In this work the effect of heat treatments on the microstructure and mechanical properties of a secondary Al-Si-Cu alloy is studied. A Design of Experiments (DoE) was developed in order to optimize the heat treatment parameters and analyze the dissolution and fragmentation of the iron-rich inclusions as well as the improvement of the mechanical properties by non-equilibrium heat treatments. The iron-rich intermetallic inclusions were characterized as-cast and after heat treatment both by two-dimensional metallography ...

Die Laserstrahlbearbeitung hat sich im Laufe der letzten Jahre zu einem wichtigen Forschungsschwerpunkt in industrieller und akademischer Hinsicht entwickelt. Neben der Erschließung neuer Anwendungsgebiete durch den Vorteil einer hohen Bearbeitungsflexibilität überzeugt die laserbasierte Materialbearbeitung vor allem durch einen lokal beeinflussbaren Energieeintrag. Jedoch sind derzeit mit zunehmender geometrischer Komplexität und Bauteilgröße nur begrenzte Tiefenwirkungen der gewünschten Druckeigenspannungen ...

Rheological properties of polyoxymethylene (POM) and ethylene–octene copolymer (EOC) in solid and melt states were investigated. Blends were prepared with a twin screw extruder at broad component wt-to-wt ratios (10, 30, 50, 70, 90 wt% of EOC). The morphology as well as calorimetric, rheological, and elastic properties of the blends were studied. The investigation showed that POM/EOC blends were heterogeneous in nature and had a broad phase transition region between 30 and 70 wt% of POM. Because during processing ...

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die Anwendung der optischen Verformungsmessung auf heterogene Werkstoffsysteme untersucht, wobei dieses Verfahren auf unterschiedlichen Skalenebenen eingesetzt wird. Als erstes wird die digitale Bildkorrelation zur Temperaturüberwachung bei Hochtemperaturzugversuchen bis 350 °C an 0,6 mm dünnen lotplattierten Aluminiumprüfkörpern eingesetzt. Flächige Dehnungsauswertungen innerhalb des Prüfbereichs bestätigen die homogene Temperaturverteilung, wobei die Temperatur gleichzeitig ...

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden mikroanalytische Verfahren zur Untersuchung der verschiedenen Aspekte der Rissinitiierung und –Ausbreitung unter zyklischer Belastung angewendet und gekoppelt, um somit die Informationstiefe durch Korrelation der Ergebnisse zu vergrößern. Die eingesetzten mikroanalytischen Verfahren werden auf verschiedene polykristalline Werkstoffe mit kubisch-raumzentrierter und kubisch-flächenzentierter Gitterstruktur angewendet. Dabei steht der Einfluss der Mikrostruktur auf die Ausbreitung ...

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die bauteil- und alterungsabhängige Rissausbreitung in Gasturbinenschaufeln der polykristallinen Gusslegierung Inconel 738LC sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 700°C analysiert. Für die Untersuchungen stand eine Sammlung von geometrisch gleichen Gasturbinenschaufeln mit unterschiedlich langen Einsatzzeiten in Kraftwerken zur Verfügung. Durch eine Gefüge- und Rissanalyse an den vorliegenden Turbinenschaufeln wird gezeigt, dass die Rissausbreitung unter thermischer und ...

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der meso- und mikroskopischen Phasenverteilung auf das Wachstumsverhalten physikalisch kurzer Risse unter Ermüdungsbelastung in metallischen Werkstoffen untersucht. Dazu werden physikalisch kurze Risse in einem Stahl und einer Aluminiumlegierung gezielt initiiert und bei einer definierten Belastung wachsen gelassen, um die Interaktion des Risses mit den unterschiedlichen Phasenverteilungen analysieren zu können. Zur Analyse des mesoskopischen Phaseneinflusses ...

Im Rahmen dieser Arbeit wurden das Wachstumsverhalten und der Belastungszustand physikalisch kleiner Ermüdungsrisse bei mechanisch monotoner und zyklischer Belastung unter Berücksichtigung der Mikrostruktur in-situ untersucht. Das Wachstumsverhalten kleiner Risse hat im Bereich der bruchmechanischen Rissanalyse in der jüngsten Vergangenheit ein besonderes Interesse erfahren, vor allem weil diese Risse einen wesentlichen Anteil der Lebensdauer ausmachen. Kleine Risse in der Größenordnung der Mikrostruktur (Korngrößen, ...

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Computersimulation des Rissinitiierungsprozesses für einen martensitischen Stahl, der der niederzyklischen Ermüdung unterworfen wurde. Wie auf der Probenoberfläche beobachtet wurde, sind die Initiierung und das frühe Wachstum dieser Mikrorisse in hohem Grade von der Mikrostruktur abhängig. Diese Tatsache wurde in mesoskopischen Schädigungsmodellen beschrieben, wobei die Körner als einzelne Kristalle mit anisotropem Materialverhalten modelliert wurden. Das repräsentative ...