U03 - Thermisches Einf?rben

U03 - Thermische und Thermomechanische W?rmebehandlung

Im Teilprojekt U03 wird eine Bandbreite technischer und darüber hinausgehender neuer W?rmebehandlungsverfahren und Verfahrenskombinationen erarbeitet, anhand derer ein gro?er Spektrum an Gefügen und damit Eigenschaften von Proben aus Stahl- und Aluminiumwerkstoffen skalenübergreifend eingestellt werden kann.

Die Eigenschaften von metallischen Werkstoffen werden wesentlich von den im Gefüge vorliegenden Phasen und deren spezieller Morphologie bestimmt. Darüber hinaus spielt die Defektstruktur der jeweiligen Phasen für viele metallkundliche Vorg?nge eine entscheidende Rolle. Beides wird ma?geblich durch die W?rmebehandlung und die dabei ablaufenden Umwandlungsvorg?nge wie die Aufl?sung und Ausscheidung von Phasen oder die ?nderung der Kristallstruktur aber auch durch die Legierung beeinflusst.

In diesem Rahmen ist es erforderlich, durch die Entwicklung von dilatometrischen und kalorimetrischen Schnellcharakterisierungsmethoden sowie durch Analyse und Korrelation der hierüber gewonnenen aussagekr?ftigen Deskriptoren ein tiefergehendes Verst?ndnis über die bei der W?rmebehandlung ablaufenden metallkundlichen Mechanismen beim Zusammenspiel von Legierung und W?rmebehandlung zu erlangen. Die Entwicklung dieser beider Verfahren zur schnellen und effizienten Charakterisierung von gleichgewichtsfernen Zust?nden unter Verwendung von Mikroproben sind zentrale Inhalte des Teilprojektes. Auch bei den Messungen des elektrischen Widerstandes stellt der ?bergang von den Makroproben zu den Mikroproben aufgrund der Probenform und der geringen Messstrecke eine gro?e Herausforderung dar.

Die erarbeiteten Korrelationen werden in Form von funktionalen Zusammenh?ngen der Methode ?Farbige Zust?nde“ zur Verfügung gestellt.

Publikationen

T. Czotscher, A. von Hehl, T. Radel, A. Toenjes: Correlation between shock wave-induced indentations and tensile strength, Procedia Manufacturing 47 (2020), 756-760

N. Wielki, M. Steinbacher, D. Meyer: Multiscale Material Characterization Based on Single Particle Impact Utilizing Particle-Oriented Peening and Single-Impact Peening, Materials 2020, 13,  https://www.doi.org/10.3390/ma13040904 .

Steinbacher M, Alexe G, Baune M, Bobrov I, B?sing I, Clausen B, Czotscher T, Riemer O, Sonnenberg H, Thomann A, Toenjes A, Vollertsen F, Wielki N, Ellendt N (2019) Descriptors for High Throughput in Structural Materials Development. High-throughput 8:2–27 https://doi.org/10.3390/ht8040022

A. Bader, A. Toenjes, N. Wielki, A. M?ndle, A.-K. Onken, A. v. Hehl, D. Meyer, W. Brannath, K. Tracht: Parameter Optimization in High-Throughput Testing for Structural Materials, Materials 2019, 12,  https://www.doi.org/10.3390/ma12203439 .

A. Toenjes, N. Wielki, D. Meyer, A. von Hehl: Analysis of Different 100Cr6 Material States Using Particle-Oriented Peening, Metals 2019, 9,  https://www.doi.org/10.3390/met9101056 .

A. Toenjes, H. Sonnenberg, C. Plump, R. Drechsler, A. von Hehl: Measurement and Evaluation of Calorimetric Descriptors for the Suitability for Evolutionary High-Throughput Material Development, Metals 2019, 9, 149 10.3390/met9020149.

M. S. Lena Cramer, Marian Skalecki, Peter Saddei, Deutschland DE 10 2018 104 309.0, 2018.

L. Cramer, A. Toenjes, M. Steinbacher, A. von Hehl, H. W. Zoch: Dilatometric and Calorimetric Short‐Term Characterization Methods on 100Cr6 Micro Samples for High‐Throughput Investigations, Advanced Engineering Materials 2018, 1800100.

L. Cramer, P. Saddei, H. Surm, M. Steinbacher, H.-W. Zoch: Investigation of metallic adapter sleeves for high throughput dilatometry on spherical micro samples: Untersuchung von metallischen Adapterhülsen für Hochdurchsatz‐Dilatometrie an sph?rischen Mikroproben, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 2018, 49, 101-112.