Vortrag am 18. November 2004 im Collegium Alexandrinum

Grundlagen der Verformung metallischer Werkstoffe: Welche mikroskopischen Mechanismen bestimmen die Festigkeit?

Prof. Dr. Hael Mughrabi

Institut für Werkstoffwissenschaften

Lehrstuhl für Allgemeine Werkstoffeigenschaften

Universität Erlangen-Nürnberg

Martensstr. 5

91058 Erlangen

http://www.gmp.ww.uni-erlangen.de/people.php?id=34

Die an metallische Werkstoffe gestellten werkstoffkundlichen Anforderungen hinsichtlich der Fertigung von Bauteilen und deren Verhalten unter Betriebsbeanspruchung sind vielfältig. Dabei spielt die Festigkeit in Verbindung mit der Verformbarkeit (Duktilität) eine herausragende Rolle. Durch eine eingehende Betrachtung der grundlegenden mikroskopischen Mechanismen der Verformung (bei verschiedenen Temperaturen) lassen sich sowohl die Festigkeit und geeignete Maßnahmen zur Steigerung derselben sowie auch die Duktilität metallischer Werkstoffe oder aber auch die unter bestimmten Bedingungen auftretende sogenannte Superplastizität verstehen. Alle genannten Eigenschaften beruhen darauf, dass reale metallische Werkstoffe in der Regel kristallin aufgebaut sind, aber Baufehler (wie z. B: Leerstellen und Versetzungen) enthalten, die das mechanische Verhalten maßgeblich beeinflussen. Aus diesen Betrachtungen ergeben sich, je nachdem ob gute Festigkeit bei tiefer oder hoher Temperatur gewünscht wird, unterschiedliche mikrostrukturelle Ansätze zur Steigerung der Festigkeit.

Diese Betrachtungen werden unter anderem anhand folgender Beispielen erläutert:

Martensithärtung der Stähle
Ausscheidungshärtung von Leichtmetalllegierungen
Hochtemperaturfestigkeit von Superlegierungen des Turbinenbaus
Hochfeste ultrafeinkörnige bzw. nanokristalline Werkstoffe.

Stand: 5. November 2004