Wechselverformungsverhalten der Titanlegierungen TiAl6V4 und TiAl6Nb7 bei mehrstufiger Beanspruchung unter quasiphysiologischen Umgebungsbedingungen

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Claudia Fleck
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5208988

Im Mittelpunkt des vorgelegten Forschungsvorhabens steht die Charakterisierung des zyklischen Verformungsverhaltens der häufig eingesetzten Implantatlegierungen TiAl6V4 und TiAl6Nb7 unter Berücksichtigung der komplexen Beanspruchungssituation im Körper aus zyklischen Belastungen unter gleichzeitiger Einwirkung korrosiver Umgebungsmedien. In der einschlägigen Literatur finden sich nur sehr wenige Hinweise auf vorgangsorientierte Untersuchungen insbesondere in der anrissfreien Ermüdungsphase. Hierfür soll zunächst ein möglicher Einfluß von Versuchsart (Einstufen- bzw. Laststeigerungsversuch oder Incremental Step Test) und Reihenfolge unterschiedlicher Beanspruchungskombinationen auf das Ermüdungs- und Wechselverformungsverhalten unter Einschluß von Überlasten und Zwischenentlastungen untersucht werden. In einem zweiten Schritt soll die physiologische Beanspruchung durch axiale Mehrstufenversuche mit BeanspruchungZeit-Verläufen, die dem natürlichen Kraft-Zeit-Verlauf beim Gehen nachempfunden wird, berücksichtigt werden. Alle Versuche werden in quasi-physioloigschen Medien durchgeführt. Da bei Implantaten i.d.R. sehr hohe Lastwechselzahlen erforderlich sind, müssen die Ermüdungsuntersuchungen bei höheren Frequenzen durchgeführt werden. Ein möglicher Frequenzeinfluß auf das Wechselverformungsverhalten der Legierungen, der insbesondere bei Schwingungsrißkorrosionsprozeßen zu erwarten ist, wird deshalb ebenso berücksichtigt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Dietmar Eifler