Schädigungsmechanismen und mikrostrukturelle Einflussgrößen auf die Ermüdungslebensdauer metallischer Werkstoffe im VHCF-Bereich

Third Party Funds Group - Sub project

Overall project details

Overall project: SPP 1466: Unendliche Lebensdauer für zyklisch beanspruchte Hochleistungswerkstoffe


Project Details

Project leader:
PD Dr.-Ing. Heinz Werner Höppel

Project members:
Prof. Dr.-Ing. Erik Bitzek
Prof. Dr. Mathias Göken

Contributing FAU Organisations:
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
Professur für Werkstoffwissenschaften (Simulation und Werkstoffeigenschaften)

Funding source: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)
Start date: 01/05/2010
End date: 30/05/2013


Abstract (technical / expert description):


Obwohl einige technologische Anwendungen sehr hohe Lastspielzahlen ertragen müssen und obwohl es keinen Zweifel mehr daran geben kann, dass die Lebensdauerkurve im Very High Cycle Fatigue (VHCF)-Bereich jenseits von 107 Zyklen für viele Werkstoffe abfällt, ist der momentane wissenschaftliche Kenntnisstand zu den Schädigungsvorgängen und den mikrostrukturellen Einflussgrößen für das Versagen im VHCF-Bereich derzeit immer noch sehr gering. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass sowohl die Korngröße als auch Unterschiede bzw. Abweichungen in der Mikrostruktur und in den lokalen mechanischen Eigenschaften eine dominierende Rolle auf die im VHCF-Bereich auftretenden Schädigungsmechanismen und auf die Form der Lebensdauerkurve haben. Um die Schädigungsmechanismen und die Rissentstehung im VHCF-Bereich besser zu verstehen, soll am Modellsystem Reineisen bis zum vollperlitischem Stahl durch eine systematische Variation der Mikrostrukturen Aufschluss über die Wechselwirkung zwischen Mikrostruktur, lokalen mechanischen Eigenschaften und der Rissinitiierung im VHCF-Bereich gewonnen werden. Zudem sollen in-situ Experimente im Großkammer-Rasterelektronenmikroskop als auch atomistische Simulationen Aufschluss geben, in welchem Umfang lokale kristallographische Unterschiede und die Korngröße die Schädigungsmechanismen beeinflussen. übergeordnetes Gesamtziel des Vorhabens ist es, auf der Basis der Ermittlung der Mikrostruktur- Eigenschaftskorrelation, ein vertieftes Verständnis der relevanten Schädigungsmechanismen im VHCF-Bereich zu entwickeln, das dann die Basis für die Entwicklung einer mechanismenbasierten Modellvorstellung für die Schädigung im VHCF-Bereich bildet.


External Partners

Universität Siegen


Publications

Möller, J., & Bitzek, E. (2018). Atomic-scale modeling of elementary processes during the fatigue of metallic materials: from crack initiation to crack-microstructure interactions. In Christ, Hans-Jürgen (Eds.), Fatigue of Materials at Very High Numbers of Loading Cycles - Experimental Techniques, Mechanisms, Modeling and Fatigue Life Assessment. Wiesbaden: Springer Spektrum.

Last updated on 2019-06-05 at 14:01