Mehrskalige Modellierung der Plastizität in ternären feuerfesten W-Mo-Nb-Legierungen über den breiten Temperaturbereich

• Antragsteller: Dr. Sergei Starikov, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Computergestütztes Werkstoffdesign und Simulation von Werkstoffverhalten von atomistischer bis mikroskopischer Skala
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453279121

Das Projekt zielt darauf ab, das plastische Verhalten einer Reihe feuerfester Legierungen in einem breiten Temperaturbereich zu untersuchen, darunter sind auch reine Metalle (W, Nb, Mo), verdünnte Legierungen und komplexkonzentrierte Legierungen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein mehrskaliges Modell der plastischen Verformung erstellt. Verschiedene Techniken der rechnergestützten Materialwissenschaft werden kombiniert, um Probleme zu lösen, die für verschiedene zeitliche und räumliche Skalen spezifisch sind: (1) Die Entwicklung eines interatomaren Potenzials für das ternäre System W-Nb-Mo, auf der Grundlage genauer ab-initio Berechnungen der elektronischen Struktur mit Hilfe der Force-Matching-Methode ähnlich dem Ansatz im maschinellen Lernen; (2) großmaßstäbliche klassische molekulardynamische Simulationen von Versetzungseigenschaften (Kernstruktur und Mobilität) in einem breiten Temperaturbereich; (3) mesoskalige Simulationen (diskrete Versetzungsdynamik und analytische Modelle) mit aus den atomistischen Simulationen erhaltenen Eingangsparametern. Ein solcher Ansatz ermöglicht es, die plastische Verformung über die verfügbaren Experimente hinaus zu beschreiben und vorherzusagen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Ralf Drautz; Dr. Matous Mrovec