Projektbereich C: Prüfmethodik und Evaluation

Projektbereich C: Prüfmethodik und Evaluation
Projektbereich C: Prüfmethodik und Evaluation

Der Projektbereich C umfasst lokale Struktur-, Defekt- und chemische Analysen, die Charakterisierung werkstofftechnisch relevanter mechanischer Eigenschaften unter Berücksichtigung lokaler mechanischer Eigenschaften, die Beschreibung der lokalen Textur und Anisotropie, die Beschreibung der Schädigung nach mechanischer Beanspruchung sowie die Untersuchung der Gitterdefekte und der (Eigen)-Spannungen im System Fe-Mn-C.

Schwerpunkt bei der Analyse der lokalen Struktur ist die Charakterisierung der atomistischen Struktur, der inneren Grenzflächen, Stapelfehler und Zwillingsgrenzen mit Hilfe der hochauflösenden REM und TEM Abbildung, die in C1 stattfindet. Diese hochauflösenden analytischen Verfahren werden beispielsweise zur Charakterisierung lokaler chemischer Inhomogenitäten, z.B. von Mikroseigerungen mittels EDX angewandt. Für den Vergleich mit den Vorhersagen aus den ab initio Rechnungen ist ferner eine experimentelle Analyse der elektronischen Struktur im Volumen und im Bereich von Defekten in den beteiligten Phasen geplant. Über die Gefügecharakterisierung kann die Mechanismenkarte in A5 verbessert werden.

Teilprojekt C2 verbindet die Entwicklung einer neuartigen Prüfmethodik, mit deren Hilfe der TWIP-Effekt in situ sichtbar gemacht werden soll, mit einer umfassenden Charakterisierung der globalen mechanischen Eigenschaften. Die mechanischen Eigenschaften werden im Temperaturbereich -40°C bis 180°C bestimmt, wie es für eine spätere industrielle Anwendung notwendig ist. Weiterhin werden in diesem Projekt Fließkurven aufgenommen, mit deren Hilfe die mikromechanischen Modelle in A7 validiert werden.

Die lokalen mechanischen Eigenschaften der untersuchten Werkstoffe werden in Teilprojekt C3 mittels Nanoindentierung ermittelt. Dazu werden zum Einen chemisch reine dünne Schichten hergestellt, deren lokale mechanische Eigenschaften in Teilprojekt A2 Verwendung finden. Des weiteren werden die lokalen mechanischen Eigenschaften der in B1 erzeugten technischen Legierungen bestimmt.

Weiterhin sollen die grundsätzlichen Mechanismen der Texturentstehung bei Mehrphasenstählen bestimmt und verstanden werden (C4). Dazu werden Informationen über die freien Enthalpien der unterschiedlichen Phasen sowie der mesoskopischen Topologie der Phasen nach der Primärerstarrung zusammengeführt (unter anderem Ergebnisse aus A2, A3 und C1). Die gewonnenen Informationen werden zur mikromechanischen Modellierung auf der Basis der Kristallplastizitäts-FEM in Teilprojekt A7 verwendet. Die Experimente werden mit der am MPIE eingeführten Methode der gleichzeitigen 3D Orientierungs- und Phasenbestimmung an einem FIB-SEM-EBSD durchgeführt.
 

Teilprojekte des Projektbereichs C