Wie bereits in der vorangegangenen Projektphase gezeigt wurde, führt eine geeignete Wärmebehandlung kupferlegierter, niedrig-kohlenstoffhaltiger Stähle zur Bildung von Kupferausscheidungen, welche eine Erhöhung der quasistatischen und zyklischen Festigkeit sowie der Defekttoleranz bewirken. Aufbauend auf diesen Forschungsergebnissen soll im Rahmen der zweiten Förderphase untersucht werden, welche mikrostrukturellen Mechanismen diesem Phänomen zugrunde liegen.

Hierzu werden unterschiedliche Wärmebehandlungszustände eines kupferlegierten, ferritischen Stahls in Ermüdungsversuchen vom LCF- bis in den VHCF-Bereich charakterisiert. In mikrostrukturellen Untersuchungen wird analysiert, wie Kupferausscheidungen und Versetzungen in Abhängigkeit des Beanspruchungsniveaus interagieren und wie dies mit dem Ermüdungsverhalten korreliert. Des Weiteren wird die Charakterisierung der Defekttoleranz aus den vorangegangenen Untersuchungen auf kleinere Defekte und bis in den VHCF-Bereich ausgeweitet, da aufgrund der geringeren Beanspruchungen möglicherweise eine höhere Stabilität der Ausscheidungen und somit eine andere Bewertung der Defekttoleranz vorliegen könnte. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen ein umfassendes mikrostrukturelles Verständnis der Wirkungsweise von Kupferausscheidungen in Stählen bei zyklischer Beanspruchung, was weitere Potentiale hinsichtlich dieses Legierungskonzeptes erschließt.

Dieses Projekt wird gemeinsam mit dem Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen durchgeführt und finanziell durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Auskünfte erteilen:

·  Dr.-Ing. Bastian Blinn

·  Prof. Dr.-Ing. T. Beck