Evaluation of the high cycle fatigue behaviour of high-strength MoRe alloys by means of rotary bending tests

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Ermüdungsversagen tritt bei anhaltender Belastung bei niedrigeren Spannungswerten als der statischen Festigkeit auf, und kann zu unerwartetem, katastrophalem Versagen führen. Insbesondere bei Werkstoffen, die Anwendung in der Medizintechnik und als Implantatmaterial finden muss dieses Risiko weitestgehend minimiert werden. Molybdän-Rhenium-Legierungen haben eine hohe Duktilität und hohe Festigkeit, daraus folgend auch gute Ermüdungseigenschaften, sowie eine gute Biokompatibilität, so dass sie ein vielversprechender Kandidat sind um konventionelle Titan-basierte Implantate in Zukunft zu ersetzen. Ihre Anwendung wird allerdings durch die Kosten und die Knappheit von Rhenium begrenzt. In dieser Arbeit wird das Dauerfestigkeitsverhalten von zwei verschiedenen Molybdän-Rhenium-Legierungen, mit einem Rheniumgehalt von 47,5 Gew. % und 41 Gew. % untersucht. Neben der Bestimmung der Zeit- und Dauerfestigkeit wurden auch die Ermüdungsbruchfläche im Detail analysiert. Dazu wurden Biegeumlaufversuche an beiden Molybdän-Rhenium-Legierungen durchgeführt sowie eine Mikrostrukturanalyse. Beide Legierungen weisen ähnliche Zeit- und Dauerfestigkeiten auf. Ein Einfluss des Rheniumgehaltes auf die S-N -Kurven ist dabei nicht erkennbar. Die Ermüdungsbrüche zeigen typische Charakteristika einer Ermüdungsbruchfläche, und weisen aber für beide Legierungen deutlich unterscheidbare Merkmale auf.

Details

Titel in ÜbersetzungBewertung des High Cycle Fatigue Verhaltens hochfester MoRe-Legierungen mittels Umlaufbiegeversuche
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung21 Okt. 2022
StatusVeröffentlicht - 2022