Röntgendiffraktometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ein wesentliches Aufgabenfeld, welches mit dem beschafften Diffraktometer bearbeitet werden sollte, war die Ermittlung von Mikrostrukturen und Eigenspannungen in dünnen fertigungsinduzierten Randzonen bei metallischen oder keramischen Komponenten. Dabei sollten sowohl beschichtete Proben als auch spanlos oder spanend bearbeitete Randzonen in die Untersuchungen einbezogen werden. Eine wesentliche Herausforderung in diesem Zusammenhang besteht in der hinreichend genauen Auflösung der häufig vorliegenden steilen Eigenschaftsgradienten. Dazu wurden auch methodische Untersuchungen durchgeführt mit dem Ziel, die Zuverlässigkeit und die praktische Anwendbarkeit verschiedener Verfahrensansätze miteinander zu vergleichen und zu bewerten. Im Rahmen des Transregios TRR30 wurden Untersuchungen an beschichteten Werkzeugen vorgenommen. Einerseits wurde das Ziel verfolgt, ungünstige Eigenspannungszustände zu vermeiden. Andererseits wurden die Proben als Modellzustände zur Erprobung von Mess- und Auswertestrategien zur Analyse steiler Eigenspannungsgradienten benutzt. In einem weiteren Projekt wurde untersucht, in welchem Umfang randnah von einem dreiachsigen Eigenspannungszustand, d. h. auch von oberflächennormalen Eigenspannungen ausgegangen werden muss. Diese Untersuchungen erfolgten an einem perlitischen Stahl mit unterschiedlicher Perlitausbildung sowie an einem Wälzlagerstahl als Modellwerkstoffen. Eigenspannungen wurden durch eine Kontaktbeanspruchung unter Hertz`scher Pressung eingebracht. Darüber hinaus erfolgten auch eine Reihe von Eigenspannungsuntersuchungen, deren Ergebnisse für die Konzeption und die Bewertung energiedispersiver Verfahren zur Spannungs- und Strukturanalyse benötigt wurden. Ein Gerät zur Durchführung entsprechender Messungen unter Laborbedingungen wird zur Zeit aufgebaut und, unterstützt durch eine Projektförderung der DFG, in Betrieb genommen. Schließlich wurde das Gerät auch in einer Reihe weiterer Fälle zur Eigenspannungsanalyse genutzt, bei denen es um die Ermittlung besonders lokaler Eigenspannungszustände ging.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Reinforcing a PC-film by means of monoaxial stretching. Proceedings of the Polymer Processing Society 28th-PPS28, 2012, 49 - 54
V. Schöppner, A. Wibbeke, B. Scholtes, M. Lebsanft, W. Zinn
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Analysis and Effects of Residual Stresses in Tools and Components of Thermo-Mechanical Processes in: Functionally Graded Materials in Industrial Mass Production – Vol. 2 hrsg. von W. Homberg, D. Biermann und H.-P. Heim. Verlag Wissenschaftliche Skripten, Auerbach, ISBN: 978-3-942267-91-5, 2013, 305 – 322
Zinn, M. Lebsanft, A. Grüning, A.Tolstikhin, A. Nau
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Local stress gradients in Ti/Al composite wires determined by two-dimensional X-ray microdiffraction. Materials Science and Engineering: A 616, 2014, 44–54
Eschke, A.; Zinn, W.; Marr, T.; Oertel, C.-G.; Skrotzki, W.; Schulz, L.; Echert, J.
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Werkstofftechnische Grundlagen des Biegerichtens. HTM J. Heat. Treatm. Mat. 70, 2015, 4 - 18
B. Scholtes, A. Ellermann, D. Baunack, A. Kraus, W. Zinn
