Grundlegende Untersuchungen zur Lebensdauervorhersage an schwingend belasteten plasmaoberflächentechnisch optimierten Werkstoffen unter besonderer Berücksichtigung der Mikrostruktur

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Kyong-Tschong Rie
• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5378379

Die Entwicklung eines Lebensdauervorhersagemodells auch für schwingend belastete komplexe Werkstoffstrukturen, wie sie in diffusionsbehandelten Bauteilen auftreten, ist von zunehmender Bedeutung, da diese in jüngster Zeit verstärkt in der Praxis Anwendung finden. Da diffusionsbehandelte Werkstoffe ihre herausragenden Eigenschaften gerade durch eine gezielte Beeinflussung ihrer Mikrostruktur erhalten, kann hier auch nur eine mikrostrukturell begründete Lebensdauer erfolgreich sein.Nachdem innerhalb des ersten Bewilligungszeitraumes Untersuchungen zur Mikrorißbildung und zum Mikrorißwachstum an Oberflächen durchgeführt wurden, soll während der zweiten Antragsphase der Schwerpunkt der Arbeiten auf der Modellierung und experimentellen Untersuchung der Mikrorißentwicklung in die Tiefe des Materials liegen.Ziel ist es, für nitrierte Stähle mit hilfe von Simulationsrechnungen der Mikrorißentwicklung das Mikrorißwachstum zu beschreiben und so zu einer mikrostrukturell begründeten Vorhersage der Anrißlebensdauer zu gelangen. Dabei ist von besonderer Bedeutung, daß sich die Materialeigenschaften durch vorheriges Nitrieren in die Tiefe kontinuierlich ändern. Bei der Durchführung der Simulationsrechnungen wird auf die Erkenntnisse aus dem Vorhaben J. Olfe zurückgegriffen, bei der Berücksichtigung des Einflusses einer Nitrierbehandlung werden die Ergebnisse aus K.-T. Rie herangezogen.Die wesentliche Erweiterung zu den bisher geförderten Vorhaben stellt also die Anwendung der Simulationsrechnungen auf nitrierte Proben und die experimentelle Analyse der Mikrorißausbreitung in die Tiefe dar.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1036: Mechanismenorientierte Lebensdauervorhersage für zyklisch beanspruchte metallische Werkstoffe
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Jürgen Olfe