Tragfähigkeitssteigerung von Keramik durch Kugelstrahlen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Wulf Pfeiffer
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5132384

Mechanische Verfahren zur Steigerung der Randschichtfestigkeit werden bei Metallen ausgiebig genutzt. Bei Keramiken werden solche Verfahren wegen der für diese Materialien kennzeichnenden Sprödigkeit als nicht aussichtsreich, eher als schädlich angesehen und demzufolge bisher nicht angewandt. Voruntersuchungen des Antragstellers zeigen erstmals, dass z.B. durch Kugelstrahlen eine mikroplastische Verformung und eine Ausbildung von Druckeigenspannungen durchaus möglich ist und unerwartet hohe Festigkeitssteigerungen erreicht werden können. Im Rahmen des Vorhabens sollen für anwendungsrelevante Hochleistungskeramiken die keramikspezifischen grundlegenden Mechanismen der mikroplastischen Randschichtverformung und der Druckeigenspannungsausbildung und deren Abhängigkeit von den technologischen Parametern des Kugelstrahlens untersucht werden. Mit Hilfe von statischen Festigkeitsuntersuchungen und mit Überrollversuchen soll die festigkeitssteigernde Wirkung der Druckeigenspannungen und die festigkeitsmindernde Wirkung eventuell auch eingebrachter Schädigungen experimentell untersucht und mit bruchmechanischen Konzepten quantitativ beschrieben werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen