TY - BOOK

T1 - Mikrostrukturentwicklung und Bruchverhalten lamellarer Werkstoffe hergestellt durch Hochverformung

AU - Schwarz, Katharina

N1 - gesperrt bis null

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Ultrafeinkörnige und nanostrukturierte Werkstoffe zeichnen sich im Vergleich zu ihren grobkörnigen Pendants häufig durch verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften aus. Eine Methode um solche Mikrostrukturen zu erreichen ist die Hochdrucktorsion (high pressure torsion, HPT), eine der SPD (severe plastic deformation) Methoden. Das Ziel dieser Dissertation ist es die Evolution der Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften zweiphasiger Materialien zu untersuchen, welche mittels Hochdrucktorsion verformt wurden. Die beiden verwendeten Materialien, ein Duplexstahl und eine Kupfer-Molybdän-Komposit, zeichnen sich durch eine kubisch-raumzentrierte und eine kubisch-flächenzentrierte Phase aus. Kompaktzugversuche in drei unterschiedlichen Orientierungen wurden zur Beurteilung der Bruchzähigkeit und des anisotropen Verhaltens der lamellaren Struktur durchgeführt. Zugversuche wurden in einer Orientierung, im Fall des Duplex Stahls in zwei unterschiedlichen Phasenzusammensetzungen resultierend aus unterschiedlicher Verformungstemperatur, durchgeführt. In beiden Materialien bildet sich eine orientierte ultrafeinkörnige/nanolamellare Struktur durch die Co-Deformation beider Phasen während des HPT Prozesses aus. Dies resultiert in einem anisotropen Bruchverhalten ähnlich dem SPD verformten Perlit oder ARMCO Eisen. In zwei der drei getesteten Orientierungen zeigen beide Materialien eine gute Bruchzähigkeit kombiniert mit hoher Festigkeit. In Scherrichtung ist die Bruchzähigkeit relativ gering, jedoch immer noch über dem Niveau von reinem Molybdän im Fall des Kupfer-Molybdän-Komposits und am selben Niveau wie ARMCO Eisen im Fall des Duplex Stahls. Im Laufe der Untersuchungen wurde ein recht enges thermomechanische Prozessfenster für den Duplex Stahl gefunden.

AB - Ultrafeinkörnige und nanostrukturierte Werkstoffe zeichnen sich im Vergleich zu ihren grobkörnigen Pendants häufig durch verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften aus. Eine Methode um solche Mikrostrukturen zu erreichen ist die Hochdrucktorsion (high pressure torsion, HPT), eine der SPD (severe plastic deformation) Methoden. Das Ziel dieser Dissertation ist es die Evolution der Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften zweiphasiger Materialien zu untersuchen, welche mittels Hochdrucktorsion verformt wurden. Die beiden verwendeten Materialien, ein Duplexstahl und eine Kupfer-Molybdän-Komposit, zeichnen sich durch eine kubisch-raumzentrierte und eine kubisch-flächenzentrierte Phase aus. Kompaktzugversuche in drei unterschiedlichen Orientierungen wurden zur Beurteilung der Bruchzähigkeit und des anisotropen Verhaltens der lamellaren Struktur durchgeführt. Zugversuche wurden in einer Orientierung, im Fall des Duplex Stahls in zwei unterschiedlichen Phasenzusammensetzungen resultierend aus unterschiedlicher Verformungstemperatur, durchgeführt. In beiden Materialien bildet sich eine orientierte ultrafeinkörnige/nanolamellare Struktur durch die Co-Deformation beider Phasen während des HPT Prozesses aus. Dies resultiert in einem anisotropen Bruchverhalten ähnlich dem SPD verformten Perlit oder ARMCO Eisen. In zwei der drei getesteten Orientierungen zeigen beide Materialien eine gute Bruchzähigkeit kombiniert mit hoher Festigkeit. In Scherrichtung ist die Bruchzähigkeit relativ gering, jedoch immer noch über dem Niveau von reinem Molybdän im Fall des Kupfer-Molybdän-Komposits und am selben Niveau wie ARMCO Eisen im Fall des Duplex Stahls. Im Laufe der Untersuchungen wurde ein recht enges thermomechanische Prozessfenster für den Duplex Stahl gefunden.

KW - High pressure torsion

KW - severe plastic deformation

KW - Duplex Stahl

KW - Kuper-Molybdän-Komposit

KW - ultrafeinkörnig

KW - nanostrukturiert

KW - High pressure torsion

KW - severe plastic deformation

KW - duplex steel

KW - copper-molybdenum-composit

KW - ultrafinegrained

KW - nanostructured

M3 - Dissertation

ER -