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Projekt
Ermüdungsmechanismen von Al und Cu(-Legierungen) in kleinen Volumina im VHCF-Bereich mittels Simulation und neuartiger uni- und multiaxialer Mikro-Ermüdungsversuche
Antragsteller
Professor Dr. Christoph Eberl; Dr. Daniel Weygand
Fachliche Zuordnung
Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
Förderung
Förderung von 2010 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 173398005
Durch eine enge Integration von experimentellen und numerischen Experimente sollen die inMikrobauteilen aus reinem Cu und Al sowie in Legierungen auftretendenErmüdungsmechanismen für Lebensdauern von 107 - 1010 Zyklen untersucht werden. DieseMaterialien finden einen breiten Einsatz in sicherheitsrelevanten Bauteilen der Automotiveund Flugzeugindustrie und sind dort sowohl hohen Vibrationen als auch aufgrund derKombination verschiedenster Materialklassen thermisch induzierten multiaxialen, zyklischenmechanischen Belastungen ausgesetzt. Daher sollen innerhalb des Projektes Mikroproben miteinem minimalen Durchmesser von 20 μm bis zu maximal 500 μm Durchmesser oder Dickeuniaxial (R = -0,8..-0,98) und multiaxial (Biegung und Torsion) mit einer Frequenz von 1-5kHz ermüdet werden. Die entstehende mikrostrukturelle Schädigung bzw. Versetzungs- undDefektstruktur soll mittels AFM, FIB/SEM, und TEM untersucht werden. Die Ergebnisse dermikrostrukturellen Untersuchung soll als direkter Eingang in die Simulation genutzt werden,um eine Verbindung zwischen Versetzungs- und Defektstruktur und dem messbarennichtlinearem Verhalten unter zyklischer Beanspruchung systematisch untersuchen zu können.Dazu soll die Entwicklung einer Versetzungsmikrostruktur, die Charakteristika derexperimentellen Untersuchungen wiederspiegelt, unter den oben genannten Belastungensimuliert werden. Weiterhin sollen innerhalb des Projektes eine optischeEchtzeitdehnungsmessung mit bis zu 700 kHz und eine Echtzeit-Fourieranalyse desnichtlinearen Verhaltens zur frühzeitigen Schädigungsdetektion implementiert werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
