Propagierende PLC-Deformationsbänder in ein- und mehrphasigen Al-Legierungen mit unterschiedlichen Mikrostrukturen - Messungen und modellmäßige Beschreibung

• Antragsteller: Professor Dr. Hartmut Neuhäuser
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5450212

In diesem Vorhaben soll die Ausbreitung von PLC-Verformungsbändern in einphasigen Al-Mg-Legierungen sowie in Al-Mg + Al2O1 - Verbundwerkstoffen in weiten Bereichen von Zeit- und Längenskalen in-situ experimentell und parallel durch Simulationen untersucht werden. Für die Experimente stehen im Bereich bis mm und 10 ms ein Multizonen-Laser-Scanning-Extensometer und für höhere Zeitauflösung in enger Zusammenarbeit mit dem Projekt PA la (R.Tutsch) ein neuartiges Zeilenkamera-Extensometer zur Verfügung, sowie künftig für 2-dimensionale Registrierung eine in jenem Projekt zu entwickelnde, dem laufenden PLC-Band nachgeführte Videokamera. Die Ergebnisse zur Ausbreitungsgeschwindigkeit und zur Struktur der Deformationsbänder (in ihnen konzentrierte Verformung, ihre Breite, ihr Winkel zur Zugachse) sowie zur lokalen Verformungsgeschwindigkeit in Gleitbändern sind mit analytischen und numerischen Modellrechnungen zu vergleichen. Mit dem Ziel, Bedingungen zur Unterdrückung des PLC-Effekts zu finden, sollen neben den Al-Mg-Matrixlegierungen Verbundwerkstoffe untersucht werden, in denen die Al2O3-Teilchen zwecks Verkleinerung der Abgleitlawinen eingebracht sind. Deren Entwicklung soll durch Ausscheidungen in der Matrix weiter unterdrückt werden, die durch geeignete Wärmebehandlungen zu erzeugen sind. Entsprechend sollen bei den Simulationsrechnungen diese Mikrostrukturvariationen durch geeignete Parameterwahl im vorliegenden Modell nachgebildet und ihre Auswirkung auf den Einsatz der instabilen Verformung untersucht werden. Dazu wird in erster Linie das entwickelte eindimensionale Finite-Differenzen-Modell eingesetzt. Weiter soll das vorhandene Finite-Element-Modell durch Einbau eines Gradiententerms bezüglich der Bandpropagation erweitert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen