökologischer Sicht eine gute Alternative zu anderen herkömmlichen Methoden bietet. Durch die in der Arbeit analysierten Verfahren könnten photonische Strukturen schneller und einfacher hergestellt werden, was in der Industrie künftig einen großen Vorteil bedeuten würde.



Friedrich, Fabian;
Auflösungsgrenzen in der Nano-Computertomographie. - 100 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

An der TU Ilmenau werden Röntgenaufnahmen mit einer Mikro-CT-Anlage zur Materialprüfung durchgeführt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen Prüfkörper zur Ermittlung der Auflösungsgrenze dieser Anlage zu entwickeln. In der Norm DIN EN 16016-3 wird die Ermittlung der räumlichen Auflösung von CT-Systemen mit Hilfe der Modulationsübertragungsfunktion beschrieben. Bei dieser Methode handelt es sich um eine indirekte und relativ aufwendige Bestimmung der Auflösung. Dahingegen bietet ein Prüfkörper die Möglichkeit, die Auflösung direkt und visuell zu bestimmen. Die Grundlage für die Entwicklung des Prüfkörpers bilden die beiden in der Norm DIN EN ISO 19232 beschriebenen Draht-Bildgüteprüfkörper. Diese Prüfkörper werden verwendet, um die Ortsauflösung und die Kontrastauflösung von Durchstrahlungsaufnahmen zu bestimmen. Die Ortsauflösung beschreibt die Fähigkeit, zwei nahe beieinander liegende Details getrennt voneinander darzustellen. Bei der Kontrastauflösung handelt es sich um den Grauwertunterschied zwischen einem Detail und dessen Hintergrund. Um mit dem entwickelten Prüfkörper die Auflösung der CT-Anlage dreidimensional zu bestimmen, werden zwei Chips entworfen, die senkrecht zueinander angeordnet sind. Dadurch können sowohl die Flächenauflösung als auch die axiale Auflösung ermittelt werden. Die beiden Chips weisen Linienstrukturen auf, die T-förmig angeordnet sind. Dies ermöglicht die Bestimmung der vertikalen und der horizontalen Auflösung. Die Größe der Linienbreiten und der Linienabstände liegt zwischen 1 m und 20 (my)m. Erste Tests ergeben eine Auflösungsgrenze von etwa 10 (my)m. In dieser Arbeit werden des Weiteren die Parameter beschrieben, welche die Bildqualität einer CT-Aufnahme beeinflussen. Eine wichtige Rolle für die zu erreichende Auflösung spielt die Anode der Röntgenröhre. Daher gibt es beispielsweise mit der Flüssigmetallanode vielversprechende Entwicklungen zur Modifizierung der Anode. In dieser Arbeit werden die Grundlagen für die Entwicklung einer Mehrelementanode beschrieben, die durch die Anregung verschiedener charakteristischer Linien zu einer Kontrastverbesserung beitragen soll.



Siller, Valerie;
Fabrication of hierarchical titanium dioxide nanostructures for the storage and conversion of energy. - 69 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Titandioxid (TiO2) ist bekannt für seine geringen Kosten und ausgezeichneten Fähigkeiten in der Energieumwandlung sowie -speicherung. Es findet Anwendung in der Photokatalyse, unter anderem zur Reduktion von Carbondioxid (CO2) und dessen Umwandlung in alternative Brennstoffe, als auch in der Abwasserbehandlung, in der photo- und elektrokatalytischen Wasserspaltung und als Anode in der Lithium-Ionen Batterie. Weiterhin führt die photoinduzierte Wärmeentwicklung in TiO2 zu dessen Einsatz in der photothermischen Krebstherapy. Für eine erhöhte Lichtabsorption wurden Siliziumnadeln mit einem maximalen Aspektverhältnis von 22 an der Oberfläche eines Siliziumwafers erzeugt. Anschließend kam es zur Beschichtung mittels zwei veschiedener Haupttypen von hierarchischen Titandioxid Nano-strukturen. Aus der Aufdampfung von Titan mittels Elektronenstrahlverdampfer und einer darauf folgenden Oxidation der Schicht resultiert Typ A1. Typ B1 besteht aus bei 600˚C gesputterten TiO2 Schichten und wurde teils in einer Wasserstoffgas-Atmsophäre zu Typ B2 hydriert. Mittels Röntgendiffraktometrie konnte Rutil als bevorzugt ausgebildete Kristallphase detektiert werden, sowohl für Typ A1 bei einer Oxidationstemperatur zwischen 400-500˚C als auch für Typ B1. Der Anteil von Anatas in B1 ist bereits höher und kann mit einer zusätzlichen Bias-Spannung von 100-200V am Substrat nochmals vergrößert werden. Im UV-Vis-NIR Bereich des Lichtspektrums ergab Typ A1 mit 400 nm Dicke auf langen Nadeln die beste Strahlenabsorption, gefolgt von einer 1000 nm dicken Schicht des Typs B2 auf mittellangen Nadeln (Aspektverhältnis von 9). Photoinduzierte Wärmeentwicklung konnte unter ähnlichen Lichtwellenlängen detektiert werden mit dem höchsten Temperaturanstieg pro Zeiteinheit für den Typ B2 im Vergleich zu B1. Somit scheint die Lichtabsorption von der Schichtdicke in Kombination mit der Hydrierung von TiO2 Beschichtungen abhängig zu sein. Elektrochemische Untersuchungen wurden anhand 1000 nm dicker Schichten des Typs B1 und B2 auf langen Nadeln (Aspektverhältnis 22) durchgeführt. Für die Anwendung in der Elektrokatalyse zur Entwicklung von Wasserstoffgas lieferte H-TiO2 die besten Ergebnisse. Jedoch als Anode in der Lithium-Ionen Batterie scheint reines TiO2 besser geeignet zu sein, da es höhere spezifische Kapazitäten bei Lade- und Entladeprozessen sowie eine bessere Aufrechterhaltung der Kapazität über mehrere Zyklen zeigte.



Panusch, Felix;
Anwendbarkeit von Konzepten der zerstörungsfreien Prüfung zur Bestimmung der Qualität einer Schweißnaht am Beispiel eines Automobilzulieferbetriebes. - 54 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Die vorliegende Abschlussarbeit beschäftigt sich mit der potentiellen Verbesserung der Prüfung von Schweißnähten durch Konzepte zur zerstörungsfreien Prüfung. Ziel dieser Bachelorarbeit war es alternative zerstörungsfreie Prüfverfahren zu finden und zu analysieren, welche für spezifische im Automobilzulieferbereich verwendete Schweißnähte Anwendung finden könnten. Für die Auswahl der betrachteten Verfahren wurde neben der Literaturrecherche auch auf die Erfahrungen von Instituten, welche sich auf Schweißtechnik und zerstörungsfreie Prüfverfahren spezialisiert haben und diversen Prüfmittelherstellern zurückgegriffen. Nach der Auswahl der möglichen Verfahren wurden diese praktisch an typischen Schweißprozesserzeugnissen aus der Automobilindustrie erprobt. Die aus diesen Versuchen gewonnen Daten wurden für die Selektion der fähigsten auf die Anwendungsfälle bezogenen Verfahren verwendet. Zur relativen Bewertung der zerstörungsfreien Prüfungen wurden diese anhand von technischen und wirtschaftlichen Gesichtpunkten mit derzeit in der Industrie als Standard verwendeten Verfahren verglichen. Als Abschluss dieser Bachelorthesis, wurden Möglichkeiten aufgezeigt, welche die Prozess- und Produktqualität aussagekräfig wiedergeben.



Kasch, Sebastian;
Herstellung von MAX Phasen aus dem Dreistoffsystem Ti-Al-C basierend auf dem Ansatz von Materialbibliotheken. - 96 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

MAX Phasen sind eine relativ junge Materialgruppe und zeigen herausragende elektrische und mechanische Eigenschaften sowie eine starke Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen und aggressiven Umgebungen. Sie vereinen somit als Funktionskeramik viele vorteilhafte Eigenschaften von Metallen und Keramiken. Dieses einzigartige Eigenschaftsprofil eröffnet interessante Anwendungsgebiete auch im Bereich dünner Schichten, wie beispielswiese als elektrische Kontakte, Korrosionsschutzschichten und tribologische Anwendungen bei hohen Temperaturen. Diese Arbeit beschreibt die Herstellung der MAX Phasen Ti2AlC und Ti3AlC2 als Dünnschicht. Als Ausgangspunkt dient dabei die Untersuchung des Dreistoffsystems Titan-Aluminium-Kohlenstoff mit kombinatorischen Dünnschichtverfahren. Dabei wird in einem Beschichtungsexperiment eine Vielzahl von Zusammensetzungen auf einem Wafer erzeugt. Die Multilayer-Stapel, aus reinem Titan, Aluminium und Kohlenstoff, wurden bei Raumtemperatur zyklisch mittels DC Magnetron-Sputtern aus den drei elementaren Targets abgeschieden. Die kombinatorischen Materialbibliotheken wurde dabei durch keilförmige Elementschichten als Teil des Schichtsystems erzeugt. Als Substrat dienten 4" Silizium-{100}-Wafer mit einer Diffusionsbarriere entweder aus 50 nm SiO2 oder Si3N4. Zur Aktivierung der Festphasenreaktion der Komponenten zu den MAX Phasen Ti2AlC und Ti3AlC2 wurden Temperaturbehandlungen bei 700-1050 ˚C über 20 s durchgeführt. Die Zusammensetzung und Phasenbildung wurde mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie und Röntgendiffraktometrie unter streifendem Einfall analysiert. Dabei wurde sowohl die Bildung von polykristallinem Ti2AlC, Ti3AlC2 als auch koexistierendem Ti3Al festgestellt. Härtemessungen mittels Nanoindentor, mit Vickerspyramide und einer Maximalkraft von 1 mN, ergaben eine Martenshärte von 11-12 GPa. Elektrische Messungen mittels linearer Van der Pauw-Methode ergaben für 950 ˚C getemperte Proben mit vorwiegend Ti2AlC einen spezifischen elektrischen Widerstand von 3,3 3,5&hahog;10^-7 [Omega]m. Proben mit vorwiegend Ti3AlC2 wiesen einen etwas höheren Widerstand von 5,7&hahog;10^-7 [Omega]m auf.



Reichardt, Anne;
Einfluss verschiedener Legierungselemente und Wärmebehandlungen auf Gefüge und Eigenschaften sekundärer AlSi-Gusslegierungen. - 162 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit wird der Einfluss von Fe, Mn, Mo, Cr, Co, Cu, Mg, Ni, Zn, Ti, Zr und Sr auf das Gefüge einer sekundären AlSi-Gusslegierung im Gusszustand untersucht. Dabei werden die unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten berücksichtigt, die sich innerhalb der Legierungsabgüsse im Fließkanal einer Gießspiral-Kokille ergeben. Neben thermodynamischen Werkstoffsimulationen mittels JMatPro® werden Härtemessungen sowie Licht- und Rasterelektronenmikroskopie mit EDX durchgeführt. Eine Steigerung des Fe-Gehalts führt aufgrund des erhöhten Anteils an α-Al15(Fe,Mn)3Si2 Phasen zu einem Härteanstieg. Die Morphologie dieser Phasen wird zudem plattenförmiger. Durch Zugabe an Mn, Cr, Co wird der Phasenanteil von α-Al15(Fe,Mn)3Si2 ebenfalls erhöht, wobei Cr und Co in diese Phasen mit eingebaut werden. Ein zunehmender Cr-Gehalt führt zudem zur Anhäufung primärer, polygonaler Phasen. Mo besitzt einen einformenden Effekt auf Fe-haltige Phasen durch Bildung einer AlFeMoSi Phase, die Mn enthält. Ni-Zugabe bewirkt die Erstarrung einer neuen AlCuNi-Phase. Zn besitzt keinen Einfluss auf intermetallische Phasen, da es hauptsächlich im Al-Mischkristall gelöst ist. Mit zunehmendem Cu- bzw. Mg-Gehalt steigt der Anteil der - und Q-Phase bzw. der π-Phase. Des Weiteren erhöhen sich deren Konzentration im Al-Mischkristall und die Härte. Beide Elemente weisen eine Konzentrationsseigerung zum Rand des Al-Dendriten auf. Durch Erhöhung des Zr- bzw. Ti-Gehalts steigt ebenfalls die Zr- bzw. Ti-Konzentration im Al. Im Gegensatz zu Cu und Mg ergibt sich eine Seigerung zum Kern des Al-Dendriten. Zr erstarrt zudem als Al3(Zr,Ti)-Phasen. Die Zugabe von Sr veredelt das Al/Si-Eutektikum. Ist kein Sr in der Legierung vorhanden, wird die Morphologie des Eutektikums allein durch die Abkühlgeschwindigkeit bestimmt. Zudem ergeben hohe Abkühlgeschwindigkeiten kleinere intermetallische Phasen. Basierend auf den Erkenntnissen wurden simulative Wärmebehandlungen mit JMatPro® durchgeführt, bei denen sich zeigte, dass eine AlSi10Fe0,5Cu2,4Mg0,3-Legierung gute Festigkeiten aufweisen bei moderaten Warmauslagerungszeiten und temperaturen.