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A numerical model was developed to estimate the solidification conditions and the secondary dendrite arm spacing of equiaxed solidified IN738LC investment castings. The model, composed of geometric data, thermophysical properties, and boundary conditions, was verified by a comparison of calculated and measured process temperatures obtained from casting experiments. The computation of the secondary dendrite arm spacing was carried out from temperature gradient G, solidification rate v, and an alloy-specific parameter M, determined by means of an inverse approach. The calculated secondary dendrite arm spacing was found to be in very good agreement with metallographic measurements.

Für die Schwingprüfung und numerische Prozesssimulation wird eine hohe Anzahl an Prüfkörpern aus der Legierung AlSi7Mg0,3 hergestellt und mittels Computertomografie charakterisiert. Die experimentell gewonnenen Erkenntnisse zur Porosität werden in Zusammenhang mit den Herstellungsbedingungen gestellt, als maßgeblicher Parameter steht dabei der Wasserstoffgehalt im Mittelpunkt der Untersuchungen. Ausprägung und Umfang der Porosität als auch ihre räumliche Verteilungen werden in dessen Abhängigkeit gestellt und der Übergang von Erstarrungs‐ zu Gasporosität dokumentiert. Die Entwicklung von Poren unterschiedlicher Größe wird im Detail betrachtet.

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A new criterion for the optimisation of casting design by numerical simulation is proposed. Based on the determination of flow length values during filling in castings, possible locations of defects can be predicted together with their effect on mechanical properties. This approach is demonstrated for a magnesium casting with special emphasis on comparison with experimental results.