Me­tal­li­sche Werk­stof­fe: For­schung

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Die am Institut für Werkstofftechnik - Metallische Werkstoffe durchgeführten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten lassen sich unter dem Rahmenthema Gefüge-Eigenschaften-Fertigung-Bauteilverhalten zusammenfassen. Es bestehen sieben eng miteinander vernetzte Arbeitsgruppen mit folgenden Forschungsschwerpunkten:

  • Einfluss von Mikro- und Makroeigenspannungen auf das Deformations- und Bruchverhalten
  • Gefüge und Eigenschaften geschweißter, gelöteter und additiv gefertigter Werkstoffzustände
  • Mikrostrukturelle Charakterisierung bearbeiteter oder verfestigter Randschichten
  • Auswirkungen bestimmter Fertigungsverfahren sowie von Kugelstrahl- und Festwalzbehandlungen auf die Schwingfestigkeit
  • Schwingfestigkeitsoptimierung von Schweißverbindungen und additiv gefertigten Werkstoffen
  • Korrosionsermüdung
  • Kontaktermüdung
  • Rissausbreitung  
  • Bearbeitung grundsätzlicher Fragen im Zusammenhang mit den Ursachen, der Ermittlung und der Bewertung von Eigenspannungen
  • Eigenspannungsanalysen in Randschichten, Schweißverbindungen und additiv gefertigten Strukturen
  • Eigenspannungsanalysen mit mechanischen und röntgenografischen Verfahren
  • Analyse von Texturen und Phasenanteilen  
  • Fügen hochfester Stahl- und Aluminiumverbindungen
  • Werkstofftechnische Aspekte des Schweißens und Lötens
  • Kurzzeitwärmebehandlungen  
  • Selektives Elektronenstrahlschmelzen (ARCAM-Prozess)
  • Selektives Laserschmelzen (SLM-Prozess)
  • Neue Werkstoffe für die additive Fertigung
  • Direktes Mikrostrukturdesign
  • Thermische und mechanische Nachbehandlungen
  • Mechanische Eigenschaften additiv gefertigter Strukturen
  • Hochtemperaturformgedächtniswerkstoffe
  • Fe-basierte Formgedächtniswerkstoffe
  • Mikrostrukturdesign
  • Funktionale Ermüdung
  • Modellierung werkstofftechnisch wichtiger Prozesse 

Die Ergebnisse unserer Forschung finden Sie in den Dissertationen und Veröffentlichungen unseres Fachgebiets.

In allen Fällen werden in ausgewogener Weise grundlagen- und anwendungsorientierte Gesichtspunkte behandelt, wobei die Bearbeitung werkstofftechnischer Fragestellungen bzw. die Bewertung von Schadensfällen häufig in enger Kooperation mit Industriepartnern erfolgt. Dazu steht den Arbeitsgruppen eine breite Palette moderner Prüfeinrichtungen zur Verfügung. Beispielsweise sind mehrere rechnergesteuerte Röntgendiffraktometer zur Spannungs-, Phasen- und Texturanalyse vorhanden. Darüber hinaus können im Schweißlabor sämtliche Lichtbogenschweißverfahren zur reproduzierbaren Herstellung definierter Schweißnähte eingesetzt werden. Die additive Fertigung, der sog. „Metall-3D-Druck", ist über Anlagen zum selektiven Elektronenstrahl- sowie Laserschmelzen möglich. Außerdem verfügt die Arbeitsgruppe über eine moderne Hard- und Softwareausstattung mit rechnergesteuerten mechanischen und servohydraulischen Prüfmaschinen unterschiedlicher Kapazität zur Durchführung komplexer Ermüdungs- und Rissausbreitungsuntersuchungen.

Video Additive Fertigung: Studio Blafield
Video Röntgenografie: Studio Blafield