Experimentelle Erfassung und modellmäßige Beschreibung der Rißbildung und des Kurzrißwachstums zur Vorhersage der Ermüdungslebensdauer einer Beta-Titanlegierung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans Jürgen Christ
• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5378397

Ziel des laufenden Vorhabens ist es, ein Modell zur Vorhersage der Ermüdungslebensdauer zu entwickeln, wozu einerseits experimentelle Untersuchungen zu den Mechanismen der Bildung und der Ausbreitung kurzer Risse durchgeführt, andererseits auf der Grundlage der experimentellen Beobachtungen die bislang vorliegenden theoretischen Modellvorstellungen zusammengefaßt, bewertet und erweitert werden. Im Vordergrund steht das Ausbreitungsverhalten mikrostrukturell kurzer Risse, das in vielen technischen Legierungen die zyklische Lebensdauer bestimmt und über die blockierende Wirkung mikrostruktureller Hindernisse für die Rißausbreitung die Dauerfestigkeit definiert. Die experimentellen Untersuchungen werden an der ß-Titanlegierung LCB in drei verschiedenen Wärmenehandlungszuständen durchgeführt. Die Rißbildung der und Kurzrißausbreitung sollen mit Hilfe lichtmikroskopischer Oberflächenbeobachtung, dem Replikaverfahren, dem lasergestütztem ISDG-System (interferometric strain displacement gage) zur Ermittlung des Rißschließverhalten von Mikrosrissen und durch Anwendung der EBSP-Technik (electron back sactterd pattern) im Rasterelektronenmikroskop (REM) zur Ermittlung der Kornorientierungsbeziehenung charakterisiert werden. Für die Lebensdauervorhersage sollen die bislang existierenden Kurzrißausbreitungsmodelle überprüft und im Hinblick auf die Einbeziehung der Mikrostruktur erweitert werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1036: Mechanismenorientierte Lebensdauervorhersage für zyklisch beanspruchte metallische Werkstoffe
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Claus-Peter Fritzen