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Abstract

CaO ist ein preiswerter Ersatz fr Ca als Legierungselement in M g-Legierungen. Als Legierungselement wird CaO bereits in den sogenannten ECO-Mg-Legierungen (Environment COnscious magnesium / Umweltbewusstes Magnesium) eingesetzt. In der Literatur wird berichtet, dass sich CaO in M g auflst. Jedoch besteht keine Theorie die das Auflsen von CaO in M g erklrt. Der Effekt von Ca auf das Oxidationsverhalten von M g ist seit lngerer Zeit bekannt so wie im Zusammenhang mit den sogenannten ECOMg-Legierungen. Wie Ca oder CaO dabei in der Oxidschicht der M g-Ca-Legierungen miteinander interagieren, konnte bisher noch nicht geklrt werden.Diese Arbeit untersucht die Hypothese, dass die Stabilitt von CaO und M gO in den gebruchlichen Ellingham-Diagrammen nicht ausreichend dargestellt ist. Die experimentelle in situ-Synchrotron-Untersuchung whrend des Schmelzens und des Erstarrens in Verbindung mit thermodynamischen Berechnungen zeigen, dass das G der Oxidation von Ca und M g im gesamten M g-Ca-O-System betrachtet werden muss und nicht nur die strchometrischen Reaktionen. Es zeigte sich bereits, dass M g in der Lage ist, CaO im festen Zustand zu reduzieren, welches im Gegensatz zur allgemein beschreibenden Ansicht steht. Die in situ-Experimente wurden an dem Mg-xCaO und dem Mg-xCa6CaO System durchgefhrt. In diesen Experimenten konnte das Auflsungsverhalten der Phasen whrend des Aufschmelzens und die Phasenbildung whrend der Erstarrung verfolgt werden. Die Versuchsergebnisse der Erstarrungsreihenfolge konnten durch die thermodynamischen Berechnungen besttigt werden. Diese Berechnungen wurden auf der Grundlage von verschiedenen Literaturwerten fr die thermodynamischen Daten von CaO und M gO durchgefhrt, um das ternre M g-Ca-O Phasendiagramme zu berechnen. Basierend auf den thermodynamischen Berechnungen wurde eine Theorie entwickelt, wie Ca in der Oxidschicht wirken knnte. Die Theorie sttzt sich auf der Idee, dass sich ein Pilling-Bedworth-Verhltnis (PBV) aus der Kombination von M gO und CaO einstellt. Dieses beruht auf Annahme der Bildung einer Oxidschicht aus CaO auf reinem M g (PBV > 1) und M gO auf reinem M g (PBV < 1). Bei einem Volumenanteil von CaO hher als 0.49 in der Oxidschicht, berechnet sich ein PBV von > 1. CaO is used as a cheap replacement for Ca addition to addition in M g. CaO as an alloying element are used in the ECO-M g (Environment COnscious magnesium) alloys. The CaO dissociation in M g is reported in literature, but with out a theory that can which explain the dissociation of CaO in M g alloys. The effect of Ca on the oxidation resistance was known for long time and also observed from ECO-M g. However an explanation on how Ca or CaO is incorporated into the oxide layer of M g-Ca has not been clarified.This thesis investigate the hypothesis that the stability of CaO and M gO in the commonly used Ellingham diagram is not accurately described. The in situ synchrotron radiation diffraction experimental investigation of the melting and solidification and thermodynamic calculationAdvisors/Committee Members: Schmid-Fetzer, Rainer.