Einfluss des Ausscheidungszustandes in der AI-Matrix auf die Verformungsentwicklung und Schädigungsinitiierung in AI(6061)

• Applicant: Professor Dr. Siegfried Schmauder
• Subject Area: Metallurgical, Thermal and Thermomechanical Treatment of Materials
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5450222

Es werden Mittel beantragt zur Finanzierung eines Forschungsvorhabens, das auf den langjährigen Erfahrungen der Antragsteller auf dem Gebiet der Mikrostrukturmechanik von Metallmatrixverbundwerkstoffen basiert. Dieses Vorhaben hat Untersuchungen des Veformungsverhaltens und der Schädigungsinitiierung in Al(6061)/Al2O3 *-Verbundwerkstoffen in Abhängigkeit von dem Ausscheidungszustand in der Al(6061)-Matrixphase zum Ziel. Bisherige Arbeiten konzentrierten sich auf den Einfluss der Mikrostruktur (Volumenanteil, Form, Größe und Verteilung der keramischen Teilchen) auf die Verformungslokalisierung und Schädigungsinitiierung in Al(6061)/Al2O3 und AlMg3/Al2O3-Verbundwerkstoffen. Die Matrixphase lag jeweils in nur einem (bestimmten) Ausscheidungszustand vor. Es fehlen jedoch Vergleiche dazu wie die Eigenschaften der Matrix ( weiche , harte Matrix) das mechanische Verhalten vom Verbundwerkstoff beeinflussen. Dazu zählt insbesondere die Beeinflussung der Schädigungsinitiierung an den Phasengrenzen zwischen den Teilchen und der Matrix sowie der Teilchenbruch. Dieses Wissen kann einen hohen praktischen Nutzen haben, da damit eine Möglichkeit entsteht, durch eine entsprechende Wärmebehandlung die mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs über die Matrixeigenschaften zusätzlich zum Aufbau des zweiphasigen Gefüges zu beeinflussen. Darüber hinaus sind mit dem Modell von Hähner die Berechnungen der Initiierung und Propagation der PLC-Bänder in zweiphasigen Strukuren geplant, die Hinweise liefern sollten inwieweit eine heterogene Mikrostruktur die Entstehung der PLC-Bänder unterdrücken oder verstärken kann. Ein Wechselspiel zwischen Experiment und FE-Rechnungen wird Vergleiche zwischen den Ergebnissen beider Methoden ermöglichen und Hinweise hinsichtlich relevanter Faktoren für eine realistische gefügebasierte Modellierung des Verformungs- und Schädigungsverhaltens heterogener Werkstoffe als Grundlage für die Werkstoffoptimierung liefern.

• DFG Programme: Research Grants