Ermüdungs- und Rissfortschrittsverhalten ausscheidungshärtbarer ultrafeinkörniger Aluminiumlegierungen

Ultrafeinkörnige metallische Werkstoffe haben verstärkt wissenschaftliche Bedeutung erlangt. Um dieser neuartigen Werkstoffklasse über die grundlagenorientierte Forschung hinaus einen Einsatz in technischen Anwendungen zu ermöglichen, ist es notwendig, deren Verhalten unter verschiedenen einsatzrelevanten Belastungsbedingungen vorhersagen zu können. In der vorliegenden Arbeit wird das Schädigungsverhalten einer ultrafeinkörnigen Aluminiumlegierung in den Bereichen der hochzyklischen (HCF) und niedrigzyklischen (LCF) Ermüdung sowie des Rissfortschritts untersucht. Im Mittelpunkt steht dabei die Identifikation der mikrostrukturell wirksamen Mechanismen bei der Entstehung und Ausbreitung von Ermüdungsrissen. Es werden ein homogen ultrafeinkörniger und ein bimodaler Zustand sowie verschiedene duktilitätsoptimierte Zustände betrachtet und systematisch der Einfluss der Korngröße, der Korngrößenverteilung, der Ausscheidungscharakteristik sowie der Festigkeit und Duktilität auf das Ermüdungs- und Rissfortschrittsverhalten ermittelt. Die Untersuchungen zeigen, dass das Schädigungsverhalten der ultrafeinkörnigen Aluminiumlegierung insbesondere durch die Korngröße und Korngrößenverteilung sowie den Kohärenzgrad der festigkeitssteigernden Ausscheidungen beeinflusst wird.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Technische Universität Chemnitz

Year

2011

Author dc:creator

• Hockauf, Kristin

Contributors dc:contributor

• Lampke, Thomas
• Wagner, Martin F.-X.
• Zehetbauer, Michael J.

• hochzyklische Ermüdung (HCF)
• niedrigzyklische Ermüdung (LCF)
• Rissfortschritt
• Aluminiumlegierung
• Equal-Channel Angular Pressing (ECAP)
• ultrafeinkörniges Gefüge
• Mikrostruktur
• Korngröße
• Kohärenzgrad
• Versetzung
• stress-controlled fatigue (HCF)
• low-cycle fatigue (LCF)
• fatigue crack growth
• aluminium alloy
• ultrafine-grained
• microstructure
• grain size
• precipitate coherency
• dislocation