Grenzflächenstabilität und Schädigungsentwicklung in ultrafeinkörnigen Werkstoffen bei zyklischer und thermischer Beanspruchung

Ultrafeinkörnige Werkstoffe weisen bei monotoner Beanspruchung herausragende Eigenschaften auf und besitzen damit enormes Anwendungspotenzial. Für viele der angedachten Anwendungen wird jedoch die Stabilität der Mikrostruktur bei zyklischer Beanspruchung und/oder erhöhten Temperaturen das entscheidende Versagens- und Auslegungskriterium darstellen. Die Schädigungsentwicklung wird dabei maßgeblich durch die Eigenschaften der inneren Grenzflächen bestimmt werden. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens soll es letztlich sein, ein metallphysikalisch fundiertes Werkstoffmodell zu entwickeln, welches eine zuverlässige Vorhersage des zyklischen Verformungs- und Schädigungsverhaltens ultrafeinkörniger Werkstoffe auch bei erhöhten Temperaturen erlaubt. Hierzu wird das zkylische Spannungs-Dehnungsverhalten in systematisch durchgeführten Ermüdungsversuchen bestimmt und die zugehörige Mikrostrukturentwicklung in gezielt verformten Proben mit elektronenoptischen und röntgenographischen Verfahren detailliert charakterisiert. Dies wird durch umfangreiche Untersuchungen der Grenzflächen in den anderen Teilprojekten ergänzt. In einem weiteren Schritt wird die Schädigungsentwicklung in gezielten in-situ Ermüdungsexperimenten am Rasterelektronenmikroskop untersucht werden, um so letztlich die für die fundierte Modellierung relevanten Prozesse zu erfassen.

DFG Programme Research Units

Subproject of FOR 544:  Mechanical Properties and Interfaces in Ultrafine Grained Materials

Participating Person Dr. Demircan Canadinc