Rißausbreitung und Rißschließung in Gradientenwerkstoffen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Clemens Müller
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5154926

Aufgrund von Rißschließeffekten sind in Gradientengefügen richtungsabhängige Ermüdungseigenschaften zu erwarten. Zu deren Untersuchung werden zwei Rißschließung bewirkende Mechanismen durch gezielte Gefügeeinstellung voneinander getrennt. Zur rauhigkeitsinduzierten Rißschließung werden Gefüge mit Korngrößengradienten verwendet, die durch gezielte Rekristallisation hergestellt werden. Über gerichtete Erstarrung werden Gefüge mit Konzentrationsgradienten hergestellt, die zur Untersuchung der plastitzitätsinduzierten Rißschließung dienen. Es werden direkte quantitative Zusammenhänge zwischen lokalen Werkstoffeigenschaften sowie Gefügekenngrößen und der jeweiligen Rißschließung hergestellt und zur Weiterentwicklung von Rißschließmodellen für homogene Werkstoffe genutzt. Ziel ist es, richtungsabhängige Ermüdungseigenschaften auf der Basis der effektiven Schwingbreite der Spannungsintensität durch Integration der Rißschließmodelle analytisch oder numerisch vorausberechenbar zu machen. Es werden grundlegende Erkenntnisse über Rißschließung und Rißausbreitung in Gradientenwerkstoffen, aber auch in homogenen Werkstoffen erwartet. Hieraus werden Möglichkeiten einer Eigenschaftsoptimierung abgeleitet.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 733: Gradientenwerkstoffe
• Beteiligte Person: Professor Dr. Markus Rettenmayr (†)