Atomistische Simulation der Mischkristallverfestigung in Eisen

• Antragsteller: Professor Dr. Siegfried Schmauder
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5446493

Die Mischkristallbildung, d.h. die Zulegierung geringer Mengen an gelösten Fremdatomen, ist einer der wichtigsten Mechanismen der Festigkeitssteigerung in Eisen. Das beantragte Forschungsvorhaben hat die atomistische Modellierung der Mischkristallverfestigung in Eisen mit Hilfe klassischer Molekulardynamik- Simulationen zum Gegenstand. Es werden sowohl Mischkristalle mit Zwischengitteratomen (Kohlenstoff, Stickstoff) als auch Mischkristalle mit Substitutionsatomen (z.B. Nickel, Chrom, Kupfer oder Phosphor) untersucht. Die Behinderung der Versetzungsbewegung durch Fremdatome und damit die Erhöhung der Festigkeit wird für verschiedene Verteilungen vom Fremdatomen in Abhängigkeit von der Temperaturm simuliert. Weiter wird der Einfluss von Fremdatomen in Abhängigkeit von der Temperatur simuliert. Weiter wird der der Einfluss von Fremdatomen auf den Übergang vom spröden zum duktilen Verhalten von Eisen bei steigender Temperatur untersucht. Ziel des Vorhabens ist einerseits die Aufklärung der grundlegenden atomaren Mechanismen, die die Festigkeitssteigerung durch Mischkristallbildung bewirken. Andererseits soll damit die anwendungsrelevante Vorhersage der mechanischen Eigenschaften von Eisen für bestimmte chemische Zusammensetzungen der Mischkristalle im Hinblick auf neue Werkstoffentwicklungen erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen