Simulation von Schwingfestigkeitskennwerten laserstrahlbeschichteter Proben

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Reinhold Kienzler
• Subject Area: Coating and Surface Technology
• Term: from 2008 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 68400332

Im Rahmen der Fortsetzung des Teilprojekts „Simulation von Schwingfestigkeitskennwerten laserstrahlbeschichteter Proben“ sollen die Einflüsse unterschiedlicher Prozessparameter bei der Beschichtung von Proben auf die bereits verwendeten Modelle zur Berechnung der Dauerfestigkeit untersucht werden. Dabei soll vorrangig ermittelt werden, inwieweit die Modelle unter Verwendung der bislang berücksichtigten Größen ihre Gültigkeit (bei zuvor ermittelten Modellparametern) behalten, bzw. ob zusätzliche Faktoren zu berücksichtigen sind. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung des Einflusses von Nachbehandlungen, die der Steigerung der Dauerfestigkeit dienen sollen. Es handelt sich dabei einerseits um das Verfahren des Spannungsarmglühens, welches bei Proben mit ferritischem Kernmaterial angewendet werden soll, da die Ausbildung ungünstiger Eigenspannungen als Folge der Phasenumwandlung während des Beschichtungsprozesses als primäre Ursache der signifikant geringeren Schwingfestigkeit gegenüber Proben mit austenitisch-ferritischem Kernmaterial angesehen wird. Der Abbau dieser Spannungen durch die temperaturbedingte Herabsetzung und damit Überschreitung der Fließgrenzen soll simuliert werden, so dass der erzielte Eigenspannungszustand in die anschließenden Berechnungen eingehen kann. Das zweite angewandte Verfahren ist das Festwalzen der Probenoberfläche zur Erzeugung von Druckeigenspannungen. Die positive Wirkung auf die Dauerfestigkeit ist zwar vielfach belegt, es soll im Rahmen des Folgeantrags jedoch der Versuch unternommen werden, Änderungen des Eigenspannungszustands durch den Walzprozess anhand eines FE-Modells zu ermitteln, um davon ausgehend, wiederum auf Basis der verwendeten Modelle, quantitative Aussagen in Bezug auf die Dauerfestigkeit gewinnen zu können.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Frank Jablonski