Ermittlung der Zeitabhängigkeit der inneren Strukturvariablen bei mehrachsiger zyklischer Kriechverformung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Essam El-Magd
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5191628

Bei plastischer Verformung unter hohen Temperaturen sind Wechselwirkungen zwischen der Beanspruchung und den Eigenschaften des Werkstoffes festzustellen. Die Mikrostruktur des Werkstoffs und damit sein mechanisches Verhalten ändert sich aufgrund der Belastung. Diese strukturmechanischen Aspekte werden bei der Formulierung empirischer Stoffgesetze nur wenig berücksichtigt. So ist die Beschreibung des Werkstoffverhaltens durch die meisten empirischen Stoffgesetze nur für die Verhältnisse annehmbar, unter denen sie ermittelt wurden. Eine einfache Erweiterung ihres Anwendungsbereichs ist in der Regel nicht möglich. In den letzten Jahren wurde daher eine Reihe von strukturmechanischen Modellen entwickelt, deren Ziel es ist, das Werkstoffverhalten für unterschiedliche Beanspruchungsarten mit einem einheitlichen Satz konstitutiver Gleichungen zu beschreiben. Diese Modelle enthalten mikrostrukturbezogene Zustandsvariablen, durch die die mikrostrukturellen Veränderungen des Werkstoffs erfaßt werden sollen.In dem beantragten Forschungsvorhaben soll nunmehr der Einfluß der Strukturänderung auf den Last- und Beanspruchungswechsel für mehrachsige zyklische Kriechversuche ermittelt werden. Hierzu sind nach monotonen Kriechversuchen, die der Ermittlung der Kriecheigenschaften dienen, Dip-Tests durchzuführen, mit denen die Evolution der inneren Strukturvariablen in Abhängigkeit der Vorgeschichte, d.h. der Zeit, der Belastung und der Lastart beschrieben werden. Aufbauend auf die Versuchsergebnisse werden konstitutive Gleichungen zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens bei mehrachsiger, zyklischer Kriechbelastung formuliert. In metallographischen Untersuchungen sollen der Einfluß der Mehrachsigkeit und der zyklischen Wechselverformung auf die Mikrostruktur des Werkstoffs durch die Änderung der Strukturvariablen und der Schädigung untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen