Record #255357 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)335746905

Mikrostrukturelle Bewertung der Defekttoleranz Cu-legierter Stähle bei zyklischer Beanspruchung

Coordinator	Professor Dr.-Ing. Tilmann Beck ; Professor Dr.-Ing. Ulrich Krupp
Grant period	2017 - 2025
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)335746905

Note: Im Vorgängerprojekt wurde in den mit 2 Ma.-% Cu-legierten Stählen X0,5CuNi2-2 (0,005 Ma.-% C – „X0,5“) und X21CuNi2-2 (0,21 Ma-% C – „X21“) durch wärmebehandlungsinduzierte Cu-Ausscheidungsbildung eine Steigerung von Härte, Zug- und Ermüdungsfestigkeit sowie Defekttoleranz erzielt. Die mechanischen Eigenschaften hängen vom Ausscheidungszustand ab, der Größe, Anzahl, Abstand, Gitterstruktur und chemische Zusammensetzung der Ausscheidungen umfasst. Während für den ferritischen Stahl X0,5 der Einfluss des Ausscheidungszustands auf die Defekttoleranz eindeutig ermittelt werden konnte, zeigen sich beim ferritisch-perlitischen Stahl X21 komplexere Zusammenhänge, die durch unterschiedliche Bewertungsansätze (z. B. √area-Konzept, Kitagawa-Takahashi-Diagramm) adressiert wurden. Zentrales Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist ein wesentlich vertieftes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Ausscheidungszustand und Ermüdungseigenschaften, das aufbauend auf den am Stahl X0,5 bereits gewonnenen Erkenntnissen erarbeitet werden soll. Hierzu fehlt aktuell ein umfassendes Verständnis zum Einfluss der Kohärenzbeziehungen zwischen Cu-Ausscheidungen und Matrix sowie der chemischen Zusammensetzung nahe der Grenzfläche. Das Vorgängerprojekt zeigte, dass diese Kenntnisse zur Durchdringung der komplexen Wechselwirkungen zwischen Ausscheidungszustand und Ermüdungsverhalten unabdingbar sind. Aktuelle Arbeiten zeigen, dass die Stabilität der Cu-Ausscheidungen von der plastischen Verformung abhängt. Daher wird die Abhängigkeit der durch die Cu-Ausscheidungen bestimmten Defekttoleranz vom Beanspruchungsniveau mittels LCF-, HCF- und VHCF-Versuchen analysiert. Aufbauend auf die im HCF-Bereich erzielten Ergebnisse liegt nun der Fokus auf mit hohen plastischen Dehnungen verbundenen LCF- und mit zyklischer Mikroplastizität einhergehenden VHCF-Beanspruchungen, wobei insbesondere die Defekttoleranz und die zugrunde liegenden mikrostrukturellen Mechanismen betrachtet werden. Mittels in-situ Rissinitiierungs- und -ausbreitungsversuchen werden die damit verbundenen Schädigungsmechanismen ermittelt. Zur Ausarbeitung eines umfassenden Verständnisses dieser Zusammenhänge werden die Ermüdungsversuche mit hochauflösenden Mikrostrukturuntersuchungen (TEM, 3D-Atomsonde) kombiniert, was u. a. die Analyse der Interaktion von Ausscheidungen und Versetzungen erlaubt. Zusätzlich zu den Betrachtungen am Stahl X0,5 sollen die in den Vorarbeiten beobachteten lokalen Einflüsse auf die Ermüdungsschädigung im ferritisch-perlitischen Stahl mit 0,21 Ma-% C geklärt werden. Hierzu werden unterbrochene Ermüdungsversuche durchgeführt, um den Rissinitiierungsort zu bestimmen und die Schädigungsmechanismen aufzuklären. Ferner soll mittels instrumentierter zyklischer Nanoindentation gezielt das lokale Verfestigungspotential in den Ferrit- und Perlitkörnern ermittelt werden, was in Kombination mit Atomsondenmessungen eine Bewertung der individuellen Ausscheidungszustände ermöglicht.

Recent Publications

There are no publications

Record created 2023-01-19, last modified 2026-03-03

Similar records

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

GSI Homepage \| GSI Library \| English Deutsch \| guest :: login GSI Repository
Search	Submit	Personalize Your alerts Your baskets Your searches	Help