Rolle der Mikrospannungen bei der Eigenspannungsanalyse mittels Neutronenbeugung in mehrphasigen Hochleistungslegierungen

• Applicants: Professor Dr. Winfried Petry; Professor Dr. Ewald Werner
• Subject Area: Metallurgical, Thermal and Thermomechanical Treatment of Materials
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 46198945

Eigenspannungen können die mechanischen Eigenschaften eines industriell gefertigten Bauteils nachhaltig beein ussen. Bei der Evaluierung der Eigenspannungen müssen sowohl makroskopische als auch mikroskopische Eigenspannungen berücksichtigt werden. Besonders plastische Verformungen, die bei den thermischen und mechanischen Herstellungsprozessen entstehen, prägen den Zusammenhang der verschiedenen Eigenspannungsarten. Hierbei spielen die für die einzelnen Behandlungsschritte charakteristischen, mikrostrukturellen Parameter (Ausscheidungen, Korngröÿen, Textur...) eine große Rolle. Daher sind gerade bei Hochleistungslegierungen, wie beispielsweise mehrphasigen Superlegierungen, die Zusammenhänge der verschiedenen Eigenspannungsarten äußerst komplex und die Ergebnisse der Eigenspannungsanlyse oftmals widersprüchlich. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, ausgehend von einer genauen Charakterisierung der Mikrostruktur, den Zusammenhang zwischen den mikrostrukturellen Parametern sowie den Makro- und Mikrospannungen zu untersuchen. Durch variierende thermomechanische Behandlungen werden an Versuchsproben mehrphasiger Legierungen verschiedene vordefinierte Mikrostrukturen eingestellt. Die Charakterisierung der Mikrostruktur erfolgt mittels Pulverdffraktion (Röntgen- und Neutronenstrahlung), Kleinwinkelstreuung und Mikroskopiemethoden. Die Entwicklung der Mikro- und Makroeigenspannungen während mechanischer Be- und Entlastungsversuche wird mittels Neutronendffraktion untersucht, die in einzigartiger Weise erlaubt Volumeninformationen zu erhalten. Eine begleitende mikromechanische Modellbildung soll helfen, die experimentell erhaltenen Zusammenhänge zu beschreiben, zu analysieren und vorherzusagen.

• DFG Programme: Research Grants