Sensitivität von Nickel-Aluminium-Bronze gegenüber Materialdefekten und Umgebungseinflüssen bei sehr hohen Lastspielzahlen
Abstract
Nickel Aluminium Bronzen sind aufgrund ihrer sehr guten mechanischen Eigen-schaften und ihrer hervorragenden chemischen Beständigkeit gegenüber Meer-wasser interessante Materialien für lasttragende Strukturen im maritimen Bereich. Bauteile aus diesen Legierungen lassen sich mittels additiver Fertigungsverfahren in Endform herstellen. Allerdings können additive Verfahren zur Einbringung von Materialdefekten und zu einer lokal ungünstigen Mikrostruktur führen, was die me-chanischen Festigkeit und insbesondere die Ermüdungsfestigkeit des Bauteils ver-schlechtert. Kern der beabsichtigten Forschungskooperation ist die Quantifizierung des Zu-sammenhangs zwischen mikrostrukturellen Parametern (Korngröße, Kornorientie-rung, Kristallebenen-Missorientierung und sekundären Phasen) und der Ermü-dungsfestigkeit, insbesondere dem Wachstum von mikrostrukturell kurzen Ermü-dungsrissen in additiv gefertigten Nickel Aluminium Bronzen in wärmebehandeltem und nicht wärmebehandeltem Zustand. Die Ermüdungsversuche im Bereich sehr hoher Lastspielzahlen sollen bei Ultra-schallfrequenz durchgeführt werden. Dazu soll ein experimenteller Aufbau entwi-ckelt werden, der in-situ Untersuchungen im Raster-Elektronenmikroskop ermög-licht. Ziel ist es, fundamentale Beziehungen zwischen der lokalen Mikrostruktur und der Risswachstumsgeschwindigkeit zu finden. Die lokale Kristallstruktur, sowie eventuell vorhandene sekundäre Phasen an der Rissspitze werden mit der Belas-tung und dem Rissfortschritt korreliert und in geeigneten Modellen beschrieben. Das Risswachstum wird sowohl ausgehend von natürlichen Defekten als auch von genau definierten mittels Focused Ion Beam oder mechanisch eingebrachten Ker-ben beobachtet.
- Materialermüdung
- Ultraschalltechnik
Mitarbeiter*innen
Herwig Mayer
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. Herwig Mayer
herwig.mayer@boku.ac.at
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Projektleiter*in
01.07.2022 - 30.06.2025
Michael Fitzka
Mag.rer.nat. Dr.nat.techn. Michael Fitzka
michael.fitzka@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89203
Projektmitarbeiter*in
01.07.2022 - 30.06.2025