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Technische Universität München
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Fachkreis Werkstoffe, Betriebsfestigkeit, Mess- und Prüftechnik

Forschungsziel:

Umformtechnisch induzierte Eigenspannungen sind zumeist verbunden mit mehr oder weniger stark ausgeprägten kristallographischen Texturen. Zudem kommen in vielen Projekten des SPP 2013 mehrphasige Werkstoffe, wie z.B. Duplexstähle zum Einsatz. Die experimentelle Bestimmung von Eigenspannungen an texturbehafteten und/oder mehrphasigen Werkstoffen erfordert eine an die jeweilige Anwendung angepasste Mess-und Auswertestrategie.

Zum Einsatz kommen im SPP2013 unterschiedliche Methoden zur Eigenspannungsanalyse. Neben den Diffraktionsmethoden (Röntgenbeugung, Neutronenbeugung), finden mechanische Methoden, mikromagnetische Methoden (Barkhausenrauschen) und auch instrumentierte Eindringhärteprüfungen (Nanoindentation) Verwendung. Zudem ist es wichtig, die Stabilität der Eigenspannungen zu bewerten und für hinreichend stabile prozeßinduzierte Eigenspannungen Berechnungskonzepte zum Berücksichtigen von Eigenspannungen bei der Betriebsfestigkeitsbetrachtung bereitzustellen.

Aufgabe des Fachkreises ist es, durch intensive Zusammenarbeit der teilnehmenden Institutionen gemeinsam geeignete Mess- und Auswertestrategien für die z.T. komplexen Fragestellungen zu diskutieren und letztlich bereitzustellen. Zudem stehen im Fokus der gemeinsamen Arbeit im Fachkreis die unterschiedlichen Messmethoden für die jeweilige Anwendung zu ertüchtigen. Dazu wurde eingangs ein Ringversuch durchgeführt, bei dem an einem definierten - zunächst einphasigen - Werkstoffzustand mit unterschiedlichen Messmethoden die durch Kugelstrahlen induzierte Eigenspannungsverteilung bestimmt werden sollten. Darüber hinaus wurde in bi-/trilateralen Kooperationen durch Abgleich verschiedener Messtechniken die Kalibrierung der weniger gut etablierten Verfahren angestrebt.

Die in diesen Kooperationen erarbeiteten Erkenntnisse werden in den regelmäßig stattfindenden Fachkreistreffen in den Teilnehmerkreis zurückgespiegelt, so dass auf diese Weise ein wertvoller Wissenstransfer erfolgt. Dabei werden auch stets Möglichkeiten der projektübergreifenden Vernetzung auch über die aktuelle Förderperiode hinaus eruiert. Durch den gemeinsam erarbeiteten Erkenntnisgewinn wird dabei das Grundverständnis zur Entstehung, Ermittlung und Bewertung von Eigenspannungen nachhaltig verbessert.

 

Leitung:

Dr.-Ing. Jens Gibmeier
Prof. Dr.-Ing. Karsten Stahl

Beteiligte Institute:

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