Mechanismen der Verstärkung und der Schädigung in drei- und vier-phasigen Aluminium Matrix Kompositen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Giovanni Bruno
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen ; Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 329546524

Das Projekt zielt das Verständnis von Verstärkungs- und Schädigungsmechanismen in verschiedenen Aluminium Matrix Kompositen.Durch die Benutzung der Synchrotron Computertomographie und der Rasterelektronenmikroskopie wird die Mikrostruktur von drei- und vierphasigen Kompositen (mit einer Al-Si-Mg Legierung als Matrix) nach Wärmebehandlung und nach plastischer Verformung untersucht. Diese Studie richtet sich an das Verständnis des Einflusses der in der Literatur beobachteten Sphäroidisation der in der Matrixlegierung enthaltenen Si Plättchen auf die durch mechanische Tests untersuchten Eigenschaften und an die Klärung der Modalitäten und der Effekte der Schädigung der keramischen Verstärkungsphasen (SiC Teilchen und Al2O3 Fasern).Komplementäre in-situ mechanische Untersuchungen mittels Neutronenbeugung werden einen Nachweis der Lastaufteilung zwischen den Phasen ergeben, die eng mit der Mikrostrukturentwicklung gebunden ist. Auch phasenspezifische Eigenspannungen werden mit Beugungsexperimenten bestimmt.Alle gemessenen und durch Experimente bestimmten Größen werden in ein mikromechanisches Modell eingefügt, das den Verlauf phasenspezifischer Spannungen auch in den amorphen Phasen (Al2O3, nicht direkt mit Neutronenbeugung detektierbar) vorhersagen kann. Das Modell wird Eigenspannungen und Mikrostrukturentwicklungen betrachten, sowie Lastzyklen vorhersagen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Spanien, USA
• Kooperationspartner: Dr. Gerardo Garcés Plaza; Professor Dr. Guillermo Requena; Professor Dr. Igor Sevostianov (†)