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Projekt
FOR 544: Mechanische Eigenschaften und Grenzflächen ultrafeinkörniger Werkstoffe
Fachliche Zuordnung
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Förderung
Förderung von 2004 bis 2010
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5470998
Ziel der dislozierten Forschergruppe ist die Entwicklung materialphysikalisch begründeter Werkstoffmodelle für UFG-Werkstoffe, die eine zuverlässige Vorhersage ihres mechanischen Verhaltens ermöglichen. Hierbei sollen bewusst unterschiedliche Legierungen, Herstellungsverfahren und Modellansätze betrachtet werden. Dies ist notwendig, um Modelle zu entwickeln, die es ermöglichen, Werkstoffe mit unterschiedlichem Verformungsverhalten und unterschiedlichen Schädigungsmechanismen zu beschreiben und die Anwendungsgrenzen der Modelle festlegen zu können.
Wie sich am Beispiel der Erfolgsgeschichte der Stahlwerkstoffe eindrucksvoll belegen lässt, war die Entwicklung eines detaillierten materialwissenschaftlichen Grundverständnisses der mikrostrukturellen Vorgänge, die letztlich die Werkstoffeigenschaften bestimmen, entscheidend für den späteren technologischen Durchbruch.
In der Forschung ist heute der Punkt erreicht, an dem für ausgewählte Beispiele gezeigt werden kann, dass UFG-Materialien enormes Potenzial als Konstruktionswerkstoffe haben. Wichtig hierbei ist auch die Möglichkeit, UFG-Bulk-Materialien durch Umformung und nicht durch Kompaktieren von Nanopulvern herzustellen, und so kostengünstigere und ökologisch verträgliche Verfahren zu entwickeln. Die zur Herstellung der UFG-Materialien notwendigen Verfahren sind bisher aber nicht grundlegend verstanden. Zudem kommen heute neue Werkstoffe in vielen Bereichen nur noch dann für Anwendungen in Betracht, wenn eine möglichst durchgängige Simulation von der Herstellung bis zur Vorhersage des Werkstoffverhaltens unter praxisrelevanten Bedingungen zuverlässig möglich ist.
Anspruch und Vision der Forschergruppe ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen für die durchgängige Modellierung von UFG-Werkstoffen zu erarbeiten und somit die Voraussetzungen für den Durchbruch zu technischen Anwendungen zu schaffen.
Wie sich am Beispiel der Erfolgsgeschichte der Stahlwerkstoffe eindrucksvoll belegen lässt, war die Entwicklung eines detaillierten materialwissenschaftlichen Grundverständnisses der mikrostrukturellen Vorgänge, die letztlich die Werkstoffeigenschaften bestimmen, entscheidend für den späteren technologischen Durchbruch.
In der Forschung ist heute der Punkt erreicht, an dem für ausgewählte Beispiele gezeigt werden kann, dass UFG-Materialien enormes Potenzial als Konstruktionswerkstoffe haben. Wichtig hierbei ist auch die Möglichkeit, UFG-Bulk-Materialien durch Umformung und nicht durch Kompaktieren von Nanopulvern herzustellen, und so kostengünstigere und ökologisch verträgliche Verfahren zu entwickeln. Die zur Herstellung der UFG-Materialien notwendigen Verfahren sind bisher aber nicht grundlegend verstanden. Zudem kommen heute neue Werkstoffe in vielen Bereichen nur noch dann für Anwendungen in Betracht, wenn eine möglichst durchgängige Simulation von der Herstellung bis zur Vorhersage des Werkstoffverhaltens unter praxisrelevanten Bedingungen zuverlässig möglich ist.
Anspruch und Vision der Forschergruppe ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen für die durchgängige Modellierung von UFG-Werkstoffen zu erarbeiten und somit die Voraussetzungen für den Durchbruch zu technischen Anwendungen zu schaffen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Projekte
- Grenzflächenstabilität und Schädigungsentwicklung in ultrafeinkörnigen Werkstoffen bei zyklischer und thermischer Beanspruchung (Antragsteller Maier, Hans Jürgen )
- Koordination der Forschungsgruppe 544 (Antragsteller Maier, Hans Jürgen )
- Kornstruktur und mechanische Eigenschaften von Kupfer und Stahl nach extremer plastischer Verformung mittels ECAP (Antragsteller Estrin, Yuri )
- Stabilität und Optimierung der mechanischen Eigenschaften ultrafeinkörniger Werkstoffe (Antragsteller Göken, Mathias )
- Thermische Stabilität massiver ultrafeinkörniger Werkstoffe (Antragsteller Gottstein, Günter )
- Untersuchung des Einflusses der Korntopologie auf die Eigenschaften ultrafeinkörniger Werkstoffe mit Hilfe der 3D Mikroskopie. (Antragsteller Raabe, Dierk )
- Werkstoffwissenschaftliche Untersuchungen zum Einfluss ultrafeinkörniger Gefüge auf die martensitische Phasenumwandlung und auf die funktionalen Eigenschaften von NiTi-Formgedächtnislegierungen (Antragsteller Frenzel, Jan )
Sprecher
Professor Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier
stellvertr. Sprecher
Professor Dr. Yuri Estrin
