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Projekt
In situ Beugungsanalyse mittels hochenergetischer Synchrotronstrahlung zur Untersuchung des Einflusses aktivierter Verformungs- und Rekristallisationsmechanismen auf die mikrostrukturelle Entwicklung von neuen Magnesiumblechlegierungen
Fachliche Zuordnung
Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
Förderung
Förderung von 2015 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262840495
Die Ausbildung des Gefüges und der Textur durch einen Walzprozess bestimmen im Wesentlichen die Eigenschaften von Magnesiumblechen und damit deren technisches Einsatzpotenzial als metallische Leichtbauanwendung. Eine Texturabschwächung und eine Änderung der Haupttexturkomponenten, sowie eine Kornfeinung führen beispielsweise zu einer deutlichen Erhöhung des Umformvermögens. Derzeit darstellbaren Blechtexturen dieser Art führen allerdings auch zu einer Verstärkung der mechanischen Anisotropie der Bleche. Eine Vielzahl von Einzelmechanismen wird derzeit hinsichtlich ihrer Bedeutung auf die Gefüge- und Texturentwicklung diskutiert. Obwohl der Nachweis sowohl einer veränderten Aktivierung verschiedener Verformungsmechanismen, als auch Auswirkungen auf das Rekristallisationsverhalten während des Walzvorgangs derzeit im Einzelfall bereits gelingt, sind doch die Auswirkungen von Legierungsvariationen, beispielsweise die Wirkung des Anteils Seltener Erdelemente oder Calciums in ternären Magnesiumlegierungen auf die Bedeutung der Mechanismen, die die Gefüge- und Texturentwicklung bestimmen, ursächlich unbekannt. Ziel des Vorhabens ist es, in-situ Messverfahren mittels Synchrotronstrahlen zu nutzen, um direkte Rückschlüsse auf den Einfluss einzelner Verformungs- und Rekristallisationsverhalten auf die Gefüge- und Texturentwicklung bei der Verformung von Magnesiumblechlegierungen ziehen zu können. Die in-situ Messverfahren am Synchrotronstrahl ermöglicht eine zeitaufgelöste Beschreibung der Gefüge-, Defekt- und Texturentwicklung an einem konstanten Probenvolumen unter einer definierbaren thermomechanischen Behandlung, die eine hervorragende experimentelle Basis für die Analyse der fundamentalen Mechanismen der Mikrostrukturänderungen anbietet. Parallel zu diesem mesoskaligen Ansatz werden Mikro-Mechanismen auf einer Kornskala (Mikrometer- oder Nanometerskala) mittels Elektronmikroskopie -REM/EBSD und TEM untersucht. Der Einfluss der Legierungselemente, insbesondere der Seltenen Erden oder ähnlich wirkender Elemente sowie die Wirkung der thermomechanischen Behandlung auf die Aktivierung der Verformungsmechanismen und Rekristallisationsmechanismen wird derart in einem gekoppelten Ansatz untersucht und anhand ihrer bisher unerklärten relativen Bedeutung in einem Ansatz konkurrierender Mechanismen auf die jeweilige Gefüge- und Texturentwicklung zu beschreiben. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen ermöglichen eine metallphysikalisch basierte gezielte Steuerung der Texturentwicklung beim Walzen von Magnesiumblechen.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
